弯曲件质量问题3资料
第五章弯曲
L = l1 + l 2 + x / t
第三节 弯曲力的计算
一、弯曲力的计算 1．自由弯曲 V 形件
0.6kBt 2σ b F= r +t 0.7kBt 2σ b F= r +t
U 形件
B―――弯曲件的宽度； r―――弯曲件的内弯曲半径； k―――安全系数，k=1.3. 2.校正弯曲
F = Ap
A―――校正部分投影面积； P―――单位校正力，
横断面变化
宽向：
外区收缩 内区伸长
a.窄板（B＜3t）—变成扇形内区 宽度增加，外区宽度减小 b.宽板（B＞3t）—保持矩形断面
四、弯曲变形程度及其极限 1．变形程度的表达 弹性弯曲时，距中性层y处切向应变 切向应力
t 2 r+ t 2
ε θ = ln
( ρ + y )α
σ θ = Eε θ = E
第五章 内容简介： 内容简介： 弯曲是冲压基本工序。
弯曲成形技术
本章在分析弯曲变形过程及弯曲件质量影响因素的基 础上，介绍弯曲工艺计算、工艺方案制定和弯曲模设计。 涉及弯曲变形过程分析、弯曲半径及最小弯曲半径影响因 素、弯曲卸载后的回弹及影响因素、减少回弹的措施、坯 料尺寸计算、工艺性分析与工艺方案确定、弯曲模典型结 构、弯曲模工作零件设计等。
端部加压（镦整），使内、外层都受压应力，回弹一致
软凹模弯曲，使凹模产生拉伸变形
五、弯曲时的偏移
（1）原因：受力不对称。 （2）影响因素：毛坯形状不对称； 工件结构不对称； 模具结构不合理； 模具圆角、间隙、粗糙度不对称。
（3）克服偏移措施 a.压料（打顶板） ； b.定位（开定位孔） ； c.不对称件→成对弯曲→剖切， d.模具制造对称：Z/Ra/r。
弯曲件常见质量问题改善对策
②.更换弹簧或橡胶
③.修整漏料孔
④.修整凹模
8
工件底部有压痕
①.料带或模面有废屑、油污
②.模具表面不光滑
③.零件表面硬度不够
④.材料应变而失稳
①.清除废屑油污
②.提高模具表面光洁度
③.表面镀铬、渗碳、渗硼
④.减少润滑,增加压应力,调节弹簧力
9
落料后制件呈弧形面
3
制件断面光亮带不均匀或一边有带斜度的毛刺
冲裁间隙不均匀
返修凸模或凹模并调整到间隙均匀
4
是什么造成冲压毛刺维修
①.设计或线割间隙不合理
②.材质及热处理不当,产生凹模倒锥或刃口不锋利
③.冲压磨损或凸模进入凹模太深
④.导向结构不精密或操作不当
①.规范设计和线割间隙
②.合理选材、模具工作部分材料用硬质合金,合理热处理
①.制件在冲压最后阶段凸凹模应有足够压力
②.做出与制件外圆角相应的凹模圆角半径
③.增加工序完善
7
弯曲引起孔变形
采用弹压弯曲并以孔定位时弯臂外侧由于凹模表面和制件外表面摩擦而受拉,使定位孔变形
①.采用V形弯曲
②.加大顶料板压力
③.在顶料板上加麻点格纹,以增大摩擦力防止制件在弯曲时滑移
8
弯曲后不能保证孔位置尺寸精度
②.增加校正工序
③.保证材料纹向与弯曲方向有一定角度
冲裁件常见质量问题改善对策
序号
质量问题
原因分析
解决办法
1
制件断面光亮带太宽,有齿状毛刺
冲裁间隙太小
减小落料模的凸模或加大冲孔模的凹模并保证合理间隙
2
制件断面粗糙圆角大,光亮带小,有拉长的毛刺
弯曲件常见质量问题改善对策
弯曲件常见质量问题改善对策1、弯曲尺寸不合格在弯曲过程中，弯曲件尺寸不合适的质量问题除了弯曲回弹的影响外，主要是从以下方面进行查找应并相应地采取措施。
(1)检查毛坯定位是否可靠。
模具结构中采用的压料装置和定位装置的可靠性，对弯曲件的形状与尺寸精度有较大的影响。
