1、弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1 弯曲的变形与工艺分析 3.2 弯曲件的工艺计算 3.3 弯曲模的设计 3.4 弯曲模的典型结构 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1 弯曲的变形与工艺分析 3.1.1 弯曲的变形特点 3.1.1.1 板料金属的弯曲过程 冲压弯曲变形是依靠模具的动作，使坯料发生弯曲的，如图3-1所示为V形件弯曲的变形过程。在弯曲的开始阶段，板料是自由弯曲，随着凸模的下压，板料的直边与凹模工作表面逐渐靠紧，曲率半径和弯曲力臂逐渐变小，由r0变为r1、l0变为l1。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 凸
2、模继续下压，板料弯曲变形区进一步减小，直到板料与凸模形成三点接触，这时的曲率半径由r1变成了r2 ，弯曲力臂由l1变成l2。此后，板料的直边部分向与以前相反的方向弯曲。到行程终了时，凸、凹模对弯曲件进行校正，使其直边、圆角与模具全部靠紧，结束了弯曲变形全过程，冲出所需的工件。弯曲可分为自由弯曲和校正弯曲两种形式。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.1.2 弯曲变形特点 为了分析观察板料弯曲变形的规律，将试验用的长方形板料的侧面画以正方形网格，如图3-2(a)所示，然后弯曲，观察其变形特点，弯曲后情况如图3-2(b)所示。 从弯曲前后网格的变化及断面的变化可以得到以下结果： (1)
3、变形区主要在弯曲件的圆角部分，圆角区内的正方形网格变成了扇形。在远角的两端平直部分，几乎没有变形，靠近圆角区的直边部分有少量变形。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-1 弯曲过程 图3-2 弯曲前后网格的变化 （a）弯曲前；（b）弯曲后 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (2)变形区内，板料外侧（靠凹模一边）的金属切向受拉而伸长 ，内侧（靠凸模一边）的金属切向受压而缩短 ，由内、外表面至板料中心，其缩短和伸长的程度逐渐变小。在缩短和伸长两个区之间，总存在一层金属，其长度在变形前后没有变化，称为应变中性层。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (3)弯曲变形区内板料横断面
4、的变化有两种情况： 对于宽板（b3t），弯曲后横断面无明显变化，仍保持为矩形，如图3-3(b)所示。 对于窄板（b3t弯曲时，切向和径向的应变状态与窄板相同，而在宽度方向变形阻力较大，材料流动较困难，弯曲后板宽无明显变化，因些，内外层在宽度方向的应变接近于零。 宽板弯曲时的应力状态，切向和径向的应力状态与窄板相同。而在宽度方向，由于互相之间材料不能自由变形，外层弯曲在宽度方向的收缩受到阻碍，所以为拉应力；而内层材料的宽向伸长受到牵制，为压应力。 因此，宽板弯曲时为立体应力状态平面应变状态，如图3-5(b)所示。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.2 最小弯曲半径 在保证毛坯外层纤
5、维不发生破坏的条件下，零件弯曲的最小内圆角半径，称为最小弯曲半径rmin。实际生产中用它来表示弯曲工艺的极限变形程度。3.1.2.1 影响最小弯曲半径的因素 (1)材料的力学性能 材料的塑性指标越高，外层纤维允许的变形程度越大，许可的最小弯曲半径就越小；对于加工后硬化的材料，弯曲前需要退火处理，以提高材料的塑性。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (2)弯曲线方向 轧制后的钢板具有纤维组织。由于纤维的方向性而导致材料力学性能的各向异性。因此，当弯曲线方向与纤维方向垂直时，材料具有较大的拉伸强度，外缘纤维不易破裂，可得到较小的最小弯曲半径；当弯曲线方向平行于纤维方向时，由于拉伸强度较差而
6、容易断裂，最小弯曲半径就要大些。对于弯曲半径接近于最小弯曲半径的弯曲件，必须注意弯曲线与板料纤维方向的相对位置，如图3-6所示。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计（a）弯曲件；（b）不合理；（c）合理 图3-6 弯曲线方向对最小弯曲半径的影响 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (3)板材的表面质量和侧面质量 当板材的表面质量和侧面（剪切断面）质量差时，应采用较大的弯曲半径，以防应力集中，使材料过早地破坏，在冲压生产中，常采用消除毛刺或将毛刺的表面朝向弯曲凸模或增加其他工序，来提高弯曲变形的成形极限，获得较小的弯曲半径。 (4)弯曲中心角的大小 弯曲变形中，由于纤维的制约作用，接
7、近圆角的直边也参与了变形，从而降低了圆角与直边相邻处外缘纤维的实际变形。在较小中心角的弯曲时，其变形区不大，因此圆角中段的变形程度也得以降低，这时相应的相对弯曲半径r/t就可以小些。弯曲中心角越小，圆角中段变形程度的降低越多，所以最小弯曲半径可以更小些。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.2.2 最小弯曲半径值 各种材料在不同状态下的最小弯曲半径的数值可参见表3-1。 材 料 退火或正火 冷变形强化 弯曲线位置 垂直于纤维 平行于纤维 垂直于纤维 平行于纤维 08、1015、2025、3035、4045、5055、60 0.1t0.1t0.2t0.3t0.5t0.7t 0.4t0
