3__弯曲件展开尺寸计算与展开图绘制PPT演示文稿
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
管道弯头展开放样图作法
管道弯头展开放样图作法管道弯头展开放样图作法在管道安装工程中，经常遇到转弯、分支和变径所需的管配件，这些管配件中的相当一部分要在安装过程中根据实际情况现场制作，而制作这类管件必须先进行展开放样，因此，展开放样是管道工必须掌握的技能之一。
一、弯头的放样弯头又称马蹄弯，根据角度的不同，可以分为直角马蹄弯和任意角度马蹄弯两类，它们均可以采用投影法进行展开放样。
图3-1直角马蹄弯图3-2 任意角度马蹄弯1．任意角度马蹄弯的展开方法与步骤（己知尺寸a、b、D和角度）。
（1）按已知尺寸画出立面图，如图3-3所示。
（2）以D/2为半径画圆，然后将断面图中的半圆6等分，等分点的顺序设为1、2、3、4、5、6、7。
（3）由各等分点作侧管中心线的平行线，与投影接合线相交，得交点为1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇。
（4）作一水平线段，长为πD，并将其12等分，得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
（5）过各等分点，作水平线段的垂直引上线，使其与投影接合线上的各点1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇引来的水平线相交。
（6）用圆滑的曲线将相交所得点连结起来，即得任意角度马蹄弯展开图。
图3-3 任意角度马蹄弯的展开放样图2、直角马蹄弯的展开放样（己知直径D）由于直角马蹄弯的侧管与立管垂直，因此，可以不画立面图和断面图，以D/2为半径画圆，然后将半圆6等分，其余与任意角度马蹄弯的展开放样方法相似。
图3-4 直角弯展开图二、虾壳弯的展开放样虾壳弯由若干个带斜截面的直管段组成，有两个端节及若干个中节组成，端节为中节的一半，根据中节数的多少，虾壳弯分为单节、两节、三节等；节数越多，弯头的外观越圆滑，对介质的阻力越小，但制作越困难。
1、90°单节虾壳弯展开方法、步骤：（1）作∠AOB＝90°，以O为圆心，以半径R为弯曲半径，画出虾壳弯的中心线。
（2）将∠AOB平分成两个45°，即图中∠AOC、∠COB，再将∠AOC、∠COB各平分成两个22.5°的角，即∠AOK、∠KOC、∠COD与∠DOE。
展开图的画法及计算
薄板弯曲时，材料内表 面会挤压缩小，外表面会拉 升扩张，只有中性层长度保 持不变，展开计算就是找出 不会受弯曲影响的中性层的 尺寸。
l1
l2
外表面 弧长l外
l1
lr
中性层
l2
90度折彎展开尺寸计算(r =0.5)
中性层
展开计算方式:
L=l1+l2+k 其中，k為展開系數
l2 t
當 0.3<t<1.6時， k=0.4t
0.5 0.22 0.2 0.18 0.15 0.12
4
0
-0.1 -0.2 -0.3 -0.5 -0.9 -1.3 -1.8 -2.2 -3
0.8 0.36 0.35 0.33 0.31 0.28
5
0.18 0.11 0.04 -0.1 -0.3 -0.7 -1.1 -1.6
-2
-2.8
0.9 0.25 0.39 0.38 0.36 0.33 5 0.24 0.17 0.09 -0 -0.2 -0.7 -1.1 -1.5 -1.9 -2.7
1
1.2 1.5
2
3
4
5
6
8
H
0.3 0.13 0.1 0.07 0.04 0
4
-0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.6 -1.1 -1.5 -1.9 -2.3 -3.2
0.4 0.18 0.15 0.12 0.09 0.05
4
-0.1 -0.1 -0.2 -0.4 -0.6
-1
-1.4 -1.8 -2.3 -3.1
展开图的画法及计算
聚賢精密機械有限公司 工程部
2007年11月
什么是展开？
3 弯曲件展开尺寸计算与展开图绘制
3.1 弯曲件展开尺寸计算
3.1.1 有圆角半径的弯曲 3.1.2 无圆角半径的弯曲
