浅谈 板料弯曲回弹
板料弯曲中弯裂、回弹、偏移的质量分析
板料弯曲中弯裂、回弹、偏移的质量分析[摘要]如何减小弯曲件的弯裂、回弹、偏移，以控制弯曲件精度和提高弯曲件的质量，一直是弯曲件生产中需要解决的关键问题，本文着重分析了板料弯曲加工中工件发生弯裂、回弹、偏移的原因，阐述了影响板料弯曲的弯裂、回弹、偏移的因素及常用减小弯裂、回弹、偏移的方法。
【关键词】板料；回弹；弯裂；偏移一、前言在板料弯曲过程中容易出现的质量问题主要有：弯裂、回弹、偏移这三种情况，所以在板料冲压弯曲加工的过程当中，如何控制好弯裂、回弹、偏移这三种影响零件精度的现象，是提高零件品质的重要因素，并为降低废品率提高生产效率奠定基础和保障。
二、弯裂和最小弯曲半径的分析在零件弯曲过程当中弯曲件的外层纤维受拉时变形最大，所以最容易断裂而造成废品。
外层纤维纤维拉伸变形的大小，主要决定于弯曲件的弯曲半径即凸模的圆角半径。
弯曲半径越小，则外层纤维拉的越长，为了防止弯裂件的断裂，必须限制弯曲半径，使之大于导致材料开裂之前的临界弯曲半径——最小弯曲半径。
影响最小弯曲半径的因素主要有以下几方面：1、材料的机械性能；塑性好的材料，外层纤维允许变形程度就大，许可的最小弯曲半径就越小，塑性不好的材料，最小弯曲半径就要相应大些。
2、材料的热处理状态：由于冲裁后零件有加工硬化现象，若未经退火就进行弯曲，则最小弯曲半径就应大些，若经过退火后进行弯曲，则最小弯曲半径就可以小些。
3、制件弯曲角的大小：弯曲角如果大于90°，对最小弯曲半径影响不大，弯曲角的大小如果小于90°时，则由于外层纤维拉伸加剧，最小弯曲半径就应该大一些。
4、弯曲线方向：钢板材料经辗压以后得到纤维组织，由于纤维方向性而导致材料机械性能的异向性。
因此，当弯曲线与材料的辗压纤维方向垂直时，材料具有较大的拉伸强度，外缘纤维不易破裂，可具有较小的最小弯曲半径，当弯曲线与材料的辗压纤维方向平行时，则由于拉伸强度较差而容易断裂，最小弯曲半径就不能太小。
基于有限元分析的板料弯曲
基于有限元分析的板料弯曲回弹影响的研究教学点：吉林工程技术师范学院班级:材料成型及控制工程1341学号：1304144118姓名：陈巍指导教师：王洪芬【论文摘要】：回弹是板料冲压成形中存在的普遍现象，它直接影响着冲压的尺寸精度，板料回弹是整个成形历史的积累效应，他与成形过程中模具几何形状、材料性能、板料初始形状、工艺条件等诸多因素有关。
【关键词】：回弹、弯曲、有限元分析有限元分析的板料弯曲回弹1. 板料弯曲回弹的产生原因金属塑性成形总是伴有弹性变形，所以板料弯曲时，即使内外层纤维全部进入塑性状态，在去除外力的时候弹性变形消失，也会出现回弹。
在板材成形过程中，当板料内外缘表层纤维进入塑性状态，而板料中心仍处弹性状态，这时当凸模上升去除外载后板料产生弹性回复图1和图2分别显示了是金属板料弯曲成形的回弹情况和弯曲时实际应力分布图。
图1 弯曲件的回弹1.回弹前的弯曲件2.回弹后的弯曲件3.凸模图2 板料弯曲时实际应力分布回弹问题的存在造成零件的成形精度差，显著地增加了试、修模工作量和成形后的校形工作量，故在生产实际中迫切需要对此采取行之有效的措施。
由于影响弯曲回弹的因素很多（有材料特性的影响、相对弯曲半径的影响、弯曲角的影响、模具的工作部分尺寸的影响、V型工件弯曲凹模开口的影响以及校正力的影响），较为复杂，并且具体到每一个不同的冲压条件，目前还没有一个精确的计算公式能够保证所有回弹量在误差允许的范围内。
本论文用计算机数值模拟技术来研究凸模圆角半径对回弹值的影响。
2.影响板料弯曲回弹的因素材料的力学性能，弯曲件的材料特性对回弹有直接影响，回弹量大小大致与材料的屈服强度成正比、与材料的杨氏模量成反比，板厚各项异性值和材料强化系k值越小，材料的应变强化指数n值越大，回弹量越小。
相对弯曲半径的影响，相对弯曲半径表示弯曲成形的变形程度回弹值与相对弯曲半径成正比、相对弯曲半径越小断面中塑性变形区越大。
3板料V型弯曲应用工况概况板料弯曲模型如图3 所示，凹模开口尺寸为20mm,凸模圆角半径为2.5mm，板料弯曲角为90°，凸模向下压的行程为10mm。
板料弯曲回弹分析与控制