8、.5t0.6t0.8t1.0t1.3t 0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t0.8t1t1.2t1.5t1.7t2t表3-1 最小弯曲半径(一）弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计材 料 退火或正火 冷变形强化 弯曲线位置 垂直于纤维 平行于纤维 垂直于纤维 平行于纤维 65Mn、T71Cr18Ni9Ti软杜拉铝硬杜拉铝磷 铜半硬黄铜软 黄 铜紫 铜铝 1t1t1t2t0.1t0.1t0.1t0.1t 2t2t1.5t3t0.35t0.35t0.35t0.35t 2t3t1.5t3t1t0.5t0.35t1t0.5t 3t4t2.5t4t3t1.2t0.8t2t1t 表3-1
9、最小弯曲半径(二）弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.3弯曲件的回弹 由弯曲变形过程的分析可知，材料的外层发生拉伸变形，材料的内层发生压缩变形，当变形结束，工件从模具中取出以后，由于弹性回复，外层将发生收缩，内层发生伸长，使工件的弯曲角和弯曲半径发生改变，因而所得工件与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为弯曲件的回弹。 回弹程度一般常用角度来表示，弯曲半径只有在弯曲圆角半径较大时才有明显变化。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 图3-5中 为模具闭合状态时的工件弯曲角， 为工件自模具中取出后的弯曲角，回弹角 为： 图3-5 弯曲时的回弹现象 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲
10、模设计3.1.3.1 影响回弹的因素 (1)材料的力学性能 材料的屈服强度及硬化模量越大，则材料在一定变形程度(r/t)时断面内的应力也就越大，因而引起更大的弹性变形，所以回弹角 也越大。材料的弹性模数E越大，则材料抵抗弹性弯曲的能力就越大，因而回弹角 就越小。 (2)变形程度r/t 相对弯曲半径r/t越小，则变形程度就越大，回弹角 就越小。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (3)弯曲角 越大，则变形区长度就越大，回弹积累值就越大，故回弹角也越大。 (4)弯曲方式 采用校正弯曲比自由弯曲回弹小，且校正力越大回弹越小。在V形弯曲中，其直边部分有校直作用，圆角部分产生的回弹方向M与直边部
11、分校直产生的回弹方向N相反（图3-6），若直边校直的回弹与圆角部分回弹相等，则工件不出现回弹，当直边校直的回弹大于圆角部分的回弹，则出现负回弹，回弹角0，这种现象出现在r/t0.20.3的情况下。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-6 V形件校正弯曲时的回弹 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.2 回弹值的确定 在生产实际中，影响回弹角数值的因素很多，而且各因素又相互影响，用理论计算非常复杂，且不准确，所以实际生产中是按照经验数据估算回弹值，并在试模调整时加以修正。 (1)查表确定 表3-3 单角90校正弯曲时的回弹角a 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-2
12、 900单角自由弯曲时的回弹角数值弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (2)当r/t10的自由弯曲时，工件不仅角度有回弹，弯曲半径也有较大的变化，凸模圆角半径与回弹角可按下式进行计算： 凸模圆角半径为 （3-1） 回弹角的数值为 （3-2） 式中 凸模的圆角半径，mm； 工件的圆角半径，mm；弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 工件的弯曲角度，度（）； 工件材料的屈服强度，MPa； E工件材料的弹性模数，MPa； t工件材料厚度，mm。 初步计算的结果与实际情况有一定差异，应在生产中通过试模来加以修正，从而满足设计要求。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.1.3.3 减少
13、回弹的措施 (1)工件设计方面的措施 通过改进工件结构来减小回弹。例如在弯曲区压制加强筋（图3-7），以增加弯曲件的刚度和弯曲变形的程度，达到减少回弹的目的。选用材料时可选弹性模量大、屈服极限小、力学性能稳定的材料。 (2)工艺方面的措施 对于经过冷作硬化的硬材料，可在弯曲前进行退火，降低其硬度以减少回弹，在弯曲工艺方面可采用校正弯曲代替自由弯曲。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (3)模具结构方面的措施 对于软材料（Q215A、Q235A、10、20），其回弹角 5，可在凸模或凹模上作出补偿角，并用减小凸、凹模间隙的方法克服回弹（图3-8）。 对于厚度在0.8mm以上的软材料，弯曲
14、半径又不大时，可把凸模作成局部凸起（图3-9），以便对变形区进行整形来减少回弹。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-7 在弯曲区压制加强筋 图3-8 减少回弹措施（之一） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-9 减少回弹措施（之二） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 对于较硬材料（45、50、Q275），可在凹模或凸模上作出补偿角，以消除回弹。 对于U形件弯曲，可用改变背压（顶板压力）的方法改变回弹角，如图3-9(c)。背压加大，工件局部产生的正回弹大于底部正向凸起校平后产生的负回弹，故回弹角加大。背压减小而又作最后底部校平时会产生负回弹。适当调整背压值，可使底部
