第3章-备料工艺与设备讲述.ppt

§3.6 成形 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 §3.6.1 板材压弯 1. 板材压弯的变形过程 利用金属材料的塑性变形，将毛坯弯曲成一定曲率、一定角度形成所需形状工件的加工工艺称为弯曲。对板材、管材和型材的弯曲可以在压力机上使用弯曲模压弯，也可以在弯板机、弯管机、滚弯（卷板）机和拉弯机上进行。 在弯曲的开始阶段，毛坯自由弯曲凸模下压，毛坯的直边与凹模工作表面靠拢，同时曲率半径和弯曲力臂逐渐变小；到坯料与凸模三点接触，凸模两侧与坯料直边接触的点压坯料直边使其向相反方向变形，直到坯料与凹模完全接触，弯曲角度与凹模基本相同；凸模继续下压坯料与凹模完全吻合，得到成形零件。 §3.备料工艺与设备 2. 弯曲力的计算 §3.6 成形 板料压弯前，先要计算所需的弯曲力，以便选择合适的压力机： （1） 自由弯曲时的弯曲力 （2） 矫正弯曲时的弯曲力 为了提高弯曲件的精度，在弯曲的终了阶段对弯曲件的圆角及直边进行精压，称为矫正弯曲。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 矫正弯曲时弯曲力的计算： 3. 弯曲工艺与设备 （1） 最小相对弯曲半径Rmin §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 最小相对弯曲半径又称最小弯曲系数，是弯曲件的内角半径r与板料厚度δ的比值，及Rmin=r/δ，是衡量弯曲件变形程度的主要指标。Rmin值越小则变形程度越大，工件越易在外层开裂。 最小相对弯曲半径Rmin不仅与材料的力学性能和热处理状态等有关，而且与板材的平面方向性、侧面和表面质量也有关。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 （2） 冷压弯时的回弹 在实际生产中，回弹是影响弯曲件质量的主要因素，为此，应采取相应的技术措施加以预防。 1）影响回弹的因素 2）减小回弹的措施 ① 增加工件刚性 在工件设计上改进某些结构，可使回弹角减小。 （回弹角Δα=α1-α，α1为回弹后的角度，α为压制角度） §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 ② 提高材料塑性 ③ 修正模具 如，在弯曲压制加强筋或利用成形边翼，增加弯曲区的塑性变形程度，同时也增加了工件的刚性，牵制材料，从而减小回弹。 在弯曲件材料选用上，采用屈服强度小，弹性模量大，力学性能比较稳定的材料。对硬材料或经冷作硬化的材料，在弯曲前进行退火软化处理。 将模具的角度减小一个回弹角，或将凸模做出等于回弹角的倾斜度，也可将凸模和顶板做成圆弧曲面，利用曲面部分的回弹来补偿两直边的回弹量。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 ④ 加压矫正法 在弯曲终了时进行加压矫正，以增加弯曲处的塑性变形程度，使弯曲件内、外表面拉压两区纤维回弹趋于抵消，可减小回弹量。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 ⑤ 拉弯法 当弯曲大圆弧工件时，由于相对弯曲半径很大，这时可采用拉弯工艺。拉弯工艺可以在专用拉弯机上进行，也可采用拉弯模在普通压力机上进行。 ⑥ 缩小模具间隙 其它条件相同时，缩小凸、凹模间隙，使材料有挤薄现象发生，可有效地减小回弹。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 3）热压变形收缩量的计算 热压变形的收缩量是指弯曲件在热压后发生的收缩。与工件材质、形状、尺寸、厚度、脱模温度及冷却条件有关。 收缩率δ可按式计算： 4）常用冲压设备 冲压设备是利用冲模对钢板进行冲裁、落料、切边、压弯、拉伸、矫正等工作的。常用的冲压设备有机械式压力机和液压机两类。 ① 机械式压力机 机械式压力机有曲柄压力机和摩擦压力机两种。 曲柄压力机又称冲床，是利用电动机带动曲柄旋转，通过连杆驱动滑块作上、下往复运动实现冲压，有开式和闭式之分。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 摩擦压力机主要用于多品种小批量的冷弯和热弯。 ② 液压机 液压机是利用密闭液体具有传递压强的帕斯卡原理制成的。液压泵产生的高压液体进入到液压缸中，产生强大的压力，供给冷作加工只用。 §3.备料工艺与设备 §3.6 成形 ③ 板料折弯机 5）弯曲模具工作部分的尺寸计算 用于将钢板弯曲成各种形状，还可用于剪切和冲孔。有机械传动和液压传动两种。 弯曲模具工作部分的尺寸主要指凸模、凹模的圆角半径和凹模深度。U型件弯曲模还须确定凸、凹模间隙。 ① 凸、凹模的圆角半径 凸模的圆角半径rp 当相对弯曲半径r/δ较小时，凸模圆角半径rp等于弯曲件弯曲半径r，但不能小于允许的最小弯曲半径rmin。 rp=r≥rmin 当相对弯曲半径较大（r/δ10）时，则应考虑回弹的影响，凸模圆角半径应根据回弹量Δr大小作相应的修正，预先将rp修小Δr 。 §3.备料工艺与设备 §3.