项目二

0
（2）大变形程度（r/t<5）自由弯曲时的回弹值
Δ

90
Δ90
（3）校正弯曲时的回弹值
见表2-5
4. 减少回弹的措施
（1）选择力学性能好的材料 应尽可能选用弹性模量大的，屈服极限小，硬化指数较小 的材料。 （2）设计合理的弯曲件结构
相对弯曲半径在大于最小相对弯曲半径的前提下应尽可能
小；在不影响弯曲件使用性能的前提下，在弯曲区压制加强筋。
0.1 0.21 1.3 0.34
0.2 0.22 1.5 0.36
0.3 0.23 2 0.38
0.6 0.26 4 0.42
0.7 0.28 5 0.44
0.8 0.3 6 0.46
1 0.32 7 0.48
1.2 0.33 ≥8 0.50
x
r /t
x
2.弯曲件毛坯展开尺寸计算
（1）有圆角半径的弯曲 （ r 0.5t ）
弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯
（a）模具压弯； （b）折弯； （c）拉弯； （d）滚弯； （e）辊弯
一、弯曲工艺分析
1. 弯曲变形过程
弯曲力臂l 逐渐减小，ln l3 l2 l1 弯曲圆角半径r逐渐减小， rn r3 r2 r1
接近弯曲终了时直边部分向凹模方向变形，直至板料与凸、凹
1.弯曲中性层位置的确定
（1）当弯曲变形程度不大时，可以认为应变中性层就在板料 厚度的中心位置； （2）当弯曲变形程度较大时，应变中性层会向内表面偏移。 这时，中性层位置的曲率半径可以通过以下的公式进行估算：
r xt
0.4 0.24 2.5 0.39 0.5 0.25 3 0.4
r /t
3)采用拉弯工艺
对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分处于弹
性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯工艺。
（4）利用回弹自身特点
1) 补偿法 利用弯曲件不同部位回弹 方向相反的特点，按预先估算 或试验所得的回弹量，修正凸
模和凹模工作部分的尺寸和几
何形状，以相反方向的回弹来 补偿工件的回弹量。
（3）铰链弯曲件
铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，铰链弯曲常用卷圆的方法成
形。在弯曲卷圆的过程中，材料除了弯曲以外还受到挤压作用，板 料不是变薄而是增厚了，中性层将向外侧移动，因此其中性层位移 系数x1≥0.5。
Lz l 1.5 (r x1t ) r l 5.7r 4.7 x1t
4.弯曲件形状与尺寸的对称性
弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也不应相差太大。 不对称的弯曲件弯曲时，因受力不均匀，毛坯容易偏移，尺寸不
易保证。
为防止毛坯的偏移，在设计模具结构时应考虑增设压料板， 或增加工艺孔定位。
5.防止弯曲边交接处应力集中
为防止弯曲边交接处由于应力集中，可能产生的畸变和开裂， 可预先在折弯线的两端冲裁卸荷孔或卸荷槽，也可以将弯曲线移 动一段距离，以离开尺寸突变处。
（3）改变变形区应力状态
1)校正法
把弯曲凸模的角部做成局部凸起的形状， 弯曲终了时，凸模力将集中作用在弯曲变形区， 迫使内层金属受压，产生切向伸长变形，可以 减小回弹量。
2)纵向加压法
在弯曲过程完成后，利用模具的凸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，使回弹大为降低。 利用这种方法可获得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。
0 p
凸模尺寸为：
L
p
(L
d
2c )
或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证单面间隙值c。
（2）弯曲件标注内形尺寸 当弯曲件为双向对称偏差时，凸模尺寸为：
0 L p ( L 0.5 Δ ) p
当弯曲件为单向偏差时，凸模尺寸为：
0 L p ( L 0.7 5Δ ) p
项目介绍 封板零件的结构及相关尺寸如下图所示。封板零件材料为 SPCE板材，材料厚度t=1mm，零件的结构不是很复杂，具有冲 压产品单边弯曲成形工艺的典型特点，封板单边弯曲后的高度为 8.3mm，弯曲内圆角尺寸为R2，弯曲角度为95°，未注尺寸公 差±0.2mm，未注角度公差±0.5°。
弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和角度 零件的冲压工序。 弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材
凹模尺寸为：
L d (L p 2c ) d 0
或者凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证单面间隙值c。
项目二 封板零件弯曲成形工艺与模具设计
项目实施——成形工艺分析 根据零件的结构特点，封板零件的冲压工艺可分为两道基本工 序，即冲孔落料、弯曲两道工序。其中弯曲属于较为典型的单边弯 曲，由于单边弯曲容易产生材料的偏移现象，所以封板弯曲工艺中 需要克服这一缺陷，由于封板零件弯曲边尺寸不是很大，弯曲后边 的高度为8.3mm，该尺寸相比弯曲边的另一面的尺寸相对较小，所 以产生弯曲偏移的程度不会很大，为防止弯曲时的偏移现象，封板 零件弯曲时将其不弯曲的一面压紧固定然后再进行弯曲成形，这样 可以有效克服弯曲时的材料偏移。 封板零件弯曲工艺时的定位方案，采用其外形较为规则处的直 边设置定位钉，不采用零件上距离弯曲边较近的两个孔作为定位孔 ，因为这两个孔距离弯曲边太近，设置定位钉容易使孔在弯曲时产 生变形，从而导致零件不合格。
形区，则该部分在弯曲成形时难以弯成直边。
3.弯曲件孔边距离
带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则孔的形 状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径r中心的距离要满足以下关 当t＜2mm时， L≥t； t≥2mm时； L≥2t。 如不能满足上述条件，在结构许可的情况下， 可在弯曲变形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来 改变变形区范围，有意使工艺孔的变形来保证 所要求的孔不产生变形；或者先弯曲再冲孔。
切开，使坯料弯曲时受力均匀，不容易产生偏移。 （4）模具制造准确，间隙调整对称。
六、常见弯曲模的结构 弯曲模的结构与一般冲裁模具的结构相似，分为上模、下模 两部分，一般由凸模、凹模、定位、卸料、导向及紧固件等组成。 弯曲模的结构应根据弯曲件的形状、精度要求及弯曲工序来确定。 下面介绍弯曲模的典型结构及特点。 1、V形件弯曲模 V形件形状简单，能一次弯曲成 形。V形件的弯曲方法有两种：一是 以工件弯曲角的角平分线方向对称 弯曲，称为V形弯曲；二是垂直于工 件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲。
2、U形件弯曲模
（1）一般U形件 弯曲模，弯曲时工件 沿凹模圆角滑动进入 凸、凹模间隙，凸模
回升时，顶料装置将
工件顶出。由于材料 的回弹，工件一般不 会包在凸模上。
（2）夹角小于90°的U 形件弯曲模，它的下模部分设
有一对回转凹模4，弯曲前回
转凹模在弹簧3的拉力作用下， 处于初始位置，工件用定位板 2定位。弯曲时，凸模先将其 弯成U形，然后继续下降，迫 使工件底部压向回转凹模4， 使两边的回转凹模向内侧旋转，