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｂｅ Ｓ ｈｅ ｅ ｔ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ
板料弯曲回弹及工艺控制
板料弯曲回弹及工艺控制板料在弯曲过程中，产生塑性变形的同时会产生弹性变形。
当工件弯曲后去除外力时，会立即发生弹性变形的恢复，结果使弯曲件的角度和弯曲半径发生变化，与模具相应形状不一致，即产生回弹。
回弹是弯曲成形过程的主要缺陷，它的存在造成零件的成形精度差，显著地增加了试、修模工作量和成形后的校正工作量，故在冲压生产中，掌握回弹规律非常重要。
如果在设计模具前，能准确掌握材料的回弹规律及回弹值大小，设计模具时可预先在模具结构及工作部分尺寸上采取措施，试冲后即使尺寸精度有所差异，其修正工作量也不会太大，这不仅可以缩短模具制造周期，而且有利于模具成本的降低及弯曲件精度的提高。
1 弯曲回弹的表现形式弯曲回弹的表现形式有下列二个方面(如图1所示)：(a) 弯曲半径增加：卸载前板料的内半径r (与凸模的半径吻合)，在卸载后增加至r0，半径的增量为△r二r0一r(b) 弯曲件角度增大：卸荷前板料的弯曲角为α(与凸模的顶角吻合)，在卸荷后增大到α0，角度增量为△α=α0一α图1 回弹导致弯曲角和弯曲半径变化2 弯曲回弹产生的原因弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所引起的。
板料弯曲时，内层受压应力，外层受拉应力。
弹塑性弯曲时，这两种应力尽管超过屈服应力，但实际上从拉应力过渡到压应力时，中间总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区。
由于弹性变形区的存在，弯曲卸载后工件必然产生回弹。
在相对弯曲半径较大时，弹性变形区占的比重大，回弹尤其显著。
回弹是由于在板厚方向应力或应变分布不均匀而引起的。
这种应力和应变的不均匀分布是弯曲的特点，对于只施加弯矩的弯曲方式，要有效减少回弹是困难的。
为了使回弹减小，应尽量使板厚断面内的应力和应变分布均匀，为此可采取在纵向纤维方向对板料进行拉伸或压缩的方法，也可采用在板厚方向施加强压的方法。
在沿板的长度方向单纯拉伸变形的场合，除去外力后，由于在整个板厚断面内变形的恢复是均匀的，所以不会发生形状的变化。
校正板料弯曲回弹量分析
２ ９ １ ６
２ ８０ ． ８
２ １６ ．９
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２０ ７ ．９
２？ ８ ．４
回弹后弯曲角 ；
ｐ。 —— 回弹后 中性层 曲率半径 。
从 附表可看出 ：
姗弹 角△
。 ＝一 （
＝ 占 ＋
（ ） 当 ｒ￡ １ ／ 一定时 ，△ 随 Ｐ 增大而减小。 （ ） 当Ｐ 一定时，△ ２ ， 随 ｒ￡ 大而增大 。 ／增
屈服条件 ：
ｆ 一ｆ ＝ ｐ ， ， 。 。
（） ２
伴随弹性变形 ，因此卸载 后必将 引起板料 回弹 ，使 工件
的曲率 半径和弯 曲角发生变化。
式中 ｏ ——变形 区切 向应力 ； ｒ
— —
。
变形 区径 向应力 ；
目前 ，国内外许多文献资 料 已指 出 回弹量 随校 正力
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将 式 （ ） 代入 式 （ ） 中司 得 ： ４ ２
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由此式可看出，回弹角 △ 与单 位校 正力 Ｐ 及相 对 ． 弯 曲半径 ｒ￡ 问的量化关系。 ／之
Ｐｏ＝
４ ．工业性试 验
采用厚度为 １ ｍｍ的 ２ ０钢板料 ，在 不 同单位校 正力
如果板厚减薄不计 ，Ｒ＝ ＋ ，则 ｒｔ
＝
／ ｛ ） 一÷ ＋卜 一 ÷ Ｐ． （ ｒ［ ）÷ ＋） 及相应弯曲半径 ｒ 条件下 ，取 得 回弹角 △ 的数值如 ÷ （
模具设计 浅谈冲压回弹现象
冲压回弹现象解决措施摘要：在冲压的过程中，冲压件会在分子的作用下在冲压过程中产生回弹现象，即在弯曲变形过程中，板料除本身的塑性变形之外，还产生弹性变形，弯曲件从模具中取出后，弹性变形部分恢复导致弯曲件的形状与模具形状不一致，这种现象称为弯曲件的回弹。