15、产生的负回弹和角部产生的正回弹互相补偿。U形件弯曲时，可将工件底部预先压出反向凸起的弧形，当工件自凹模中取出后，由于弧面部分回弹伸直而使两侧产生负回弹，从而补偿了圆角部分的正回弹（图3-11）。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 采用聚氨酯橡胶的软凹模代替金属的刚性凹模进行弯曲，如图3-10所示。 在弯曲件的端部加压，可以获得精确的弯边高度，端部加压改变了应力状态从而减少了回弹（图3-12）。 采用拉弯工艺减小或消除回弹。对于薄且弯曲半径很大的弯曲件，如采用拉弯工艺如图3-13。可以大大减小甚至消除回弹。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 常用的拉弯方法，是在弯曲前先加个轴向拉
16、力。其数值使毛坯断面内的应力稍大于材料的屈服极限，然后在拉力作用的同时进行弯曲。由于拉弯时毛坏的整个断而都处于塑性拉伸变形范围内，内外区应力方向取得一致。其结果使制件的形状只发生很小的变化。 采用带摆动块的凹模结构，如图3-32(b)。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-10 软凹模弯曲 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-11 减少回弹措施（之三）图3-12 端部加压的弯曲 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-13 拉弯工艺 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.2 弯曲件的工艺计算3.2.1 弯曲件展开长度的确定3.2.1.1 圆角半径rt/2的弯曲件
17、 这类弯曲件的展开长度是根据弯曲前、后中性层长度不变的原则进行计算的，中性层是计算弯曲件展开长度的基准。其展开长度等于直线部分的长度和弯曲部分中性层展开长度之和。具体计算步骤如下（如图3-14）。 (1) 算出直线段a、b、c的长度。 (2) 根据r/t，由表3-4查出应变中性层位移系数x值。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (3) 计算中性层弯曲半径（图3-15）： （3-3） (4) 根据与弯曲角1、2、计算l1、l2弧的展开长度： （3-4） (5) 计算毛料总长度： （3-5） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-14 圆角半径rt/2的弯曲件 图3-15 中性层弯
18、曲半径 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x 0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.331.31.522.5345678x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5表3-4 中性层的位移系数x值 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.2.1.2 无圆角半径或圆角半径rt/2的弯曲件（图3-16） 这类弯曲件是采用塑性很好的材料制成的，其毛坯尺寸是根据弯曲前、后材料体积不变的原则进行计算的。 弯曲前的体积： （3-6） 弯曲后的体积： （3-7） 弯曲工艺与弯
19、曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计由可得 （3-8） 图3-16 无圆角半径的弯曲件 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 用上述各公式计算时，只能用于形状简单、弯曲角个数少和尺寸公差要求不高的弯曲件。因为很多因素（如材料性能、模具结构、弯曲方式等）没有考虑，误差较大。对于各种形状的弯曲件，可用表3-5中公式进行初步计算，然后通过试弯来最终确定准确的毛坯长度。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件的特点与弯曲方式 简 图 计算公式 R0.5t 一次弯曲一个角或多个角 一个圆角变形区： n个圆角变形区： 其中R=r+K1t或R=r+K2tL=L圆+L直 弯曲一个角 L=a+b+0.4t
20、L=a+b+0.4t L=a+b-0.43t 表3-5 弯曲件的常用计算公式(一） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件的特点与弯曲方式 简 图 计算公式 R0.5t 一次同时弯两个角 L=a+b+c+0.6t 一次同时弯三个角 L=a+b+c+d+0.75t 一次同时弯曲两个角，再弯另一个角 L=a+b+c+d+t 一次同时弯四个角 L=a+2b+2c+t 分两次弯曲四个角 L=a+2b+2c+1.2t 表3-5 弯曲件的常用计算公式(二） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件的特点与弯曲方式 简 图 计算公式 铰链弯曲 其中R=r+K3t 其中R=r+K3t 弯曲工艺与