3.1 弯曲件展开尺寸计算
弯曲变形的特点是材料在弯曲变形区的曲率发 生变化 在计算展开尺寸时，应先将弯曲件划分为各直 线部分和圆角部分 直线部分的长度保持不变，圆角部分的展开长 度则与材料的变形及中性层的位移等因素有关 总展开长度等于各部分的展开长度之和，即
3.2.2 计划与决策
1. 领取设计资料，明确设计任务
两人一组，独立绘制展开图并相互核对 领取设计任务书、产品图图纸等设计资料，下 载相应的图档 明确设计任务，确认所需资料齐全、版本正确
3.2.2 计划与决策
2. 想出产品的立体形状及展开形状
看懂产品图，想出产品的立体形状及展开形状
3.2.2 计划与决策
【工作描述】
由于影响展开尺寸的因素很多，难以通过理论 计算获得精确数据，通常使用经验公式进行计 算 对于形状比较简单的弯曲件，一般只需两人独 立展开、核对无误即可 对于形状复杂、精度要求较高的弯曲件，应在 初步计算展开尺寸之后，通过试模修正，才能 最终确定
【学习目标】
掌握弯曲件展开尺寸计算的原理、方法、公式 和步骤 掌握弯曲件展开图的识读、绘制方法和步骤
3.1.2 无圆角半径的弯曲
计算公式
3.1.2 无圆角半径的弯曲
计算公式
3.1.2 无圆角半径的弯曲
说明
对于t=0.8~2.0mm的SECC、SGCC，通常可取 K=0.4(无压线弯曲)，或K=0.45(有压线弯曲)， 计算误差不大 当采用压线、压筋时，可以通过试模调整，在 一定范围之内修正产品的弯曲尺寸和角度
弯曲件展开的计算
弯曲回弹
板料在塑性弯曲时有弹性变形的存在，使弯曲件产生角度和弯曲半 径的回弹，影响弯曲件的准确度,如下图所示。
影响回弹的因素：
1. 材料的力学性能。屈服强度σs愈大，回弹愈大。 2. 变形程度。相对弯曲半径R/t值愈大（零件变形程 度小），回弹大。反之R/t值小，回弹小。 3. 弯曲角度。弯曲角度大（即变形区大），累积回 弹最大。 4. 弯曲形状及弯曲方式。一般形状复杂的回弹小， 手工弯曲比模具弯曲回弹大。在生产中，一般通 过试弯曲后，再采取克服回弹的措施。
弯曲件展开长度的 计算
钣金制造
弯曲变形的特点
板料弯曲时，内层材料受压缩短，外层材料受拉伸长，中 性层在料厚度之间其长度不变。
最小弯曲半径——零件的弯曲极限
最小弯曲半径是指弯曲零件的内弯曲半径所允许的最小值，用Rmin表示
影响材料最小弯曲半径Rmin的因素： 1. 塑性指标（δ，ψ）越高， Rmin越小。
R/t Xo
0.1 0.32 0.25 0.35 0.5 0.38 1.0 0.42 2.0 0.46 3.0 0.47 4.0 0.48 4以上 0.50
例：图1-2所示零件的展开尺寸
直线段总长度：
∑L直=30 -（8+2）+ 40 -（8+2）+20+20+20
=110（mm）
弧线总长度（已知R/t=4,查表1-1，得Xo=0.48）
(a)单角弯曲件展开尺寸计算:如下图
L=L1+L2+kt
式中k——修正系数 （介于0.46~0.5之间， 软料取小值，硬料取 大）
(b)多角弯曲件展开尺寸计算
L=L1+L2+……+Ln+k1t(n－1)
3弯曲模具设计实例(PPT)
第二页，共四十六页。
2.1.1 弯曲变形过程分析 1. 弯曲变形过程：弯曲变形的含义、变形过程三阶段
、弯曲回弹、自由弯曲、矫正(jiǎozhèng)弯曲。 2. 弯曲变性特点：网格法、中性层 2.1.2 弯曲件质量分析
弯裂、回弹、偏移等
第三页，共四十六页。
2.1.3 弯曲件的工艺性：指弯曲件的结构形状、尺寸 、精度、材料及技术要求(yāoqiú)是否符合弯曲加工的工 艺要求(yāoqiú)。
第十九页，共四十六页。
2.2.1 弯曲模典型结构 模具设计本卷须知：a. 准确、可靠的定位，防止弯
曲中偏移；b. 弯曲结束(jiéshù)时能得到校正力；c. 成形后能方便、平安地取出；d. 考虑磨损，模具 留有修模余量。 弯曲模具分类：单工序模、连续弯曲模、复合弯曲模 和通用弯曲模。
第二十页，共四十六页。
第十页，共四十六页。
5. 增加工艺缺口、槽和工艺孔 a. 为提高精度，对于弯曲时圆角变形区侧面可以
产生畸变(jībiàn)的弯曲件，可以预先在折弯线的两端切 出工艺缺口或槽，以防止畸变(jībiàn)对弯曲件宽度尺寸 的影响。
