模具概論 教學(xué)課件 作者 王昌福 第3章.ppt

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1、第三章　彎　曲　模第一節(jié)　彎曲變形的過程及變形特點(diǎn)第二節(jié)　彎曲模具的典型結(jié)構(gòu)第一節(jié)　彎曲變形的過程及變形特點(diǎn)一、彎曲變形的過程二、板料彎曲變形的特點(diǎn)三、彎曲件的質(zhì)量分析一、彎曲變形的過程1.彎曲變形時(shí)板材變形區(qū)受力情況分析2.彎曲變形過程1.彎曲變形時(shí)板材變形區(qū)受力情況分析圖3-1　板材變形區(qū)受力情況1—彎曲凸?！?—彎曲凹模2.彎曲變形過程圖3-2　V形件的彎曲過程二、板料彎曲變形的特點(diǎn)(1)彎曲圓角部分是彎曲變形的主要區(qū)域　可以觀察到位于彎曲圓角部分的網(wǎng)格發(fā)生了顯著的變化，原來的正方形網(wǎng)格變成了扇形。(2)彎曲變形區(qū)內(nèi)的中性層　在彎曲圓角變形區(qū)內(nèi)，板料內(nèi)

2、側(cè)(靠近凸模一側(cè))的縱向網(wǎng)格線長度縮短，愈靠近內(nèi)側(cè)愈短。(3)變形區(qū)材料厚度變薄的現(xiàn)象　彎曲變形程度較大時(shí)，變形區(qū)外側(cè)材料受拉伸長，使得厚度方向的材料減??；變形區(qū)內(nèi)側(cè)材料受壓，使得厚度方向的材料增厚。(4)變形區(qū)橫斷面的變形　板料的相對(duì)寬度b/t(b是板料的寬度，t是板料的厚度)對(duì)彎曲變形區(qū)的材料變形有很大影響。二、板料彎曲變形的特點(diǎn)圖3-3　板料變形時(shí)的網(wǎng)格變化(1)彎曲圓角部分是彎曲變形的主要區(qū)域可以觀察到位于彎曲圓角部分的網(wǎng)格發(fā)生了顯著的變化，原來的正方形網(wǎng)格變成了扇形。(2)彎曲變形區(qū)內(nèi)的中性層在彎曲圓角變形區(qū)內(nèi)，板料內(nèi)側(cè)(靠近凸模一側(cè))的縱向網(wǎng)格線

3、長度縮短，愈靠近內(nèi)側(cè)愈短。(3)變形區(qū)材料厚度變薄的現(xiàn)象彎曲變形程度較大時(shí)，變形區(qū)外側(cè)材料受拉伸長，使得厚度方向的材料減薄；變形區(qū)內(nèi)側(cè)材料受壓，使得厚度方向的材料增厚。(4)變形區(qū)橫斷面的變形圖3-4　彎曲變形區(qū)的斷面變化a)窄板(b≤3t)　b)寬板(b>3t)三、彎曲件的質(zhì)量分析1.彎裂與彎曲半徑2.提高彎曲極限變形程度的方法3.彎曲變形的回彈1.彎裂與彎曲半徑(1)材料的力學(xué)性能　材料的塑性越好，塑性變形的穩(wěn)定性越強(qiáng)(均勻伸長率δb越大)，許可的最小彎曲半徑就愈小。(2)板料的纖維方向　軋制鋼板具有纖維組織，順纖維方向的塑性指標(biāo)高于垂直纖維方向的塑性指