21、弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.2.2 弯曲力的计算 弯曲力是模具设计和选用压力机的重要依据。弯曲力的大小不仅与毛坯尺寸、材料力学性能、弯曲半径以及模具间隙等因素有关，而且与弯曲方式也有很大的关系。因此，在实际生产中，主要根据板料厚度、宽度及其力学性能等因素，采用经验公式或简便的理论公式来计算弯曲力。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.2.2.1 自由弯曲力 对于V形件，图3-17(a) （3-9） 对于U形件，图3-17(b) （3-10） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中 F自弯曲结束时的自由弯曲力，N； b弯曲件宽度，mm； t弯曲件厚度，mm； r弯曲件的弯曲半
22、径，mm； 材料的强度极限，MPa； k安全系数，一般取k=1.3。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-17 自由弯曲 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.2.2.2 校正弯曲力 如果弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正（图3-18），则校正力按下式近似计算： 式中F校校正弯曲力，N； A校正部分投影面积，mm2； p单位校正力，MPa，见表3-6。 （3-11） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-18 校正弯曲 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计材料 材料厚度 t/mm 2t（图3-20）。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很
23、难得到准确的形状，此时，可以预先压槽（图3-20）或加高直边，弯曲后再切掉。 (4)在弯曲带孔工件时，如果孔的位置处于弯曲变形区，则孔要发生变形，为避免这种情况，必须使孔避开变形区。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-20 弯曲件直边高度 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-21 添加工艺槽及转移弯曲线图3-22 冲工艺孔和切除工艺料 1-弯曲前冲的工艺孔；2-弯曲后切除的工艺料 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-7 金属弯曲件的尺寸精度 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-8 金属弯曲件的角度公差（一） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3
24、-8 金属弯曲件的角度公差（二） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.2 弯曲模结构设计 弯曲模就是将毛坯或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的冲模。3.3.2.1 坯料制备与工序安排 (1) 弯曲毛坯应使弯曲工序的弯曲线与材料纤维方向垂直成一定的夹角。 (2) 弯曲时使坯料的冲裁断裂常处于弯曲件的内侧。 (3) 弯曲工序一般应先弯外端弯角，后弯内角，且前次弯曲必须为下道工序有合适的定位基准，后次弯曲不应损伤前次弯曲的精度 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.2.2 防止弯曲过程中坯料偏移 (1) 弯曲前坯料应有一部分处于弹性压紧状态，然后再进行弯曲。 (2) 尽量采
25、用工件的内孔定位。3.3.2.3 防弯曲过程中工件变形 (1) 模具结构设计应防止出现材料局部较明显的变薄与划伤，对多角弯曲时，模具设计力求使多角弯曲不在同时进行，分别有一定的时间差。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 (2) 模具弯曲到下止点时应尽量有校正弯曲的效果。 (3) 应考虑消除零件回弹的结构设计。 (4) 应充分考虑抵消不对称零件侧向力的结构设计。 (5) 应充分考虑模具的刚度和使用寿命。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.3 弯曲模工作部分设计 弯曲模工作部分的设计主要是指凸、凹模的圆角半径和凹模的工作深度。对U形件的弯曲模则还有凸、凹模之间的间隙及模具横向
26、尺寸。3.3.3.1 凸、凹模的圆角半径及凹模的工作深度 弯曲凸、凹模的结构尺寸如图3-23所示。 凸模圆角半径：当r/t较小时，凸模圆角半径即等于弯曲件的弯曲半径，但不应小于弯曲件的最小弯曲半径。当弯曲件的弯曲半径较大时（r/t10），则还应考虑回弹，将圆角半径加以修正。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-23 弯曲模的结构尺寸 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 凹模圆角半径：实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料的厚度选取。当t2mm时 rd=（36）tt=24mm时 rd=（23）tt4mm时 rd=2t 凹模圆角半径不能选取过小，因为弯矩的力臂减小，坯料沿凹模圆角滑进
