(3-5、6、7)弯曲力的计算&弯曲件的工艺性
知识点7弯曲力的计算
冲压工艺与模具设计弯曲力的计算与弯曲设备的确定
弯曲力的计算
弯曲力和冲裁力一样，是选择压力机规格大小的依据。
影响弯曲力的因素除材料性质、坯料尺寸、弯曲程度大小外，生产中的一些实际因素如弯曲方式、模具结构、圆角大小、支点距离、模具工作表面质量以及凸模、凹模的间隙等，都对弯曲力大小有较大的影响。
1.自由弯曲时的弯曲力
2.校正弯曲时的弯曲力
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
3.顶件力和压料力F Q
F Q=（0.3～0.8)F自
4.弯曲时压力机压力的确定
1）自由弯曲时，总的工艺力为：
F总≥F自+F Q
2）校正弯曲时，总的工艺力：
F总≥F校
压力机的公称压力应该是弯曲工艺力的1.3倍。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
谢谢观看。
精选弯曲工艺与弯曲模设计
3.弯曲件的直边高度
直边高度H过小，那么直边在弯曲模上支承的长度也过小，不易形成足够的弯矩，弯曲件的形状难以控制。
如果
可加大直边高度，待弯曲成形后，再将直边的高出部分切除。
当弯曲边带有斜度时，应保证
图 4-9 直边高度要求
4.弯曲件孔边距
图 4-10 弯曲件孔边距
图 4-11 防止孔变形的措施
（5）弯曲校正力。 弯曲校正力愈大，塑性变形程度愈大，回弹愈小。
3．减小回弹的措施
1）补偿法
预先估算或试验出工件弯曲后的回弹量，在设计模具时，使弯曲件的变形量超过原设计量，工件回弹后就得到所需要的正确形状。
图 4-30 补偿法示意图
2）校正法
图 4-31 校正法示意图
校正压力集中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形成分减小，从而使回弹量减小。
2.弹-塑性弯曲阶段
促使材料塑性变形的弯曲力矩是逐渐增大的。由于弯曲力臂l逐渐减小，因此弯曲力处于不断上升的趋势。凸模继续下行，板料与凸模V形斜面接触后被后向弯曲。
后向弯曲
3. 塑性弯曲阶段
当凸模到达下止点时，毛坯被紧紧地压在凸模与凹模之间，使毛坯内侧弯曲半径与凸模的弯曲半径吻合，完成弯曲过程，变形由弹—塑性弯曲过渡到塑性弯曲。
2.工序安排方法
（1）简单形状一次弯曲成形
图 4-36 一道工序弯曲成形
（2）复杂形状，一般采用两次或多次弯曲成形
图 4-37 二道工序弯曲成形
图 4-38 三道工序弯曲成形
（3）对于某些结构不对称的零件，采用弯曲后再切开的方法
图 4-39 成对弯曲成形
（4）弯曲件有高精度孔时，采用先弯曲后冲孔的方法
4.4.2 弯曲力的计算
弯曲模具的基本原理
弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一） 弯曲工艺的概念及弯曲件1． 弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。
2． 弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。
（二）、弯曲的基本原理：以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。
其过程为：1． 凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
2． 随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
（塑变开始阶段）。
3． 随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
（回弯曲阶段）。
4． 压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
5． 校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
（三） 、弯曲变形的特点：弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。
从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。
二、弯曲件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。
1． 弯曲件的回弹：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。
Δφ=φ-φt1） 影响回弹的回素：A． 材料的机械性能与屈服极限成正比，与弹性模数E成反比。
B． 相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。
回弹越小。
C． 弯曲力：弯曲力适当，带校正成分适合，弯曲回弹很小。
D． 磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。
凸、凹模之间隙小，磨擦大，校正力大，回弹小。
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
弯曲力的计算
弯曲半径的精度都不易保证。
第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
2．弯曲件的形状 一般要求弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，则弯曲时坯
料受力平衡而无滑动。
第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
7．尺寸标注 尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。Leabharlann 第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第七节 弯曲件的工序安排
一、弯曲件的工序安排原则
１．形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形； 形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。
２．批量大而尺寸较小的弯曲件： 尽可能采用级进模或复合模。
第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
三、顶件力或压料力
若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力 FD （或压料力 FY )可近似取自由弯曲力的30％～80％。即
FD (0.3 ~ 0.8)F自
