模具设计与制造

1.3弯曲工艺及弯曲模设计弯曲：材料被弯成一定形状和角度，形成所需形状零件的冲压工序。免费学习咨询QQ：5094577401.3弯曲工艺及弯曲模设计弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊压（a）模具压弯；（b）折弯；（c）拉弯；（d）滚弯；（e）辊压1.3弯曲工艺及弯曲模设计1、弯曲件回弹在材料弯曲变形结束，去除外力作用，由于弹性恢复，使弯曲件的角度和弯曲半径都与模具的形状尺寸不一致，这种现象叫回弹。一、弯曲件回弹及弯曲件的结构工艺性弯曲回弹的表现形式：１)弯曲半径增大２)弯曲角度增大1.3弯曲工艺及弯曲模设计2、控制回弹的措施（1）改进弯曲件的结构设计（2）从工艺上采取措施采用热处理工艺、增加校正工序、采用拉弯工艺（3）从模具结构上采取措施补偿法校正法纵向加压法采用聚氨酯弯曲模1.3弯曲工艺及弯曲模设计3、弯曲件的偏移（1）产生原因1.3弯曲工艺及弯曲模设计（2）克服偏移的措施采用压料装置利用工艺孔定位不对称件成对弯曲1.3弯曲工艺及弯曲模设计4、弯曲件的结构工艺性（1）最小弯曲半径1.3弯曲工艺及弯曲模设计（2）弯曲件孔边距222tmmtmm当时,Lt,当时,Lt1.3弯曲工艺及弯曲模设计（3）弯曲件的直边高度1.3弯曲工艺及弯曲模设计（4）增加工艺缺口、槽和工艺孔1.3弯曲工艺及弯曲模设计（5）增加连接带1.3弯曲工艺及弯曲模设计（6）切口弯曲件的形状为了便于工件从凹模中推出，弯曲部分一般做成梯形或先冲出周边槽孔再弯曲（７）弯曲件的公差公差最好在ＩＴ１３级下，角度公差最好大于１５´，否则应加校形工序1.3弯曲工艺及弯曲模设计二、弯曲件坯料展开尺寸及弯曲力计算1、弯曲件坯料展开尺寸计算1.3弯曲工艺及弯曲模设计2、弯曲力（1）自由弯曲时的弯曲力v形件弯曲力U形件弯曲力（2）校正弯曲时的弯曲力1.3弯曲工艺及弯曲模设计4.弯曲时压力机的确定自由弯曲时，总的工艺力FF总自校正弯曲时，FF总校1.3弯曲工艺及弯曲模设计1、弯曲模结构设计的要点(1)坯料要有可靠的定位。(2)防止毛坯在变形过程中发生偏移。(3)冲程结束时应使零件在模具中得到校正。（4）弯曲模的结构应考虑到制造与维修中减小回弹的可能性（5）坯料放入到模具上和压弯后从模具中取出零件更方便。1.3弯曲工艺及弯曲模设计（1）V形件弯曲模(有压料装置无压料装置)L形弯曲模V形件精弯模（2）U形件弯曲模弯曲角等于90°的U形弯曲模(图1图2）弯曲角小于90°的U形弯曲模斜楔结构的U形弯曲模（3）Z形件弯曲模（4）形件弯曲模两次弯曲模一次弯曲模摆块式弯曲模2.常见弯曲模结构1.3弯曲工艺及弯曲模设计（5）圆筒形件弯曲模a直径d≤5mm的小圆形件（一次弯曲、二次弯曲）b直径d≥20mm的大圆形件c带摆动凹模的一次弯曲成形模1.3弯曲工艺及弯曲模设计级进弯曲模复合模1.3弯曲工艺及弯曲模设计通用弯曲模1.3弯曲工艺及弯曲模设计3、弯曲模工作部分结构参数的确定1.3弯曲工艺及弯曲模设计1.凸模圆角半径当工件的相对弯曲半径ｒ/ｔ较小时，凸模圆角半径r凸Tr加以修正。取等于工件的弯曲半径ｒ，但不应小于表3.2.2所列的最小弯曲半径值rmin。当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径1.3弯曲工艺及弯曲模设计2.凹模圆角半径凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移。t≤2mm时，r凸＝（3～6）ｔｔ＝2～4ｍｍ时，＝（2～3）ｔｔ＞4ｍｍ时，＝2ｔr凸r凸3、弯曲深度查表1.3弯曲工艺及弯曲模设计（2）凸、凹模间隙V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的，设计时可以不考虑。U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：max/2ztct1.3弯曲工艺及弯曲模设计（3）U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差尺寸标注在外形上凹模尺寸03()4LL凹凹凸模尺寸为：0(2)LLc凸凸凹——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。,凹凸1.3弯曲工艺及弯曲模设计尺寸标注在内形上凸模尺寸——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。