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1、第二节 弯曲卸载后的回弹,塑性弯曲时伴随有弹性变形,当外载荷去除后,塑性变形保留下来,而弹性变形会完全消失,使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致,这种现象叫回弹。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,一、回弹现象,弯曲回弹的表现形式:,曲率减小,弯曲中心角减小,图4-5 全塑性弯曲的卸载过程中毛坯断面内切相应力的变化,第二节 弯曲卸载后的回弹,材料的力学性能,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素,越大,回弹越大。,材料的力学性能对回弹值的影响1、3退火软钢2-软锰黄铜4-经冷变形硬化的软钢,第二节 弯曲卸载后的回弹,相对弯曲半径,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素
2、(续),越大,回弹越大。,变形程度对弹性恢复值的影响,第二节 弯曲卸载后的回弹,弯曲中心角,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素(续),越大,变形区的长度越长,回弹积累值也越大,故回弹角,越大。,第二节 弯曲卸载后的回弹,弯曲方式及弯曲模,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素(续),(1)在无底凹模内作自由弯曲时,回弹最大。,(2)在有底凹模内作校正弯曲时,回弹较小。,校正弯曲圆角部分的回弹比自由弯曲时大为减小。,校正弯曲时圆角部分的较小正回弹与直边部分负回弹的抵销,回弹可能出现正、零或是负三种情况。,(3)在弯曲U形件时,凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大
3、,回弹角也就越大。,第二节 弯曲卸载后的回弹,工件的形状,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素(续),一般而言,弯曲件越复杂,一次弯曲成形角的数量越多,回弹量就越小。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,间隙对回弹的影响,第二节 弯曲卸载后的回弹,方法:先根据经验数值和简单的计算来初步确定模具工作部分尺寸,然后在试模时进行修正。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,三、回弹值的确定,第二节 弯曲卸载后的回弹,1大变形程度(58)自由弯曲时的回弹值,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,三、回弹值的确定,卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的,可以不予考虑,而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。弯曲中心角为90时部
4、分材料的平均回弹角见表4-1。当弯曲件弯曲中心角不为90时,其回弹角可用下式计算:,2小变形程度(58)自由弯曲时的回弹值,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,三、回弹值的确定(续),凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式进行计算:,第二节 弯曲卸载后的回弹,1.改进弯曲件的设计,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、减少回弹的措施,(1)尽量避免选用过大的r/t。如有可能,在弯曲区压制加强筋,以提高零件的刚度,抑制回弹。,(2)尽量选用,小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。,第二节 弯曲卸载后的回弹,2.采取适当的弯曲工艺,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、减少回弹的措施(续),(1)采用校正弯曲代
5、替自由弯曲。(2)对冷作硬化的材料须先退火,使其屈服点s降低。对回弹较大的材料,必要时可采用加热弯曲。(3)采用拉弯工艺。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,拉弯用模具,第二节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、减少回弹的措施(续),(1)对于较硬材料,可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。(2)对于软材料,其回弹角小于5时,可在模具上作出补偿角并取较小的凸、凹模间隙(图4-10)。(3)对于厚度在0.8mm以上的软材料,r/t又不大时,可采取如图4-11所示结构。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,克服回弹措施,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,克服回弹措
6、施,第二节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模(续),第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、减少回弹的措施(续),(4)对于U形件弯曲 当r/t较小时,可采取增加背压的方法(如图4-9a);,当r/t较大时,可采取将凸模端面和顶板表面作成一定曲率的弧形(如图4-9b);另一种克服回弹的有效方法:采用摆动式凹模,而凸模侧壁应有补偿回弹角,当材料厚度负偏差较大时,可设计成凸、凹模间隙可调的弯曲模。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,克服回弹措施,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,坯料端部加压弯曲,第二节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模(续),第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、减少回弹的措施(续),(5
7、)用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。(图4-13),第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,软凹模弯曲,4.3 弯曲件成形的工艺性设计,1弯曲件的材料弯曲件的材料应具有足够的塑性,较低的屈服极限和较高的弹性模量,2弯曲件的圆角半径,为保证弯曲时外层材料不致弯裂,即要求弯曲件的相对弯曲半径不小于某一极限值,这一极限值称为最小相对弯曲半径,用rmin/t 表示。表42为经验得到的最小相对弯曲半径ri/t的数值,可供选用。,3弯曲件的直边高度,弯曲件的直边长度不宜过小,如图4-16所示。一般应保证H2t。若H2t时,可以先在变形区位置进行压槽后再进行弯曲,或者增加直边高度,弯曲后再将工艺余料切除。,4
8、弯曲线位置,弯曲线不应位于制件宽度的突变处,以免发生撕裂现象。若必须在突变处弯曲,应事先冲出工艺孔或工艺槽,如图4-17所示。,5孔与槽的位置,弯曲孔或槽的毛坯时,为了防止孔、槽在弯曲时产生变形,必须保证孔、槽边缘距弯曲变形区有一定的距离,如图4-18(a)所示。当t 2 mm时,应保证Lt;当t 2 mm时,应保证L2 t。否则应采取图4-18(b)或(c)所示的工艺措施,或者先进行弯曲,然后再加工出孔或槽。对于开口制件,可以在弯曲变形后再切除缺口,如图4-19所示。,第三节 弯曲件坯料尺寸的计算,据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,一、弯
9、曲中性层位置的确定,中性层位置以曲率半径,k 中性层位移系数,见表4-5、4-6。,式中:,表示,通常用下面经验公式确定:,第三节 弯曲件坯料尺寸的计算,弯曲件的毛坯长度可以通过中性层长度不变的特性或弯曲前后体积不变的原则进行计算。但是,计算结果往往存在一定的误差。对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件,在利用下述公式初步计算坯料长度后,还需反复试弯不断修正,才能最后确定坯料的形状及尺寸。,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算(续),1.圆角半径r0.5t的弯曲件,按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部
10、分长度之和,即,第三节 弯曲件坯料尺寸的计算,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算(续),2.圆角半径r0.5t的弯曲件,按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常采用表4-7所列经验公式计算。,第三节 弯曲件坯料尺寸的计算,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算(续),3.铰链式弯曲件,对于(0.63.5)的铰链件,其坯料长度可按下式近似计算。,(1)对于(a)图:L=L1+(r+k t)/180(2)对于(b)图:L=L1+L2+(r+k t)/10,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,无底凹模内的自由弯曲,第四章 弯曲工艺与弯曲模设计,形件弯曲模,1下模板 2、5圆柱销 3弯曲凹模 4弯曲凸模 6模柄 7顶杆 8、9螺钉10定位板,