第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
四、压力机公称压力的确定
对于有压料的自由弯曲
具有足够的塑性，屈强比（ s /b ）小， 屈服点与弹性模量的比值（ s / E ）小， 则有利于弯曲成形和工件质量的提高。
脆较大的材料， 则最小相对弯曲半径 rmin / t 大，回弹大，不利于成形。
第四章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构
１．弯曲半径 弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，否则，要多次
第七节 弯曲件的工序安排
二、典型弯曲件的工序安排（续）
第三章 弯曲
第三章 弯 曲
弯曲：将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯 成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的 冲压工序。 弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材
本章与第2章相比：
准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。
弯 曲 成 形 典 型 零 件
生活中的弯曲件
压弯的典型形状： 典型压弯工件：
内层切向应力
内 2 3 n 1 B n 1 1 － ln 0 n 1 － － ln R 0 n 1 － － ln 0 n 3 － 1 9
§3.3 宽板弯曲时的应力和弯矩的计算
二、按宽板弯曲的平面应变状态计算变形区的应力数值 外层宽度方向上的主应力
曲
8、9－螺钉
模
10－定位板
用模具成形的弯曲件之一
用模具成形的弯曲件之二
连续弯曲模拟 闹钟双铃提环弯曲模模拟 阶梯件弯曲模 双摆块弯曲模 摆块式形件弯曲模 圆筒形件一次弯曲 自动卸料机构的摆块弯曲模
§3.1 板料的弯曲现象及其原因
（a）
（b）
（c）
（d）
在弯曲过程中，板料的弯曲半径r1、r2…rn与支点距离l1、 l2…ln随凸模下行逐渐减小，而在弯曲终了时，板料与凸、凹
第三章 弯 曲
§3.1 板料的弯曲现象及其原因 §3.2 窄板弯曲和宽板弯曲时的
应力应变状态分析 §3.3 宽板弯曲时的应力和弯矩的计算 §3.4 弯曲力计算和设备选择 §3.5 弯曲件毛坯长度计算 §3.6 最小相对弯曲半径rmin/ t的确定 §3.7 弯曲回弹 §3.8 弯曲模工作部分的尺寸计算
§3.1 板料的弯曲现象及其原因
五、板料横截面的畸变、翘曲和拉裂（畸变）
窄板（B/t≤3） 宽板（B/t>3） 弯曲变形区的横截面变化情况
弯曲模具的基本原理
弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一）弯曲工艺的概念及弯曲件1．弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。
2．弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。
（二）、弯曲的基本原理：以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。
其过程为：1．凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
2．随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
（塑变开始阶段）。
3．随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
（回弯曲阶段）。
4．压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
5．校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
（三）、弯曲变形的特点：弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。
从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。
二、弯曲件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。
1．弯曲件的回弹：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。
Δφ=φ-φt1）影响回弹的回素：A．材料的机械性能与屈服极限成正比，与弹性模数E成反比。
B．相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。
回弹越小。
C．弯曲力：弯曲力适当，带校正成分适合，弯曲回弹很小。
D．磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。
凸、凹模之间隙小，磨擦大，校正力大，回弹小。
第三章弯曲
3Cδ b ( Ro 0.5t ) K 1 Et
E ——弹性模量（N/mm2） δb ——抗拉强度（N/mm2） C——系数 查冲模设计手册表4-24
（2）当
r/t＜5-8时
主要是中心角发生变化。 各种资料、手册上有中心角90o的实验数据。 如不是90o ，进行换算。
△α 90 △α 90
10大于垂直于纤维方向的指标。
α 减小，直边参与变形的分散效应显著，所以rmin/t可减小。
图３-10
书表３-5。
（３）板料的表面和侧边质量
板面划伤、裂纹，侧边有毛刺、裂口、冷作硬化等缺陷， rmin/t增大（易裂，塑性不好） （4）材料的塑性
3．最小相对弯曲半径的经验选用
各种手册、书、杂志都有 如：r
两向应力，三向应变。 三向应变，平面应变。
¦Δ >¦ Δ b
ζ b=0
图3-4 εb=0
三、弯曲力计算和
设备选择
弯曲有三个阶段:
h
① 弹性弯曲阶段
② 自由弯曲阶段
③ 校正弯曲阶段 图3-5 弯曲三个阶段
1.自由弯曲力
V形件
0.6kbt F b 自 r t
U形件
2
0.7kbt2 F自 b r t
本 章 目 录
一、弯曲变形过程及特点
二、弯曲变形区的应力应变分析
三、弯曲力计算和设备选择
四、弯曲件毛坯长度计算
五、最小相对弯曲半径的确定 六、弯曲回弹 七、弯曲模工作部分尺寸计算 八、典型弯曲模 总结
一、弯曲变形过程及特点
1. 变形过程 例如：“V”形件的弯曲过程（教材图）
弹性弯曲、自由弯曲
增大， 减小
(2) 切向应变
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
要多次弯曲，增加工序数；