27、时的阻力增大，从而增加了弯曲力，易使材料表面擦伤，甚至出现压痕。凹模两边的圆角半径应一致，以改善模具的受力状态，防止弯曲毛坯的滑移。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 V形件弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径： 弯曲凹模深度：弯曲凹模深度是指工件位于凹模内的直边长度。凹模深度L0要适当。若过小，工件两端的自由部分太多，弯曲零件回弹大，不平直，影响零件质量。若过大，则过多消耗模具钢材，且需要较大的冲床行程。 弯曲V形件时，凹模深度及底部最小厚度可查表3-9。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-9 弯曲V形件的凹模深度底部最小厚度值 mm 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模
28、设计 弯曲U形件时，若弯边高度不大或要求两边平直，则凹模深度应大于零件的高度，如3-23(b)所示。图中E值见表3-10。如果弯曲件边长较大，且对平直度要求不高时，可采用图3-21(c)所示凹模型式，凹模深度L0之值可见表3-11。 表3-10 弯曲U形件凹模的E值 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-11 弯曲U形件的凹模深度L0 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.3.2 凸、凹模间隙 弯曲V形零件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的。不需要在设计、制造模具时确定。对于U形件的弯曲，则必须选择适当的间隙。间隙的大小对零件质量和弯曲力有很大的影响。间隙越小，
29、则弯曲力越大；间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，以及发生划伤或拉长，降低凹模寿命。间隙过大，则回弹大，降低零件的精度。凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算。 （3-15） 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中Z弯曲横凸、凹模单边间隙，mm； t材料厚度的基本尺寸，mm； 材料厚度的正偏差，mm； c间隙系数，可按表3-12选取。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表3-12 U形件弯曲模凸、凹模的间隙系数c值 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.3.3 凸、凹模工作部分的尺寸与公差 (1) 用外形尺寸标注的弯曲件 工件为双向偏差时，凹模尺寸见图3-24（a） 工件为单向偏
30、差时，凹模尺寸见图3-24(b) 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 凸模尺寸为 图3-24 用外形尺寸标注的弯曲件 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计(2) 用内形尺寸标注的弯曲件 工件为双向偏差时，凸模尺寸见图3-25(a) 工件为单向偏差时，凸模尺寸见图3-25(b) 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 凹模尺寸为 图3-25 用内形尺寸标注的弯曲件 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中Lp、Ld分别为凸模和凹模宽度，mm； L弯曲件宽度的基本尺寸，mm； 弯曲件宽度的尺寸偏差，mm； p、d凸、凹模的制造偏差（IT7IT9）。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯
31、曲模设计3.4 弯曲模典型结构3.4.1 V形弯曲模 V形件形状简单，能一次弯曲成形。最简单的模具结构为敞开式，如图3-26所示。这种模具制造方便，通用性强。但采用这种模具弯曲时，板料容易滑动，使弯曲件边长不易控制，影响工件精度。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1-凸模；2-定位板；3-凹模图3-26 敞开式弯曲模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 为了防止板料滑动，提高V形件的弯曲精度，可以采用3-27所示的带有顶件装置的模具结构。 图3-28为另一种结构形式的V形弯曲模。由于有顶板及定料销，可以防止弯曲时毛料的滑动，能得到较高弯曲精度的工件，边长公差可达0.1mm，这是其
32、它形式的弯曲模达不到的。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计（a）定位夹；（b）顶杆；（c）V型顶板图3-27 带顶件装置的弯曲模1-凹模；2-顶板；3-定料销；4-凸模；5-侧板图3-28 带顶板及定料销的弯曲模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 图3-29为通用V形弯曲模，可弯曲边长较短、宽度较大的多种弯曲件。凹模由两块组成，它具有四个工作面，可以弯曲多种多种角度。凸模按工件弯曲角和圆角半径的大小更换。 图3-30所示为具有翻板的V形弯曲模，翻板可绕转轴回转，定位板固定在翻板上。弯曲前，转轴由顶杆顶在最高位置，在弯曲过程中板料两侧始终和定位板接触，以防止弯曲过程中板料的走动。