一般弯曲模采用气垫、橡胶或弹簧产生压紧力，但应在弯曲开始前就把板料压紧。
为达到此目的，压料板或压料杆的顶出高度应做得比凹模平面稍高一些，一般高出一个板料厚度，毛坯的定位形式主要以外形为基准和以孔为基准两种。
外形定位操作方便，但定位准确性较差。
孔定位操作不仅大方便，使用范围较窄，但定位可靠。
在特定条件下，有时先用外形初定位，大致使毛坯控制在一定范围内，最好以孔作最后定位，吸收两者的优点，使之定位既准确又方便操作。
(2)检查弯曲工艺顺序是否正确。
当弯曲工件的工序较多，而工序前后安排顺序不对时，也会对精度有很大影响。
例如，对于有孔的弯曲件，当孔的形状和位置精度要求较高时，就应采用先弯曲后冲孔的加工工艺。
(3)检查所用弯曲材料的厚度是否均匀。
在弯曲工程中，若所使用的材料厚度不均，则由于受挤压变形不均影响，很容易使弯曲的材料移动，产生弯曲件的高度尺寸不定。
解决措施是：将凹模修整成可换式镶块结构，通过调整弯曲模间隙的办法来解决；或更换材料，采用料厚均匀稳定的板料。
(4)检查模具两端的弯曲凹模圆角是否均匀一致。
弯曲模在长期使用过程中，常会使凹模圆角半径发生变化，且左右凹模圆角半径不对称一致，从而在弯曲过程中使弯曲件发生移动造成弯曲尺寸发生变化。
解决措施是：修磨凹模圆角半径合格，且使其左右堆成、大小一致。
(5)检查压力机的吨位、气垫压力是否合乎要求。
压力机的吨位及气垫压力会直接影响到弯曲件的尺寸精度，一般应选用吨位大些且精度较高的压力机，通常取加工力是压力机吨位70%-80%比较合适。
(6)检查并重新校核弯曲展开料是否正确。
弯曲件展开料是否正确直接影响到弯曲件尺寸是否合格。
第三章 弯 曲 (2)
ρ = r + xt
r：弯曲件内弯曲半径 t：材料厚度 x：中性层位移系数，查表。 弯曲件展开尺寸计算：
r/t < 0.5时,因为圆角区域发生了严重变薄，其相邻的直边也变薄，因 此需要采用经验公式计算。 对于复杂形状的弯曲件，在初步计算后，还需要反复试弯，不断修 正才能确定坯料尺寸。
3 回弹值的确定： 为了得到形状与尺寸精确的弯曲件，需要实现确定回弹值， 因为影响因素很多，理论计算方法往往不精确，而且很复杂，因此 一般是根据经验数值以及简单的计算来初步确定模具工作部分尺寸， 然后在试模时校正。
图3-21
产生偏移的原因： 1 弯曲坯料形状不对称； 2 弯曲件两边折弯个数 不相等； 3 弯曲凸凹模结构不对 称。
图3-22
控制偏移措施： 1 采用压料装置。
图3-23
2 利用工艺孔限制坯料移动。 3 对偏移量进行补偿。
4 对不对称零件，先成对弯曲，再切断。 5 尽量采用对称凸凹模结构
图3-24
0 .7 K B t σ b F自 = r+t
2
U型件：
]型件：
F = 2.4 Btσ b ac 自
上式中： F自：自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力； B：弯曲件的宽度； r：弯曲件的内弯曲半径； t：弯曲件材料厚度； σb：材料抗拉强度； K：安全系数，一般取1.3 a、c：系数； 校正弯曲时的弯曲力： 校正弯曲时的弯曲力一般按照下式计算：
2 应力状态 长度方向：弯曲内区受压，外区受拉，切向应力是绝对值最大的主应 力； 厚度方向：在变形区内存在径向压应力，在板料表面为0，由表及里 逐渐增加，到达中性层时达到最大值； 宽度方向：对于窄板，由于可以自由变形，因此内外区都为0，对于 宽板，内区为压应力，外区为拉应力
u型弯曲件课程设计