这种现象在加工要求中是不允许存在的，因为这样会严重影响弯曲件的质量，影响生产。
正因为如此，我们就要想办法解决它，我们将通过冲压板料的本身和模具这两个方面进行分析解决。
关键字：回弹；弯曲件；质量；精度；正文：1、问题产生冲压回弹严重影响着冲压件的质量，造成工件报废，引起不必要的损失。
谈起回弹，大家想到最多的就是弯曲，这是因为弯曲回弹量大，对制品精度影响严重。
材料的弯曲过程是由弹性变形过渡到塑性变形的过程，即使在塑性变形过程中，也不可避免有弹性变形存在，从而致使工件弯曲后弯曲角度与弯曲半径发生变化而与模具尺寸不一致，因而影响工件质量。
2、解决方案（1）、从弯曲材料上克服弯曲件回弹弯曲冲压所用的材料主要有合金钢、铸铁、碳钢、硬质合金等，在进行弯曲冲压时，如果板料的弹性变形较大，那么在弯曲后极易产生回弹现象，可以在冲压前对板料进行热处理，改变板料内部的应力组织，适当的解决在弯曲过程中的回弹。
（2）、从模具结构上克服弯曲件回弹①对于回弹较大的材料，如中碳钢、锰钢、硬黄铜等，当弯曲半径较大时，可在凸、凹模上做出补偿回弹角或将凹模的顶出件做成弧形，以补偿圆角部分的回弹。
②对于一般性的材料其回弹角〈5°时，且工件厚度偏差较小时，可将凸模或凹模做成负角，其弯曲间隙做成最小材料厚度，以克服弯曲后的回弹。
③校正法，当材料厚度〉0.8mm。
塑性较好而且弯曲半径不大时，可以采用摆块结构，使校正力集中在弯曲变形区，减小回弹。
④纵向加压法，在弯曲过程完成后，用模具的突肩在弯曲件的端部纵向加压，使弯曲变形区横断面上都受到压应力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，从而大大减小了回弹，常见的有W形折弯和反向整形的V形折、U形折。
板材与型材弯曲回弹控制原理与方法
板材与型材弯曲回弹控制原理与方法
在机械制造和建筑行业中，板材与型材的弯曲加工是非常常见的操作。
而在弯曲完成后，材料往往会出现一定的回弹现象，导致加工精度受到影响。
因此，如何控制弯曲回弹，提高加工精度成为了重要的问题。
一、弯曲回弹原理
当一段材料被弯曲后，由于材料内部的分子结构发生了变化，使得材料内部存在的应力分布也发生了改变。
在材料恢复到原始状态之前，这些应力将继续作用于材料，导致弯曲回弹现象的发生。
二、弯曲回弹控制方法
1. 选择合适的弯曲工艺
选择合适的弯曲工艺是减少弯曲回弹的关键。
常用的弯曲工艺包括冷弯、热弯和滚弯等。
冷弯工艺的回弹最大，而热弯和滚弯工艺则可以减少回弹。
2. 适当增加弯曲角度
在弯曲时，适当增加弯曲角度可有效减少回弹。
但是过分增加弯曲角度会导致破坏材料。
3. 采用预压弯曲方法
预压弯曲方法是指在正式弯曲前先对材料进行一定的预压弯曲，以减小材料内部应力分布的差异，从而减少回弹。
但是预压弯曲方法要求对材料和弯曲机具有更高的要求。
4. 加工后热处理
通过加工后热处理，可以改变材料内部的分子结构，从而减少回弹。
但是加工后热处理时间和温度的控制需要非常精准。
三、结论
以上是板材与型材弯曲回弹控制原理与方法的介绍。
在实际生产中，需要综合考虑材料的性质、弯曲工艺的选择、弯曲角度的控制、预压弯曲和加工后热处理等因素，以减少回弹现象，提高加工精度。
弯曲卸载后弯曲件的回弹
弯曲卸载后弯曲件的回弹回弹现象常温下的塑性弯曲和其它塑性变形一样，在外力作用下产生的总变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。
当弯曲结束外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失，弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。
这种现象称为弯曲回弹（简称回弹）。
在弯曲加载过程中，板料变形区内侧与外侧的应力应变性质相反，卸载时内侧与外侧的回弹变形性质也相反，而回弹的方向都是反向于弯曲变形方向的。
另外综观整个坯料，不变形区占的比例比变形区大得多，大面积不变形区的惯性影响会加大变形区的回弹，这是弯曲回弹比其它成形工艺回弹严重的另一个原因。
它们对弯曲件的形状和尺寸变化影响十分显著，使弯曲件的几何精度受到损害。
