摘要：通过对弯曲过程的受力分析，弯曲变形的特点以及弯曲件的滑移等现象的研究，分析了在弯曲过程中遇到的各种问题并提出了防止弯曲时孔、边变形的工艺措施，针对弯曲不良的对策等各种相应的解决办法。对模具的设计人员是一个很好的启发作用

　　1 弯曲的过程(以V型弯曲为例进行说明)

　　(1)凸模运动接触板料(毛坯)由于凸、凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。

　　(2)随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。(塑变开始阶段)。

　　(3)随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。(回弯曲阶段)。

　　(4)压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。

　　(5)校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。

图1

　　2 弯曲变形的特点

　　弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。

　　2.1 产品的形态与成形过程

　　(1)弯曲

　　受力分析：金属材料受到的应力大于弹性极限而又小于抗拉深极限(断裂极限)所受的应力包括：压应力、拉应力。

　　(2)回弹

　　回弹的原因：材料是由众多层的纤维排列而成的，每一层纤维的受力情况不一样，(最外层受拉应力最大，最里层受压应力最大，两种力的大小向中性层方向递减)，故在折弯成形后，并不是所有的纤维层的受力都大于材料的弹性极限，所以处于弹性变形阶段的材料有回复的现象。

　　2.2 影响回弹的因素

　　由以上分析，当材料所受的应力越大于材料弹性极限(当然，必须小于材料的抗拉深极限)时，产品折弯成形越稳定。故应力是决定材料是否回弹的主因素。

　　(1)材料的弹性极限越高，所需要的变形应力就越大，回弹也就越大。

　　(2)材料的相对弯曲半径R/T越小，应力就越集中，回弹就越小。

　　总结：可以采用集中应力的方法减小回弹。(例如：加压筋、减小折弯间隙)

　　2.3 弯曲变形分析

　　折弯时材料一边受压应力、一边受拉应力，并且拉应力占主导作用，故材料的中性层为材料中心偏向折弯内侧。

　　(1)材料的外层纤维由于受到拉应力，材料产生相对移动，材料的不足由宽度和厚度方向补充，故材料宽度尺寸减小。

　　(2)材料的内层纤维由于受到拉应力，内层材料向宽度方向移动、致使材料内层宽度增加。

图2

　　注：当材料的宽度小于三倍的料厚时，断面的畸变尤其明显。由于拉应力占主导作用，故弯曲区域的毛坯有变薄现象。

　　3弯曲的过程工件的滑移与对策

　　3.1 弯曲件的滑移

　　由于毛坯与模具之间磨擦的存在，当磨擦力不平衡时造成毛坯的移位，称作滑移。滑移的结果会使弯曲件的尺寸达不到要求。

　　3.2 产生滑移的原因：(由于两边磨擦力不等)。

　　(1)工作不对称，毛坯两边与凹模接触面不相等。

　　(2)凹模两边的边缘圆角半径不相等，半径小，磨擦力更大。

　　(3)两边折弯的个数不一样。

　　(4)V形弯曲中凹模不是中心对称，角度小的一边正压力大，磨擦大。

　　(5)凹模两边的间隙和润滑情况不一样。

　　3.3 防止滑移的措施：

　　(1)尽可能采用对称凹模，边缘圆角相等，间隙均匀。

　　(2)采用弹性顶件装置的模具结构。

　　(3)采用定位销内定位的模具结构。

　　(4)内定位应设计为便于调整的形式，既内定位可设置在镶块中，可以通过调整镶块的方式来调整内定位。

　　防止弯曲时孔、边变形的工艺措施

　　4 防止弯曲时孔、边变形的工艺措施

　　4.1 弯曲时孔变形的原因

　　预先冲好孔的毛坯弯曲时，在变形区域范围内的孔会变形，在采用U形弯曲时，由于材料流动方向不同，在U形底部的孔比侧边的孔变形大得多。

　　4.2 防止孔变形的措施

　　(1)采用冲缺口或月牙槽，使孔周边与变形区域分离，达到防止变形的目的。

　　原则：所冲缺口的尺寸应以不妨碍材料流动，不损伤产品使用性能为前提。

图 3

　　(2)弯曲前追加欲压筋，减小材料的变形区域。

图 4

　　(3)防止弯曲工件短边产生畸变的措施

　　(4)弯曲前追加欲压筋，减小材料的变形区域，减材料的流动性。

　　(5)边缘有缺口的弯曲件的成形顺序。(先折弯再冲缺)

图 5

　　4.3对厚板料小圆角弯曲情况的处理

　　对厚板料小圆角弯曲时，可在毛坯弯曲线的两端预先切圆弧切口工艺槽，避免侧面畸变影响弯曲件的宽度尺寸。

图 6

　　5 弯曲不良及对策

弯曲不良及对策
不良叙述	产生的原因	消除方法
弯曲件的形状和尺寸	1、定位不正确	修正定位
改变	2、弯曲时毛坯移动	追加内定位，加大压料力
工件弯曲边缘有伤痕	1、镶块的圆弧过小	加大圆弧半径
	2、工作部位粗糙	抛光模具工作部位
	3、冲头、镶块间隙过小	调整间隙
弯曲周边有波翁纹	1、冲头、镶块间隙过大	减小间隙
弯曲 处变薄	1、冲头、镶块间隙过小	调整间隙
	2、弯曲时材料卡在凸凹模内	改变模具结构
弯角处有皱纹	1、弯角半径小	加大冲头圆角半径
	2、弯曲方向与材料条纹方向	改变排样
	相平行
镶块圆角部分磨损	1、冲头、镶块间隙过小	调整加大间隙
	2、镶块硬度低	提高热处理硬度
弯曲角处有裂纹	1、弯曲内圆弧半径过小	加大冲头圆角半径
	2、毛坯毛刺面向外	注：毛刺对折弯，翻边有影响
	3、材料的塑性差
弯曲后产品的平面	1、排样的方向与材料的条纹的	改变排样的条纹方向
扭曲	方向成角度使得材料弯曲时
	受到扭曲，从而影响平面度

　　参考文献

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