dp凹模尺寸0(2)LLc凹凹凹03()4LL凸凸1.3弯曲工艺及弯曲模设计1.3弯曲工艺及弯曲模设计1.3弯曲工艺及弯曲模设计1.3弯曲工艺及弯曲模设计1.3弯曲工艺及弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计二、弯曲件的结构工艺性1弯曲半径对较厚材料的弯曲，可以采用开槽后弯曲。过大回弹大，过小易弯裂第三章弯曲工艺与弯曲模设计2弯曲件形状与尺寸的对称性第三章弯曲工艺与弯曲模设计3、弯曲件直壁高度第三章弯曲工艺与弯曲模设计4弯曲件孔边距离防止孔变形的措施222tmmtmm当时,Lt,当时,Lt第三章弯曲工艺与弯曲模设计5.防止弯曲边交接处应力集中增加工艺缺口、槽和工艺孔第三章弯曲工艺与弯曲模设计6.弯曲件尺寸标注应考虑工艺性第三章弯曲工艺与弯曲模设计三.弯曲力的计算1．自由弯曲时的弯曲力v形件弯曲力U形件弯曲力2．校正弯曲时的弯曲力第三章弯曲工艺与弯曲模设计3.顶件力和压料力(0.30.8)QFF自4.弯曲时压力机的确定自由弯曲时，总的工艺力QFFF总自校正弯曲时，FF总校第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件毛坯展开尺寸的计算(1)理论公式计算法0()2rtt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。1、弯曲中性层位置的确定第三章弯曲工艺与弯曲模设计中性层位置以曲率半径xtr——中性层位移系数，见表3.3.3。x式中：表示（右图），通常用下面经验公式确定：(2)经验公式确定法对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采用上面介绍的方法计算坯料长度。对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件，在利用上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。第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计2、弯曲件毛坯展开尺寸的计算1).圆角半径r0.5t的弯曲件)(1801802121xtrllllLz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分长度之和，即第三章弯曲工艺与弯曲模设计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3.3.4所列经验公式计算。第三章弯曲工艺与弯曲模设计3）铰链弯曲件中性层向外侧移动，因此中性层位移系数大于0.5，其值可查表3.3.5第三章弯曲工艺与弯曲模设计例3.3.1计算下图所示弯曲件的坯料展开长度。r/t11.21.31.52x0.320.330.340.360.38第三章弯曲工艺与弯曲模设计复习:1、弯曲的变形特点2、什么是回弹？影响回弹的因素有哪些？如何防止回弹？3、弯曲的成形极限用什么来表示？它的大小受哪些因素的影响？4、计算弯曲件毛坯展开尺寸。五零件弯曲成形工序的安排１)形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形；2）形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。需多次弯曲时：先弯两端，后弯中间部分3)批量大而尺寸较小的弯曲件：尽可能采用级进模或复合模。４)弯曲件形状不对称时：尽量成对弯曲，然后再剖切5)如果弯曲件上孔的位置会受弯曲过程的影响,而且孔的精度要求较高时,该孔应先弯曲后再冲,否则孔的位置精度无法保证.第三章弯曲工艺与弯曲模设计1弯曲件的工序安排原则第三章弯曲工艺与弯曲模设计2典型弯曲件的工序安排一次弯曲二次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计典型弯曲件的工序安排（续）三次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三次弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计第四节弯曲模具的设计一.典型弯曲模的结构1.V形件弯曲模(有压料装置无压料装置)L形弯曲模V形件精弯模2.U形件弯曲模弯曲角等于90°的U形弯曲模(图1图2）弯曲角小于90°的U形弯曲模斜楔结构的U形弯曲模3.Z形件弯曲模4.形件弯曲模两次弯曲模一次弯曲模摆块式弯曲模第三章弯曲工艺与弯曲模设计5.圆筒形件弯曲模一.典型弯曲模的结构(续)（1）直径d≤5mm的小圆形件（一次弯曲、二次弯曲）(2)直径d≥20mm的大圆形件(3)带摆动凹模的一次弯曲成形模6.