第十一页，共四十六页。
b. 当工件局部边缘局部弯曲时，为防止弯曲局部受力 不均匀而产生变形和裂纹(liè wén)，应于线切槽或冲工艺孔 。
弯曲半径较小、材料强度较大的弯曲件时，必须对
弯曲力进行计算。
a. 自由弯曲时的弯曲力
V形弯曲件 F自=0.6Kbt²σb/(r+t)
U形弯曲件 F自=0.7Kbt²σb/(r+t)
其中：b-弯曲件宽度；t-弯曲件厚度；r-内圆
角弯曲半径；
σb-弯曲材第十七料页，共四的十六页抗。 拉强度〔Mpa〕；K-
弯曲零件的展开长度计算
举例说明弯曲零件的展开长度计算2005-9-17作成：CRD 陈永生P1/6一、意义冲压模具设计过程中经常需要将产品弯曲部分展平成展开形状；展开形状尺寸确定得准确与否直接涉及模具零部件的设计，所以零件展开长度的计算是设计过程中一个很重要的环节，应力求准确。
二、说明⒈中性层概念中性层是指工件在弯曲前、后两种状态下，弯曲剖面纤维长度保持不变的那层金属层。
（见图一）L1——弯曲前长度L2——弯曲后中性层弧长t ——材料厚度r ——弯曲内圆角半径ρε——中性层半径（图一）弯曲件中性层位置⒉弯曲部分展开原则（见图一）弯曲部分展开原则是：弯曲部分弯曲前长度L1与弯曲后中性层长度L2相等，即：L1=L2⒊中性层的确定方法中性层半径按下式计算（见图一）ρε=r+x *t⌒⌒⌒2005.10.9 10:31:17CRD'05.10.09張国平ρε——中性层半径t——材料厚度r——弯曲内圆角半径X——中性层位移系数（见图二）（图二）中性层位移系数X值三、弯曲件毛坯尺寸计算根据弯曲件结构形状不同、弯曲圆角半径不同和弯曲方法不同，毛坯尺寸的计算方法也不同。
㈠弯曲件r≥0.5t（r--内圆角半径 t--材料厚度）时毛坯尺寸的计算⒈如（图三）示工件，各处r≥0.5t；展开长度是以弯曲前、后中性层长度不变为原则计算，即：中性层长=展开长度用下式表示：L=∑L直+∑L弯=∑L直+∑[（π*α°/180°）*（r+x*t）]L——弯曲件展开长度（mm）∑L直——弯曲件各直线段长度之和（mm）∑L弯——弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（mm）α——弯曲部分角度（°）t——材料厚度（mm）r——内圆角半径（mm）（图三）r ≥0.5t 弯曲件⒉示例求（图四）示毛坯展开长度,料厚t=2（图四）毛坯展开长度示例解：①L 直=L 1+L 2+L 3=17+20+15=52②r 1=3 t =2 则 r 1/t =1.5 查（图二）得 x 1=0.36③r 2=5 t =2 则 r 2/t =2.5 查（图二）得 x 2=0.39④L 弯=(π*90°/180°)*(r 1+x 1*t )+(π*90°/180°)*(r 2+x 2*t )L 弯=14.9⑤展开长L=L 直+L 弯=66.9㈡弯曲件r ＜0.5t （r--内圆角半径 t--材料厚度）时毛坯尺寸的计算小圆角（r ＜0.5t）或无圆角弯曲件的毛坯长度是根据弯曲前、后材料体积不变的原则计算的，但考虑弯曲变形区材料变薄严重，展开长度按下式计算：L=∑L 直+K ntL——弯曲件展开长度（mm ）∑L 直——弯曲件各直线段长度之和（mm）n ——弯角的数量t ——材料厚度（mm ）K ——系数K 值确定方法：单角弯曲时 K=0.48-0.5软材料取下限（如铜、铝）双角弯曲时 K=0.45-0.48硬材料取上限（如不锈钢）多角弯曲时 K=0.125-0.25为了方便，在（图五）中列出了常见的毛坯展开（r ﹤0.5t ）计算经验公式（图五）r ﹤0.5t 时毛坯展开经验公式}㈢铰链式弯曲件及棒料弯曲件的展开计算又有别于上述方法；因胜美达不常见此两类产品，故这里不加阐述四、胜美达产品展开实例（图六）为胜美达产品HOOP-CEP788产品图，材料为铜料（牌号C5210-1/2H），料厚0.3mm，求弯曲处展开尺寸。
钣金展开知识PPT演示课件
步骤
1、画端节的正视图 2、画端节的投影圆 3、将投影圆10（或12）等分 4、等分节点延交至端节（梯形斜腰），取得素线
实长 5、按放样弯头管口直径展开线段， 10（或12）