33、这种结构特别适用于毛料不易放平稳的窄条工件以及没有足够压料面的工件。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-29 通用V形弯曲模 图3-30 带翻板的V形弯曲模 1-定位板；2-支承板；3-转轴；4-顶杆 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1凸模 2定位板 3凹模 图3-31滑板式V形件弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.4.2 U形件弯曲模 图3-32所示为U形件弯曲模。图3-32(a)的弯曲方法，模具结构简单，制造方便，但坯料在弯曲过程中往往被凸模圆角及凹模圆角处所阻滞，造成外角形状不准和直壁部分变薄现象。该结构只适用于弯曲圆角较大和精度要求不高的场合。 图3-
34、32(b)为带摆动凹模的弯曲方法。工作时。将毛坯放在定位板2的中间，当凸模下行时接触坏料，两块凹模3能各自绕销轴转动将工件成形。顶杆4通过缓冲器将工件顶出，该结构便于取出工件。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 图3-32(c)所示弯曲模由凸凹模1、固定凹模2及活动凸模3组成。工作时先弯成U形件，当凸凹模继续下行与活动凸模3作用弯成U形。该结构由于弯曲过程中坯料未被压紧，所以存在着工件滑移和弯曲回弹大、工件精度低的缺点。 3-32(d)所示模具结构弯曲时可使其内角、外角弯曲线位置在弯曲过程中不发生变化，因而较好地满足零件形状和尺寸的要求。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计b结构
35、：1凸模；2定位块；3凹模；4顶杆c结构：1凸凹模；2固定凹模；4活动凸模 图3-32 U形件弯曲模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1凹模 2顶杆 3顶板 4定位板 5凸模 6销钉 7斜楔 8上模座 9弹簧 10导板 图3-33 U形件弯曲、校正模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 对于工件高度H较高，即H(1215)t、圆角半径较小、弯曲角又要求准确的帽罩形弯曲件，一般采用两次弯曲成形。两次成形的模具分别如图3-34和图3-35所示。由图3-35可以看出，工件高度H(1215)t时，才能使凹模保持足够的强度。为了防止毛坯走动及顶出工件，图3-34和图3-35所示模具均设有顶
36、件器。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1-凸模；2-凹模；3-顶板 1-凸模；2-凹模；3-顶板 图3-34 帽罩形件首次弯曲模 图3-35 帽罩形件二次弯曲模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.3.4 Z形件弯曲模 Z形件一次弯曲即可成形。图3-36所示为Z形件弯曲模，凸模8装在接板3上可随接板上下活动。上模下行时，凸模先将毛料压在顶板5上、上模继续下行完成弯曲过程。 1-橡胶；2-支承块；3-接板；4、8-凸模；5-顶板；6-定料板；7-凹模；9-侧板图3-36 Z形件弯曲模 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.4.4 圆筒形件弯曲模 圆筒形件弯曲成形可分为两种
37、；一次成圆和分两次弯成。 图3-37为一次成圆弯曲模结构。主要用于一次成形的小圆(d5mm)。凸模下行时，压板将滑块往下压，利用芯棒将毛坯弯成U形，等到凸模下降到与毛坯接触后，再将U形弯成圆筒形。 图3-38所示为两次成圆弯曲模结构。第一道工序先弯成波浪形如图3-38(a)。第二道工序内弯成圆筒形。成形后，制件套在凸模上，可扳开支撑4，将制件取下。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1-凸模 2-压板 3-滑块 4-芯棒 5-凹模图3-37 弯小圆模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图3-38 两次成圆弯曲模1-凸模 2-凹模 3-定位板 4-支撑 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯
38、曲模设计3.4.5 铰链件弯曲模（图3-39） 铰链件通常是将毛坯预压弯曲再卷圆。预压弯模如图3-39(a)所示。预成型结构如图3-39(b)、(c)所示。结构简单、模具制造容易。图3-39(c)利用斜楔作用在水平方向进行卷圆，有压料装置，结构较复杂，但弯曲件质量较好。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1-凸模 2-弹簧 3-斜楔 4-凹模图3-39 铰链弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计3.4.6 连续弯曲模 连续弯曲模的特点是：在压力机一次行程中。在模具的不同位置上同时完成冲裁、压弯等几种不同的工序。 图3-40所示为同时进行冲孔、切断和弯曲的连续模结构。用以弯制侧壁带孔的双角弯曲件。条料从卸料板下面以导尺导料送至挡块右侧定位。当上模下压，条料首先被切断并随即被压弯成形。与此同时，冲孔凸模在条料上冲出一个孔，上模回程时，卸料板卸下条料，顶件销在弹簧作用下推出工件。 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计1-弯曲凸模 2-挡块 3-顶件销 4-冲孔凸模 5-冲孔凹模 6-弯曲凹模 图3-40 连续弯曲模