铰链弯曲模第三章弯曲工艺与弯曲模设计二.设计弯曲模的结构时应注意的问题(1)弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。多次弯曲最好使用同一基准定位。(2)结构中要能防止毛坯在变形过程中发生位移，毛坯的安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。(3)模具结构尽量简单，并且便于调整修理。对于回弹性大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模的可能性以及刚度和强度的要求。第三章弯曲工艺与弯曲模设计二.设计弯曲模的结构时应注意的问题（续）（4）由于U形弯曲件较正力大时会贴附凸模，所以在这种情况下弯曲模需设计卸料装置。（5）当弯曲过程中有较大的水平侧向力作用于模具上时，应设计侧向力平衡挡块等结构，当分体式凹模受到较大的侧向力作用时，不能采用定位销承受侧向力，要将凹模嵌入下模座内固定。1、凸模圆角半径第三章弯曲工艺与弯曲模设计三、弯曲模工作部分尺寸的设计当工件的相对弯曲半径ｒ/ｔ较小时，凸模圆角半径等于工件或略小于工件内侧的弯曲半径ｒ，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径值rmin。当ｒ/ｔ小于最小相对弯曲半径，则应取凸模圆角半径rtrmin，然后增加一道整形工序。当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径加以修正。第三章弯曲工艺与弯曲模设计2、凹模圆角半径在生产中，通常根据材料的厚度选取凹模圆角半径t≤2mm时，ｔ＝2～4ｍｍ时，ｔ＞4ｍｍ时，trtrtraaa2)32()63(3、凹模深度第三章弯曲工艺与弯曲模设计V形件弯曲模：U形件弯曲模：第三章弯曲工艺与弯曲模设计4、凸、凹模间隙V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的，设计时可以不考虑。U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：式中n——间隙系数，可查表3.4.4。nttcnttcmin5、U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差第三章弯曲工艺与弯曲模设计（１）尺寸标注在外形上012ddLL凹模尺寸凹模尺寸03()4ddLL弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为凸模尺寸为：0(2)ppdLLc——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。,dp5、U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差（续）第三章弯曲工艺与弯曲模设计（2）尺寸标注在内形上01()2ppLL凸模尺寸凸模尺寸——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。dp弯曲件为双向对称偏差时，凸模尺寸为弯曲件为单向对称偏差时，凸模尺寸为凹模尺寸0(2)ddpLLc0)43(PLLP第三章弯曲工艺与弯曲模设计作业：P1393-3第三章弯曲工艺与弯曲模设计重点：1．弯曲变形规律2.弯曲的回弹3．弯曲工艺计算方法；4．弯曲工艺性分析与工艺方案制定；5．弯曲模典型结构与结构设计；弯曲成形典型零件第三章弯曲工艺与弯曲模设计V形弯曲板材受力情况1-凸模2-凹模第三章弯曲工艺与弯曲模设计弯曲过程第三章弯曲工艺与弯曲模设计弯曲前后坐标网格的变化第三章弯曲工艺与弯曲模设计弯曲后弯曲前弯曲变形区的横截面变化情况第三章弯曲工艺与弯曲模设计窄板（B/t3）宽板（B/t3）弯曲后的翘曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计型材、管材弯曲后的剖面畸变第三章弯曲工艺与弯曲模设计纤维方向对的影响第三章弯曲工艺与弯曲模设计rmin/t开槽后进行弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计生活中的弯曲零件第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计用模具成形弯曲件一第三章弯曲工艺与弯曲模设计用模具成形弯曲件二第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计无底凹模内的自由弯曲