项目三 u形架弯曲模

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1、项目三U形架弯曲模项目三U形架弯曲模本项目设计任务　　学习情境一弯曲变形及质量分析一、弯曲概述　　弯曲是将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冷冲压工序。　　如图3-4所示是典型的V形件弯曲模。平板坯料由凹模4以及挡料销10定位，上模工作零件凸模向下运动与凹模共同对坯料进行弯曲，成形后的零件由顶杆9顶出，同时顶杆还可以起压料作用，防止坯料在弯曲的过程中发生偏移。　　二、弯曲变形过程及变形特点　　1.弯曲变形过程　　弯曲分自由弯曲和校正弯曲。前者是指弯曲终了时工件与凸模、凹模相互吻合后不再受到冲击作用，而后者是指工件与凸

2、模、凹模相互吻合后还受到冲击，此时的冲击对弯曲件起校正作用，使弯曲件得到更小的回弹。图3-5所示为板料在V形模内校正弯曲过程。在凸模的压力下，板料受弯距作用，首先经过弹性变形，然后进入塑性变形。在塑性变形的初始阶段，板料是自由弯曲，随着凸模的下压，板料与凹模V形表面逐渐靠近。同时曲率半径和弯曲力臂逐渐变小，由r0变为r1，LA变为l1；凸模继续下压，板料弯曲变形区进一步减小，直到与凸模成三点接触，此时曲率半径减小到r2；此后板料的直边部分向与以前相反的方向变形，到行程终了时，凸、凹模对弯曲件进行校正，使其直边、圆角与凸模全部靠紧。因此，弯曲成形的效果表现为板料弯

3、曲变形区曲率半径和两直边夹角的变化。　　2.弯曲变形特点　　分析变形时坯料的受力情况。　　(1).弯曲变形主要发生在弯曲带中心角α范围内，中心角以外基本不变形。如图3-7所示，弯曲后工件角度为φ，反映弯曲变形区的弯曲带中心角为α，二者关系为：　　　　　　　　　　　　　α=180o-φ。　　(2).弯曲变形区内网格的变形情况说明，坯料在长、宽、厚三个方向都发生了变形。三、弯曲变形的质量分析弯曲件的质量问题主要涉及弯裂、弯曲回弹、偏移、翘曲、畸变等1.弯曲变形程度与最小弯曲半径(1)弯曲变形程度在弯曲变形过程中，弯曲件的外层受拉应力。当料厚一定时，弯曲半径越小，拉应

4、力就越大。当弯曲半径小到一定程度时，弯曲件的外层由于受过大的拉应力作用而出现开裂。因此常用板料的相对弯曲半径r/t来表示板料弯曲变形程度的大小。(2)最小弯曲半径　　通常将不致使材料弯曲时发生开裂的最小弯曲半径的极限植，称为该材料的最小弯曲半径。各种不同材料的弯曲件都各自有最小弯曲半径。一般情况下，不宜使制件的圆角半径等于最小弯曲半径，应尽量取大一些。只有当产品结构上有要求时，才采用最小弯曲半径。2.弯裂与最小相对弯曲半径的控制(1)最小相对弯曲半径：如图3-10所示，设弯曲件中性层的曲率半径为ρ，弯曲带中心角为a，则最外层金属的伸长率δ外为　　　　设中性层位置

5、在半径为ρ=r+t/2处，并且弯曲后料厚保持不变，则r1=r+t(3-1)将δ外用材料的许用伸长率[δ]代入，可以求得rmin/t(3-2)(2)最小弯曲半径影响因素材料的力学性能：材料的塑性越好，其伸长率δ值越大；从公式3-2可以知道，此时材料的最小相对弯曲半径也越小。弯曲方向：冷冲压用板料具有各向异性，沿纤维方向的力学性能较好，不容易拉裂。因此当弯曲线与纤维方向垂直时，rmin/t的数值最小，而平行时最大。在双弯曲时应使弯曲线与纤维方向成一定的角度，如图3-11所示。弯曲件角度φ：弯曲件角度φ越大，最小相对弯曲半径rmin/t越小。主要原因是在弯曲过程中，毛

6、坯的变形并不局限在圆角变形区。由于材料的相互牵连，其变形影响到圆角附近的直边，实际上扩大了弯曲变形的范围，分散了集中在圆角部分的弯曲应变，对于圆角外层纤维濒于拉裂的极限状态有所缓解，使最小相对弯曲半径减小。φ越大，圆角中段变形程度的缓解程度越明显，因此，许可的最小相对弯曲半径rmin/t越小。板料的热处理状态：经过退火的板料塑性好，rmin/t小些；经过冷作硬化的板料塑性降低，rmin/t应增大。板料的边缘以表面状态：下料时板料边缘的冷作硬化、毛刺以及板料表面带有划伤等缺陷，弯曲时容易受到拉伸应力而破裂，使最小相对弯曲半径增大。为了防止弯裂，可以将板料上的大毛刺

7、去除，小毛刺放在弯曲圆角的内侧。板宽的影响：窄板（B/t<3）弯曲时，在板料宽度方向的应力为零，宽度方向的材料可以自由流动，以缓解弯曲圆角外侧的拉应力状态，因此，可以使最小相对弯曲半径减小。(3)最小弯曲半径数值影响板料最小弯曲半径的因素较多，其数值一般由试验的方法确定。表3-1为最小弯曲半径的数值。　　(4)防止弯裂的措施　　在一般情况下，不宜采用最小弯曲半径。当零件的弯曲半径小于表3-1所列数值时，为了提高极限弯曲变形程度，防止弯裂，常采用的措施有退火、加热弯曲、消除冲裁毛刺、两次弯曲（先加大弯曲半径，退火后再按工件要求小弯曲半径弯曲）、校正弯曲以及对较厚的

8、材料开槽后弯曲，如图3-