模具概论 教学课件 作者 王昌福 第3章.ppt

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1、第三章　弯　曲　模第一节　弯曲变形的过程及变形特点第二节　弯曲模具的典型结构第一节　弯曲变形的过程及变形特点一、弯曲变形的过程二、板料弯曲变形的特点三、弯曲件的质量分析一、弯曲变形的过程1.弯曲变形时板材变形区受力情况分析2.弯曲变形过程1.弯曲变形时板材变形区受力情况分析图3-1　板材变形区受力情况1—弯曲凸模　2—弯曲凹模2.弯曲变形过程图3-2　V形件的弯曲过程二、板料弯曲变形的特点(1)弯曲圆角部分是弯曲变形的主要区域　可以观察到位于弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化，原来的正方形网格变成了扇形。(2)弯曲变形区内的中性层　在弯曲圆角变形区内，板料内

2、侧(靠近凸模一侧)的纵向网格线长度缩短，愈靠近内侧愈短。(3)变形区材料厚度变薄的现象　弯曲变形程度较大时，变形区外侧材料受拉伸长，使得厚度方向的材料减薄；变形区内侧材料受压，使得厚度方向的材料增厚。(4)变形区横断面的变形　板料的相对宽度b/t(b是板料的宽度，t是板料的厚度)对弯曲变形区的材料变形有很大影响。二、板料弯曲变形的特点图3-3　板料变形时的网格变化(1)弯曲圆角部分是弯曲变形的主要区域可以观察到位于弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化，原来的正方形网格变成了扇形。(2)弯曲变形区内的中性层在弯曲圆角变形区内，板料内侧(靠近凸模一侧)的纵向网格线

3、长度缩短，愈靠近内侧愈短。(3)变形区材料厚度变薄的现象弯曲变形程度较大时，变形区外侧材料受拉伸长，使得厚度方向的材料减薄；变形区内侧材料受压，使得厚度方向的材料增厚。(4)变形区横断面的变形图3-4　弯曲变形区的断面变化a)窄板(b≤3t)　b)宽板(b>3t)三、弯曲件的质量分析1.弯裂与弯曲半径2.提高弯曲极限变形程度的方法3.弯曲变形的回弹1.弯裂与弯曲半径(1)材料的力学性能　材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强(均匀伸长率δb越大)，许可的最小弯曲半径就愈小。(2)板料的纤维方向　轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直纤维方向的塑性指

4、标。(3)板材的宽度　弯曲的相对宽度b/t越大，材料沿宽度方向流动的阻碍越大，其应变强度越大；相对宽度b/t越小，则材料沿宽度方向流动越容易，其应变强度小。(4)弯曲角　理论上弯曲变形区外表面的变形程度只与r/t有关，而与弯曲中心角。(5)板材的厚度　弯曲变形区切向应变在板料厚度方向接线性规律变化，外表面最大，在中心为零；当板料的厚度较小时，切向应变的梯度大，很快由最大值降为零。(6)板料表面和侧面质量　板料表面和侧面质量较差时，极易造成应力集中而弯裂，此时应采用较大的弯曲半径，并处理好弯曲线方向。(1)材料的力学性能材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强(均

5、匀伸长率δb越大)，许可的最小弯曲半径就愈小。(2)板料的纤维方向图3-5　弯曲线与轧制方向(3)板材的宽度弯曲的相对宽度b/t越大，材料沿宽度方向流动的阻碍越大，其应变强度越大；相对宽度b/t越小，则材料沿宽度方向流动越容易，其应变强度小。(4)弯曲角理论上弯曲变形区外表面的变形程度只与r/t有关，而与弯曲中心角。(5)板材的厚度弯曲变形区切向应变在板料厚度方向接线性规律变化，外表面最大，在中心为零；当板料的厚度较小时，切向应变的梯度大，很快由最大值降为零。(6)板料表面和侧面质量表3-1　最小弯曲半径(6)板料表面和侧面质量表3-1　最小弯曲半径2.

6、提高弯曲极限变形程度的方法1)经冷变形硬化的材料，可热处理的方法来恢复塑性。2)清除冲裁毛刺，当毛刺较小时也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘(即和凸模接触)，以免应力集中而开裂。3)对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。4)采取两次弯曲的工艺方法，第一次弯曲采用较大的弯曲半径，然后退火；第二次再按工件要求的弯曲半径进行弯曲，这样就使变形区域扩大，减小了外层材料的拉伸。5)对较硬材料的弯曲，如结构允许，可采取先在弯角内则开槽后再进行弯曲的工艺。3.弯曲变形的回弹(1)回弹现象　和所有的塑性加工一样，弯曲时，在毛坯的变形区里，除产生塑性变形外，也一定存在有

7、弹性变形。(2)弯曲回弹的表现形式　塑性弯曲时伴随有弹性变形，在弹性弯曲时，受拉的外区与受压的内区以中性层为界，中性层恰好通过剖面的重心，其应力应变为零。(3)影响回弹的主要因素(4)回弹值的确定　由于弯曲变形的复杂性引起回弹的多种原因，目前要准确地确定回弹值还做不到，仅能通过定性分析给出一些经验数据以减少模具设计制造中的盲目性。(5)减小回弹的措施(1)回弹现象和所有的塑性加工一样，弯曲时，在毛坯的变形区里，除产生塑性变形外，也一定存在有弹性变形。(2)弯曲回弹的表现形式1)弯曲半径增大2)弯曲件角度增大(2)弯曲回弹的表现形式图3-6　弯曲回弹现象(3)

8、影响回弹的主要因素1)材料的力学性能　材料的屈服点σ