u型弯曲件课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握U型弯曲件的基本概念、分类及在实际工程中的应用。
2. 学生能够运用相关公式，计算出U型弯曲件所需的力量和工艺参数。
3. 学生能够了解并描述U型弯曲件加工过程中可能出现的质量问题及其原因。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制U型弯曲件的简易图，并进行简单的工艺分析。
2. 学生能够根据实际需求，选择合适的材料和设备进行U型弯曲件的制作。
3. 学生能够运用测量工具，对U型弯曲件的尺寸和形状进行准确测量，评估其加工质量。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到U型弯曲件在工程领域的重要性和实际应用价值，培养对机械制造专业的热爱。
2. 学生在团队协作中，学会沟通、分享、尊重他人意见，培养良好的团队合作精神。
3. 学生在面对加工难题时，能够积极思考、勇于探索，培养解决问题的能力和创新意识。
本课程针对高中年级学生，结合机械制造学科特点，以实用性为导向，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
课程目标旨在使学生在掌握U型弯曲件基本知识的基础上，提高其工程实践能力，同时培养其良好的情感态度和价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，教师可进行针对性的教学设计和评估，确保学生达到预期学习效果。
二、教学内容1. U型弯曲件基本概念：介绍U型弯曲件的定义、分类及其在工程中的应用。
- 教材章节：第二章第四节“弯曲件的基本概念”- 内容列举：U型弯曲件的分类、特点及应用场景。
2. U型弯曲件的工艺参数计算：讲解并练习U型弯曲件所需的力量、弯曲角度、回弹角等工艺参数的计算方法。
- 教材章节：第三章第二节“弯曲工艺参数的计算”- 内容列举：弯曲力、弯曲模角、回弹角计算公式及应用实例。
3. U型弯曲件加工质量问题及原因：分析U型弯曲件在加工过程中可能出现的质量问题，探讨其原因及解决办法。
- 教材章节：第四章第三节“弯曲件加工质量问题及对策”- 内容列举：常见的质量问题、原因分析及改进措施。
第三章：弯曲工艺与弯曲模具设计
校正弯曲时，回弹角修正量： K90
不是90°的角按下式修正： x ( / 90)90
➢ 当r/t ＜ 8~10时，要分别计算弯曲半径和弯曲角的回弹值，再修正。
弯曲板料时
凸模的圆角半径： rp 1/(1/ r) (3 s / Et)
凸模圆弧所对中心角： p
(r
/ rp )
弯曲件的滑移
6. 最小弯曲半径 rmin
❖ r/t 小 —— 变形程度大 —— 弯曲破坏。 影响最小弯曲半径的因素：
❖ 材料的机械性能：好塑性（塑稳）、退火处理、热弯、开槽减薄 ❖ 方向性：折弯线垂直纤维方向：伸长变形能力强
❖ 板宽：B/t 小（< 3） ❖ 弯曲角：小, 直边有切向形变。 ❖ 板料表面质量和断面质量：差处易应力集中发生破坏。 ❖ 板料厚度：t小 —— 切向应变小 —— 开裂小。
弯曲件的工序安排
1. 工序安排的一般原则 ➢ 先弯外角后弯内角，后次弯曲不能影响前一次弯曲变形，前次弯曲应考 虑后次弯曲有合适的定位基准。 ➢ 当有多种方案时，要进行比较，进行优化。
2. 工序安排的一般方法 ➢ 形状简单的弯曲件可一次弯曲成形。如V形、U形、Z形。 ➢ 形状复杂的弯曲件可用两次或多次压弯成形。
