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冲压弯曲模设计要注意的细节

弯曲是将棒料、板料、管材和型材弯曲成一定角度和形状的冲压成形工序。它是冲压基本工序之一,冲压弯曲模设计在冲压生产中占有很大比重。采用弯曲成形的制件种类繁多,如汽车大梁、仪器仪表、电子通讯、门窗铰链、各种家用电器的支架等。

汽车模具设计

在弯曲过程中,通常将不致使材料弯曲时发生开裂的最小弯曲半径的极限值称为材料的最小弯曲半径,将最小弯曲半径rmin与板料厚度t之比称为最小相对弯曲半径(也称最小弯曲系数)。不同材料在弯曲时都有最小弯曲半径,一般情况下,不应使制件的圆角半径等于最小弯曲半径,应尽量取得大些。

影响最小相对弯曲半径的因素主要有以下几点:

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①材料的力学性能 材料的塑性越好,其外层允许的变形程度就越大,许可的最小相对弯曲半径也越小。因此,在生产中常用热处理的方法来提高冷作硬化材料的塑性,以减小其许可的最小相对弯曲半径,从而增大弯曲程度。

②板料的轧制方向与弯曲线之间的关系 冲压用的板料多为冷轧钢板,且呈纤维状组织,在横向、纵向和厚度方向都存在力学性能的异向性。因此,当弯曲线与纤维方向垂直时,材料具有较大的抗拉强度,外缘纤维不易破裂,可用较小的相对弯曲半径;当弯曲线与纤维方向平行时,则由于抗拉强度较差而外层纤维容易破裂,允许的最小相对弯曲半径值就要大些。

③板料的宽度与厚度 宽板弯曲与窄板弯曲时,其应力应变状态不一样。板料越宽,最小弯曲半径值越大。弯曲件的相对宽度b/t较小时,对最小相对弯曲半径rmin/t的影响较为明显;相对宽度b/t>10时,其影响变小。板料厚度较小时,可以获得较大的变形和采用较小的最小相对弯曲半径。

④弯曲件角度的影响 弯曲件角度较大时,接近弯曲圆角的直边部分也参与变形,从而使弯曲圆角处的变形得到一定程度地减小。所以弯曲件角度越大,许可的最小相对弯曲半径可以越小。

⑤板料的表面质量及剪切断面质量 这两个质量指标差,易造成应力集中和降低塑性变形的稳定性,使材料过早地破坏,在这种情况下,应采取大一些的弯曲半径。在实际生产中,常采用清除冲裁毛刺、把有毛刺的表面朝向弯曲凸模、切掉剪切表面的硬化层等措施来降低最小相对弯曲半径。最小相对弯曲半径的数值一般由试验方法确定

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