等分线段 6、从等分点按各等分点素线实长画垂直线段 7、平滑连线各端点，取得端节的展开图 8、端节的展开图对称复制得到中间节的展开图。
•20
展开准备 ① 求半节角度：按节数计算半节 （端头）截面倾斜角度；（αb =α/2n）
展开三处理：按管径、材料板厚、连接方 式和制作工艺决定展开中径、 接口位置和 余量。 因为是外包样板，画立面图时，管 口直径应该选择包在管外的样板卷筒的中 径
•21
2.柱面展开图绘制 柱面的展开图 由于柱面各棱线或素线互相平行，当柱面的底面垂直其棱 线或素线时，柱面的展开图是一个矩形，其高度是柱面的 高，长度是柱底面的周长，因此柱面的展开常采用平行线 法，其展开图有下列特点： ⑴ 底面的周边展开成一条直线段； ⑵ 各棱线或素线在展开图中都和底面周边展开成的直线段 相互垂直。 画截头柱面的展开图时，应首先画出完整锥面的展开图， 然后在展开图上找出各棱线或一些素线，再连接起来，即 完成作图。详见例2作图过程。
1
前言
2
放样展开的基础知识
3
90°焊制弯头的展开
4
正交三通和斜交三通的展开
5
方圆头的展开
6
各类型材的下料方法
•1
什么是展开放样
什么是展开放样 所谓展开， 实际是把一个封闭 的空间曲面沿一条特定的线切开后铺平成一个 同 样封闭的平面图形如图2-1所示。 。它的逆过程， 即把平面图形作成空间曲面，通常叫成形过 程。 实际生产工作中，往往是先设计空间曲面后再制 作该曲面，而这个曲面的制 造材料大都是平面板 料。因此，用平板做曲面，先要求得相应的平面 图形，即根 据曲面的设计参数把平面坯料的图样 画出来。这一工艺过程就叫展开放样。实际 工作 中， 有人把它简称为展开， 也有人把它简称为放 样
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弯曲变形的特点是材料在弯曲变形区的曲率发 生变化
在计算展开尺寸时，应先将弯曲件划分为各直 线部分和圆角部分
直线部分的长度保持不变，圆角部分的展开长 度则与材料的变形及中性层的位移等因素有关
总展开长度等于各部分的展开长度之和，即
L l直 l弯
2021/3/10
9
3.1 弯曲件展开尺寸计算
圆角部分的变形特点及其展开长度与相对弯曲 半径r/t有关
2021/3/10
解：该处弯曲属于Z形弯曲，可以一次弯曲成 形，并且不需打压线
打开整理之后的产品图(图a) 按照表3-2，查询产品图的相关尺寸(图b)
2021/3/10
22
3.1.2 无圆角半径的弯曲
例题
查表3-2，可知Kt=0.32mm 通过计算，可知展开长度L=9.80mm 最后根据计算结果，绘制展开图(图c)
【学习目标】
掌握弯曲件展开尺寸计算的原理、方法、公式 和步骤
掌握弯曲件展开图的识读、绘制方法和步骤
2021/3/10
5
【学习任务】
识读指定的弯曲件展开图 完成指定弯曲件的展开尺寸计算与展开图绘制
工作 审核指定的弯曲件展开图
2021/3/10
6
【学习建议】
产品展开作业的重点是确定展开形状、计算展 开尺寸、绘制展开图，难点是确定展开系数
例题
执行编辑多段线/PE命令，将三条内线合并为 多段线A(图b)
执行偏移/O命令，将多段线A向外侧偏移xt， 得到多段线B (图b)
2021/3/10
15
3.1.1 有圆角半径的弯曲
例题
执行列表显示/LI命令，查询多段线B的周长， 即为所求的展开长度L=29.26mm (图b)
关闭(但不保存)当前文件
展开系数的确定需要综合考虑各种因素的影响 对于设计人员，应在工作实践中不断积累、总
结经验 对于初学者，应通过并加强展开图的识读与绘
制训练，获取相应的间接经验
2021/3/10
7
3.1 弯曲件展开尺寸计算
3.1.1 有圆角半径的弯曲 3.1.2 无圆角半径的弯曲
2021/3/10
8
3.1 弯曲件展开尺寸计算
学习任务3 弯曲件展开尺寸计算与展开图绘制
3.1 弯曲件展开尺寸计算(2h) 3.2 冲压展开图绘制(4h)
本课件与阳勇主编、北京理工大学出版社出版的《冲压工艺与 模具设计》教材配套。
2021/3/10
1
【工作描述】
弯曲件展开尺寸是指弯曲件展开之后的平面尺 寸，简称展开尺寸
表示弯曲件展开之后的平面形状和尺寸的图样 称为弯曲件展开图，简称展开图