图 3.2.1 回弹弯曲件的回弹现象通常表现为两种形式：一是弯曲半径的改变，由回弹前弯曲半径 r t 变为回弹后的 r 0 。
二是弯曲角度的改变，由回弹前弯曲中心角度αt （凸模的中心角度）变为回弹后的工件实际中心角度α0 , 如图 3-7 所示。
回弹值的确定主要考虑这两个因素。
若弯曲中心角α两侧有直边，则应同时保证两侧直边之间的夹角θ（称作弯曲角）的精度，参见图 3-8 。
弯曲角θ与弯曲中心角度α之间的换算关系为：θ= 180 o －α，注意两者之间呈反比关系。
图 3.2.2 弯曲角θ与弯曲中心角度α影响回弹的主要因素一．材料的力学性能材料的屈服点σS愈高，弹性模量 E 愈小，弯曲变形的回弹也愈大。
因为材料的屈服点σS愈高，材料在一定的变形程度下，其变形区断面内的应力也愈大，因而引起更大的弹性变形，所以回弹值也大。
而弹性模量 E 愈大，则抵抗弹性变形的能力愈强，所以回弹值愈小。
二．相对弯曲半径 r / t相对弯曲半径 r / t 愈小，则回弹值愈小。
因为相对弯曲半径 r / t 愈小，变形程度愈大，变形区总的切向变形程度增大，塑性变形在总变形中占的比例增大，而相应弹性变形的比例则减少，从而回弹值减少。
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浅谈板料弯曲回弹
王红波
宁夏理工学院机械工程学院机自09101班
摘要：回弹是弯曲成形过程的主要缺陷，它的存在给零件成形带来精度误差，增加了零件成形后的修正工作量，故在生产中掌握回弹规律十分重要。
本文分析了板料弯曲加工中工件发生弯曲回弹的原因，阐述了影响板料弯曲回弹的因素及常用减小回弹的方法。
关键词：板料回弹弯曲模具
1板料回弹的产生
回弹是由于在板厚方向应力或应变分布不均匀而引起的。
这种应力和应变的不均匀分布是弯曲的特点，对于只施加弯矩的弯曲方式，要有效减少回弹是困难的。
为了使回弹减小，应尽量使板厚断面内的应力和应变分布均匀，为此可采取在纵向纤维方向对板料进行拉伸或压缩的方法，也可采用在板厚方向施加强压的方法。
在沿板的长度方向单纯拉伸变形的场合，除去外力后，由于在整个板厚断面内变形的恢复是均匀的，所以不会发生形状的变化。
2板料回弹的原因
弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所引起的。
板料弯曲时，内层受压应力，外层受拉应力。
弹塑性弯曲时，这两种应力尽管超过屈服应力，但实际上从拉应力过渡到压应力时，中间总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区。
由于弹性变形区的存在，弯曲卸载后工件必然产生回弹。
在相对弯曲半径较大时，弹性变形区占的比重大，回弹尤其显著。
3影响板料回弹的因素
3.1材料的力学性能
弯曲件的材料特性对回弹有直接影响。
一般说来回弹量的大小与材料的屈服强度成正比，与材料的弹性模数成反比。
3.2弯曲角的影响
在一定的相对弯曲半径下，弯曲角越大，则参加变形的区域越大，弹性变形量也越大，
3.3采用工艺措施的弯曲零件形状的影响
一般来说，弯曲零件形状越复杂，同一次弯成的角度越大，弯曲变形时，各个部分变形相互制约作用越大，增加了回弹阻力，因而降低了成形的回弹值。
3.5凸凹模间隙
间隙越大，回弹越大。
间隙小于材料厚度时，有可能出现负回弹。
4减少弯曲回弹的方法
4.1 采用校正弯曲代替自由弯曲，采用弹性顶板压紧材料弯曲。
因此工件的回弹值也越大。
4.2 凸模圆角半径尽量取最小弯曲半径，凹模深度一般不小于10倍的料厚。
4.3当工件弯曲高度过小时，可先增加弯曲高度，弯曲后在后续工序切去多余材料。
4.4 对精度要求高的弯曲件，可采用弯曲后整形。
4.5弯曲件的形状弯曲件直边过短时，回弹较大。
V型弯曲件的回弹比U型弯曲件的回弹大。
4.6凹模形状及尺寸凹模深度过小时，回弹很大。
5结论
弯曲回弹较为复杂，在实际工作中，完全消除弯曲回弹是很困难的，在一定范围内采取预防措施，尽量减少弯曲回弹带来的不良影响，是我们工作的目标。
实践中应根据具体情况灵活运用不同的控制回弹的方法。
必要时，可将几种减小弯曲回弹的方法综合使用，效果可能更好
6参考文献
[1]模具制造 2007年第二期
[2]模具设计基础及模具CAD 华中科技大学李建军李德群主编。