r/t也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与 弯曲半径的精度都不易保证。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
2．弯曲件的形状 一般要求弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，则弯曲时坯 料受力平衡而无滑动，并有利于模具受力平衡。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
当t<2mm时，l t 当t≥2mm时，l 2t
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
6．增添连接带和定位工艺孔
增添连接带和定位工艺孔的弯曲件
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
7．尺寸标注 尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。
式中：
F自 ——冲压行程结束时的自由弯曲力；
Ｂ——弯曲件的宽度； ｔ——弯曲材料的厚度； ｒ——弯曲件的内弯曲半径； b ——材料的抗拉强度； Ｋ——安全系数，一般取Ｋ＝1.3。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
二、校正弯曲时的弯曲力
F校 Ap
式中： F ——校正弯曲应力； 校 A——校正部分投影面积； p——单位面积校正力，其值见课本P122表3.3.2。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第七节 弯曲件的工序安排
二、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
第七节 弯曲件的工序安排
二、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ຫໍສະໝຸດ 第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第七节 弯曲件的工序安排
二、典型弯曲件的工序安排（续）
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第七节 弯曲件的工序安排
一、弯曲件的工序安排原则
１．形状简单的弯曲件,如V形、U形、Z形工件等，采用一次弯 曲成形；形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。 ２．批量大而尺寸较小的弯曲件,为使操作方便、定位准确和提 高生产率，尽可能采用级进模或复合模。 ３．需多次弯曲时： 先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可 靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。 ４．弯曲件形状不对称时： 尽量成对弯曲，然后再剖切（图3.7.1）
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
5．弯曲件孔边距离 弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔 要发生变形，为此必须使孔处于变形区之外（图a）。 如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小，为防止弯曲时孔变形， 可在弯曲线上冲工艺孔（图b）或切槽（图c）。如对零件孔的精 度要求较高，则应弯曲后再冲孔。
二、弯曲件的材料
具有足够的塑性，屈强比（ 屈服点与弹性模量的比值（
s / b ）小，
s /E
）小，
则有利于弯曲成形和工件质量的提高。 脆性较大的材料， 则最小相对弯曲半径 rmin / t 大，回弹大，不利于成形。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构
１．弯曲半径 弯曲件的相对弯曲半径r/t不宜小于最小相对弯曲半径，否则，
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
3．弯曲件直边高度 弯曲件的直边高度不
宜过小，其值应为
h>r+2t
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
三、弯曲件的结构（续）
4．防止弯曲根部裂纹的工件结构 在局部弯曲某一段边缘时，为避免弯曲根部撕裂，应减小不弯 曲部分的长度B，使其退出弯曲线之外，即b≥r（如上页图a），或 在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽，或在弯曲前冲出工艺孔。
F压机 (1.2 ~ 1.3) F自 FY） （
对于校正弯曲
F压机 (1.2 ~ 1.3) F校
压力机的行程≥2×工件高度
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
一、弯曲件的精度
一般弯曲件的经济公差等级在IT13级以下，角度公差大于15´。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第六节 弯曲件的工艺性
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
复习上次课内容
1.弯曲变形产生回弹的原因是什么？采取什么措施能减小回弹？
2.弯曲件毛坯展开尺寸计算的依据是什么？
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
一、自由弯曲时的弯曲力
V形件弯曲力
0.6 KBt 2 b F 自 r t
0.7 KBt 2 b U形件弯曲力 F 自 r t
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
三、顶件力或压料力
若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力 FD （或压料力 FY )可近似取自由弯曲力的30％～80％。即
FD (0.3 ~ 0.8) F自
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第五节 弯曲力的计算
四、压力机公称压力的确定
对于有压料的自由弯曲
四次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲 第四次弯曲
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
成对弯曲成形