4、標(biāo)。(3)板材的寬度　彎曲的相對(duì)寬度b/t越大，材料沿寬度方向流動(dòng)的阻礙越大，其應(yīng)變強(qiáng)度越大；相對(duì)寬度b/t越小，則材料沿寬度方向流動(dòng)越容易，其應(yīng)變強(qiáng)度小。(4)彎曲角　理論上彎曲變形區(qū)外表面的變形程度只與r/t有關(guān)，而與彎曲中心角。(5)板材的厚度　彎曲變形區(qū)切向應(yīng)變在板料厚度方向接線性規(guī)律變化，外表面最大，在中心為零；當(dāng)板料的厚度較小時(shí)，切向應(yīng)變的梯度大，很快由最大值降為零。(6)板料表面和側(cè)面質(zhì)量　板料表面和側(cè)面質(zhì)量較差時(shí)，極易造成應(yīng)力集中而彎裂，此時(shí)應(yīng)采用較大的彎曲半徑，并處理好彎曲線方向。(1)材料的力學(xué)性能材料的塑性越好，塑性變形的穩(wěn)定性越強(qiáng)(均

5、勻伸長率δb越大)，許可的最小彎曲半徑就愈小。(2)板料的纖維方向圖3-5　彎曲線與軋制方向(3)板材的寬度彎曲的相對(duì)寬度b/t越大，材料沿寬度方向流動(dòng)的阻礙越大，其應(yīng)變強(qiáng)度越大；相對(duì)寬度b/t越小，則材料沿寬度方向流動(dòng)越容易，其應(yīng)變強(qiáng)度小。(4)彎曲角理論上彎曲變形區(qū)外表面的變形程度只與r/t有關(guān)，而與彎曲中心角。(5)板材的厚度彎曲變形區(qū)切向應(yīng)變在板料厚度方向接線性規(guī)律變化，外表面最大，在中心為零；當(dāng)板料的厚度較小時(shí)，切向應(yīng)變的梯度大，很快由最大值降為零。(6)板料表面和側(cè)面質(zhì)量表3-1　最小彎曲半徑(6)板料表面和側(cè)面質(zhì)量表3-1　最小彎曲半徑2.

6、提高彎曲極限變形程度的方法1)經(jīng)冷變形硬化的材料，可熱處理的方法來恢復(fù)塑性。2)清除沖裁毛刺，當(dāng)毛刺較小時(shí)也可以使有毛刺的一面處于彎曲受壓的內(nèi)緣(即和凸模接觸)，以免應(yīng)力集中而開裂。3)對(duì)于低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。4)采取兩次彎曲的工藝方法，第一次彎曲采用較大的彎曲半徑，然后退火；第二次再按工件要求的彎曲半徑進(jìn)行彎曲，這樣就使變形區(qū)域擴(kuò)大，減小了外層材料的拉伸。5)對(duì)較硬材料的彎曲，如結(jié)構(gòu)允許，可采取先在彎角內(nèi)則開槽后再進(jìn)行彎曲的工藝。3.彎曲變形的回彈(1)回彈現(xiàn)象　和所有的塑性加工一樣，彎曲時(shí)，在毛坯的變形區(qū)里，除產(chǎn)生塑性變形外，也一定存在有

7、彈性變形。(2)彎曲回彈的表現(xiàn)形式　塑性彎曲時(shí)伴隨有彈性變形，在彈性彎曲時(shí)，受拉的外區(qū)與受壓的內(nèi)區(qū)以中性層為界，中性層恰好通過剖面的重心，其應(yīng)力應(yīng)變?yōu)榱恪?3)影響回彈的主要因素(4)回彈值的確定　由于彎曲變形的復(fù)雜性引起回彈的多種原因，目前要準(zhǔn)確地確定回彈值還做不到，僅能通過定性分析給出一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以減少模具設(shè)計(jì)制造中的盲目性。(5)減小回彈的措施(1)回彈現(xiàn)象和所有的塑性加工一樣，彎曲時(shí)，在毛坯的變形區(qū)里，除產(chǎn)生塑性變形外，也一定存在有彈性變形。(2)彎曲回彈的表現(xiàn)形式1)彎曲半徑增大2)彎曲件角度增大(2)彎曲回彈的表現(xiàn)形式圖3-6　彎曲回彈現(xiàn)象(3)

8、影響回彈的主要因素1)材料的力學(xué)性能　材料的屈服點(diǎn)σ