180
90 (5 0.39 2)
项目二 封板零件弯曲成形工艺与模具设计
四、弯曲回弹与对策
弯曲件的质量问题主要有回弹、 裂纹、翘曲、尺寸偏移、孔偏移等。 尤其是以回弹问题最为常见。 弯曲件的回弹如图所示。
0
2. 影响回弹的因素
（1）材料的力学性能
材料的屈服点 s 越高，弹性模量E越小，弯曲后回弹量越大；
2)软模法
利用橡胶或聚氨酯等软材质的凹模代替刚性金属凹模进行
弯曲。弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入软凹模内，激增的弯 曲力将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正 弯曲的效果，从而减少回弹。
五、弯曲时的偏移
1、偏移现象的产生 板料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角处摩擦 阻力作用，当坯料各边所受到的摩擦阻力不等时。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 合零件技术要求，这种现象称为偏移。产生偏移的原因很多。
模完全贴合。
2. 弯曲变形特点
通过网格试验观察弯曲变形特点。
（1）弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区 弯曲圆角半径越小，变形程度越大 （2）弯曲变形区存在应变中性层 应变中性层的长度是计算弯曲件展开尺寸 的依据。 变形程度很小时，应变中心层位于材料厚度的 中心；变形程度很大时，应变中性层内移；变形 程度越大，内移量越大。 （3）变形区材料厚度变薄 变形程度愈大，变薄现象愈严重。 （4）变形区横断面的变形 变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。 主要影响因素为板料的相对宽度。 窄板断面变成了内宽外窄的扇形； 宽板横断面几乎不变。
加工硬化现象越严重，回弹量也越大。 （2）相对弯曲半径 r / t 相对弯曲变径 r / t 越大，弯曲变形程度越小，回弹越大。 （3）弯曲中心角 弯曲中心角越大，其回弹角越大。 但对弯曲半径的回弹影响不大。
（4）弯曲力
弯曲力越大，塑性变形量增大，回弹量减小。
（5）弯曲方式及弯曲模具结构 板料弯曲方式有自由弯曲和校正弯曲。 采用校正弯曲时，工件的回弹小。 （6）摩擦
将工件弯曲成形。弯曲完成后，
凸模上升，弹簧使回转凹模复 位。
3、Z形件弯曲模
4、圆形件弯曲模
然后再弯成圆形，模具结构如图a所示。对于圆筒直径≥20mm的 大圆筒形件，一般先将工件弯成波浪形，然后再弯成圆形，模具 结构如图b所示。
对于圆筒直径≤15mm的小圆筒形件，一般先将工件弯成U形，
a
b
七、凸模和凹模工作尺寸及公差
项目二 封板零件弯曲成形工艺与模具设计
2、消除偏移的措施 （1）利用压料装置，使坯料在压紧状态下逐渐弯曲成形， 从而防止坯料的滑动，并且能够得到较为平整的零件。 （2）利用坯料上的孔或先冲出来的工艺孔采用定位销插入孔 内再弯曲，从而使得坯料无法移动。
（3）将不对称的弯曲件组合成对称弯曲件后再弯曲，然后再
B
B
项目二 封板零件弯曲成形工艺与模具设计