沖壓工藝
五金沖壓件折彎成型技術(shù)
五金沖壓件成型工藝相信大家都有所了解,但是你了解五金沖壓件折彎成型技術(shù)?彎曲產(chǎn)品容易出現(xiàn)哪兩種問題?下面浙江百富都機(jī)電小編帶你了解一下。
一、五金沖壓件折彎成型技術(shù)
1、彎曲產(chǎn)品形狀
彎曲成型機(jī)理:金屬材料的應(yīng)力大于彈性極限(屈服強(qiáng)度) 也小于斷裂極限(抗拉強(qiáng)度),導(dǎo)致彎曲變形區(qū)板材彎曲率發(fā)生變化,形成折彎。
折彎應(yīng)力分析:材料內(nèi)側(cè)受壓應(yīng)力、外側(cè)受拉應(yīng)力、并且拉應(yīng)力占主導(dǎo)地位,材料中性層為材料中心,偏向折彎內(nèi)側(cè)。
中性層:距離材料內(nèi)側(cè)約0.255T
材料的外纖維由于拉應(yīng)力材料相對移動,材料的不足由寬度方向補(bǔ)充。

二、彎曲過程(以V曲為例):
A、凸模運(yùn)動接觸板料(毛坯)由于凸模和凹模的不同接觸點(diǎn)力而產(chǎn)生彎矩,在彎矩的作用下產(chǎn)生彈性變形和彎曲。
B、隨著凸模繼續(xù)下行,毛坯逐漸接近凹模表面,減少了彎曲半徑和彎曲臂。毛坯與凹模的接觸點(diǎn)從凹模的肩部移動到凹模的兩個(gè)斜面。
C、隨著凸模的繼續(xù)下行,毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。
D、壓平階段,隨著凸凹模間間隙變小,板材在凸凹模間被壓平。
E、校正階段,行程結(jié)束時(shí),對板材進(jìn)行校正,使其圓角直邊與凸模完全貼合,形成所需形狀。
三、彎曲產(chǎn)品容易出現(xiàn)兩種問題(回彈、開裂)
A、回彈:
回彈原因:材料由多層纖維排列,每層纖維受力不同(最外層受拉應(yīng)力最大,最內(nèi)層壓應(yīng)力最大,兩種力的大小向中性層減小)。因此,并非所有纖維層的受力都大于材料的彈性極限,因此處于彈性變形階段的材料都有回應(yīng)
B、中性層的應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)榱?/p>
C、中性層向內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力逐漸增加
D、中性層向外拉應(yīng)力逐漸增加
E、沖壓件彎曲時(shí),大部分材料層的應(yīng)變進(jìn)入塑性變形區(qū),這種材料不會回彈。
F、靠近中性層的材料層應(yīng)變?nèi)蕴幱趶椥宰冃螀^(qū)域,這些材料層在外力消失后(折彎沖頭離開工件)會回彈。
四、影響回彈的因素
(1)、材料的彈性極限越高,所需的變形應(yīng)力越大,回彈越大。
(2)、材料的相對彎曲半徑R/T越小 ,應(yīng)力越集中,彈性變形的比例越小,回彈越小
(3)、開裂
當(dāng)折彎過程中部分材料層的應(yīng)力大于抗拉極限時(shí),工件出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。(離中性層越遠(yuǎn)的材料層,應(yīng)力應(yīng)變越大)
避免開裂的方法:避免彎曲時(shí)彎曲角內(nèi)側(cè)R角太小。(一般R值不小于0.5T)
五、折彎產(chǎn)品的變形特性
(1)、由于材料的外層纖維受到拉應(yīng)力,材料產(chǎn)生相對移動,材料的寬度和厚度決定方向補(bǔ)充,減小材料寬度和尺寸。
(2)、材料的內(nèi)層纖維由于受到壓應(yīng)力,內(nèi)層材料向?qū)挾确较蛞苿?、致使材料?nèi)層寬度增加。
(3)、當(dāng)寬度小于3倍的材料厚度時(shí),以上現(xiàn)象明顯,產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免寬度小于3倍的材料厚度的情況。
六、產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的折彎工藝要點(diǎn)及設(shè)計(jì)實(shí)例
(1)、彎曲件的圓角半徑不應(yīng)小于最小彎曲半徑,以免產(chǎn)生裂紋;但不宜過大,否則會因變形不完全而回彈較大。(一般情況下,最小彎曲半徑R>=0.5T)
注意
1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)避免彎曲R角度過小,否則容易引起應(yīng)力集中。
2、R角尺寸必須標(biāo)記在內(nèi)側(cè)。(具體原因:工件折彎時(shí)靠近沖頭,沖頭R角決定工件R角,易于控制和調(diào)整。)
PS:產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免彎曲直邊過小,否則容易造成外傾,不易控制垂直度。
3、彎曲件不得在零件寬度突變處折彎,以避免撕裂,在寬度突變處必須彎曲時(shí),應(yīng)提前設(shè)計(jì)工藝槽。
4、由于毛坯在彎曲時(shí)或多或少都會有滑移現(xiàn)象,產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)工藝孔。