➢ r/t值
小r/t： 加厚筋边或 减小 r； 其值大时拉弯
（在同条件下，r/t越小，则总变形量就越大，回弹就越小。） 工艺处理
➢ 弯曲中心角
（α越大，变形区长度越长，参与变形的区域越大，回弹越多。）
小
➢ 弯曲方式与校正力大小
（自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小，校正力越大回弹越小。）
➢ 工件形状
（工件形状越复杂，回弹就越少。）
弹－塑性变形： 塑性变形：
L1－L2 ，r1－r2 超过屈服极限，
第三章 弯曲作业
第三章弯曲
一、填空题
1.弯曲件展开长度的计算依据是。
2.弯曲变形程度用表示。
3.弯曲件最容易出现影响工件质量的问题有、、和等。
4.弯曲校正力的计算公式是，其中表示单位校正力。
二、判断题
1.在其它条件相同的情况下，弯曲线垂直于钢板轧制方向允许的弯曲半径较小。
（）
2.相对弯曲半径（r/ t）是表示零件结构工艺性好坏的指标之一。
（）
3.在其它条件相同的情况下仅凸模圆角不同，弯曲后凸模圆角半径小的回弹小。
（）
4.材料的机械性能对弯曲件影响较大，其中材料的塑性越差，其允许的最小相对弯曲半径越小。
（）
5.弯曲件的中性层一定位于工件1/2料厚位置。
（）
三、选择题
1.弯曲过程中常常出现的现象。
A、回弹
B、变形区厚度减薄
C、偏移
D、变形区厚度增加
2.相对弯曲半径r/ t表示。
A、材料的弯曲变形极限
B、零件的弯曲变形程度
C、弯曲难以程度
3.最小相对弯曲半径r min/ t表示。
A、材料的弯曲变形极限
B、零件的弯曲变形程度
C、零件的结构工艺好坏
D、弯曲难以程度
四、思考题与练习题
1.弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些？如何减小和克服偏移？
2.完成下图所示弯曲件毛坯图、冲压工序安排。
弯曲工艺与弯曲质量分析实验
弯曲工艺与弯曲质量分析实验一、实验目的：理解弯曲工艺参数对弯曲件质量的影响。
二、实验内容：校正弯曲的弯曲力与弯曲质量。
弯曲变形时伴随有弹性变形，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，称为弯曲回弹。
板料的弯曲回弹主要表现为弯曲件曲率变化和弯曲角的变化。
回弹问题是冲压成形中最棘手的问题，主要表现在影响回弹量的因素上，实践表明，回弹量随材料强度、模具间隙及弯曲半径的增加而增加，岁板厚的增加而减少，而材料的各向异性将导致各处的回弹量不同。
而会谈两又必须控制在容许范围内，以确保零件的最终形状满足外观要求，并能进行装配。
特别是在近年来由于高强度钢板和铝合金板材的大量使用，回弹问题更为突出。
当板料变形不大时，如2D弯曲件，回弹以弹性为主，当拉力使板料彻底发生塑性变形时，回弹将最小化。
板料冲压成形过程中回弹缺陷的控制方法主要分为两类：一类是通过修正模具型面获模具结构使冲压件过正成形，利用回弹规律，使其卸载后的形状与期望值相符或相近；另一类是制定合理的成形工艺，改变板料成形时的应力状态，抑制回弹变形的发生。
本实验主要研究第二类控制回弹缺陷的方法，即通过制定合理的成形工艺来抑制回弹的发生。
三、实验原理：通过获得实际结构在真实载荷作用及工艺条件下回弹前后的实际数据，然后再整理成为经验公式和图标，用作参考。
弯曲件的回弹变形如图3-1所示，p、α、γ分别表示回弹前板料中性层的曲率半径、弯角和弯曲板料内表面的圆角半径；p、、α、、γ、分别表示卸载后板料中性层的曲率半径、弯角和弯曲板料内表面的圆角半径。