当采用压线、压筋时，可以通过试模调整，在 一定范围之内修正产品的弯曲尺寸和角度
2021/3/10
20
3.1.2 无圆角半径的弯曲
例题
例 3-2 已 知 某 产 品 的 材 料 为 SECC ， t=0.8mm。要求计算该处弯曲部位的展开长度
2021/3/10
Байду номын сангаас
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3.1.2 无圆角半径的弯曲
例题
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3.1.2 无圆角半径的弯曲
计算公式
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18
3.1.2 无圆角半径的弯曲
计算公式
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3.1.2 无圆角半径的弯曲
说明
对于t=0.8~2.0mm的SECC、SGCC，通常可取 K=0.4(无压线弯曲)，或K=0.45(有压线弯曲)， 计算误差不大
2021/3/10
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3.1.2 无圆角半径的弯曲
当r/t<0.5时，称为无圆角半径的弯曲，可取r=0 变形特点为圆角部分的体积在弯曲前后保持不
变，厚度在弯曲之后变薄
圆角部分的展开长度为 l弯 Kt
K— 展 开 系 数 ， 与 产 品 的 形 状 特 点、 尺 寸 大 小、精度要求、料厚及性能、弯曲工艺、模具 结构等因素有关
2021/3/10
23
3.1 弯曲件展开尺寸计算
说明
对于形状复杂、精度要求较高的弯曲件，应在 初步计算展开尺寸之后，通过试模修正，才能 最终确定
⑴ 按照初步计算的展开尺寸进行冲压工艺与模 具设计，对于受影响的展开图、工序图和模具 图暂按草图处理
⑵ 对于受影响的模具(主要是冲裁模)，其中不 受影响的零件正常加工，受影响的零件则只进 行前段加工、线切割加工暂缓
的相对弯曲半
径 r/t 、 弯 曲 方
式等因素有关
2021/3/10
11
3.1.1 有圆角半径的弯曲
圆角部分的展开长度等于对应中性层的长度，
即 l弯11880 0(rx)t
总展开长度为
Ll1118 8 0 0 (rx)tl2
2021/3/10
12
3.1.1 有圆角半径的弯曲
例题
例3-1 已知某产品的材料为08钢，t=1.0mm。 要求计算该产品的展开长度
按照r/t的不同，弯曲分为两种：有圆角半径的 弯曲、无圆角部分的弯曲
2021/3/10
10
3.1.1 有圆角半径的弯曲
当r/t≥0.5时，称为有圆角半径的弯曲
变形特点为外层材料因受拉而伸长，内层材料 因受压而缩短，只有中性层的长度保持不变
中性层的位置通常用其曲率半径来表示，即
rxt
x—中性层位移 系数，与产品
2021/3/10
3
【工作描述】
由于影响展开尺寸的因素很多，难以通过理论 计算获得精确数据，通常使用经验公式进行计 算
对于形状比较简单的弯曲件，一般只需两人独 立展开、核对无误即可
对于形状复杂、精度要求较高的弯曲件，应在 初步计算展开尺寸之后，通过试模修正，才能 最终确定
2021/3/10
4
2021/3/10
13
3.1.1 有圆角半径的弯曲
例题
解：由于t=3>0.5，属于有圆角半径的弯曲，可 以使用AutoCAD查询展开长度
打开整理之后的产品图(图a) 查 表 3-1 ， 可 知 中 性 层 位 移 系 数 x=0.4 ， 则
xt=0.4mm
2021/3/10
14
3.1.1 有圆角半径的弯曲
2021/3/10 产品图
展开图
2
【工作描述】
对于弯曲件，应确定展开之后的平面形状和尺 寸并绘制展开图
对于带有翻边、沙拉等局部成形结构的冲压 件，应确定预冲孔(边)的形状和尺寸，并在展 开图中加以表达
冲压展开图是绘制冲压工序图的主要依据之 一。如果展开尺寸计算不准，或展开图绘制有 误，不仅直接影响产品的尺寸精度，增加改模 费用，还会延误产品交期，甚至导致模具报废