如前所述，影响弯曲件回弹变形的因素很多，本实验主要研究校正弯曲力对回弹变形的影响。
板料的弯曲过程分为两种情况：一是自由弯曲过程；一是校正弯曲过程（如图3-2和3-3所示）。
图3-2 自由弯曲过程图3-3校正弯曲过程自由弯曲时，由于弯曲件的成形部分在冲压过程中不受模具的校正影响，所以卸载后回弹量较大，故在实际生产中较少使用；而校正弯曲是在板材自由弯曲的终了阶段，凸模继续下行将弯曲件压靠在凹模上，对弯曲件的圆角和直边进行精压，减少了回弹的影响，所以在实际中较为常见。
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四、任务实施
查表法： r/t<5
α’= α-△α
四、任务实施
利用查表法确定折弯凸模角度： 1、已知：V型弯曲件t=2，r=3， α=900， 材料不锈钢 试确定折弯凸模角度
2、已知：V型弯曲件t=2，r=30， α=900，材料Q235 试确定折弯凸模角度与圆角半径
3. 弯曲时的偏移
一、任务引入
一、任务引入
（2）最小弯曲半径的影响因素 1）材料的塑性和热处理状态 ：材料塑性越好，
最小弯曲半径可越小。 2）坯料的边缘及表面状态 ：应将毛刺和其他缺陷 置于弯曲内区。 3）弯曲方向 ：弯曲方向与纤维方向垂直时，对 弯曲有利。 4）弯曲角a ：弯曲角a越大，最小弯曲半径越小。
二、任务分析
五、任务拓展
五、任务拓展
五、任务拓展
五、任务拓展
利用查表法确定折弯凸模角度： 1、已知：V型弯曲件t=1.5，r=1.5， α=900，材料黄铜 试确定折弯凸模角度
2、已知：V型弯曲件t=2，r=20， α=900，材料08钢 试确定折弯凸模角度与圆角半径
（3）防止弯裂的措施 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
求的小半径弯曲） 校正弯曲 对较厚材料的开槽弯曲
二、任务分析
2. 弯曲件的回弹
回弹：在材料弯曲变形结束，零件不受
外力作用时，由于弹性恢复，使弯曲件的角度，
弯曲半径与模具的尺寸形状不一致的现象称为回
偏移：当坯料各边所受的摩擦阻力不等时，
有可能使坯料在弯曲过程中沿零件的长度方向
产生移动，使零件两直边的高度不符合图样的
要求，这种现象称为偏移。
五、任务拓展
（2）克服偏移的措施 1）压料； 2）孔定位； 3）不对称零件成对生 产； 4）合理设计模具。
a.b-压料 c-孔定位
不对称零件成对生产
五、任务拓展
弹。
（1）回弹的表现形式
1）弯曲半径增大
2）弯曲角增大
二、任务分析
1）弯曲半径增大
二、任务分析
2）弯曲角增大
（2）控制回弹的措施 1）改进零件的设计
四、任务实施
2)改变凸模形状减小回弹四、任务实施3)来自偿回弹的方法四、任务实施
4)角度补偿的方法
10回弹角度的确定： 查表法：
H
查表法：r/t>10 R’=r/H α’= α/H H：回弹系数 r:冲压件圆角半径
评估
准备一个小测验、知识测试或实际操作，看看 参与者是否掌握了必要的信息
调查参与者是否从培训中受益
冲压模具设计
模块三、 弯曲件工艺与模具设计
一、任务引入
弯曲件主要质量问题
一、任务引入
1.弯裂与最小相对弯曲半径 （1）最小相对弯曲半径
概念： 在自由弯曲保证坯
料最外层纤维不发生破裂
的前提下，所能获得的弯曲 件内表面最小圆角半径与弯 曲材料厚度的比值rmin/t ， 称为最小相对弯曲半径。