Ｖ型成型件精度分析

来源:用户上传      作者: 吴江哲

　　摘要:V字型弯曲是弯曲工艺中最简单、最常用的冲压成型方法,但仅通过改变弯曲件比(r/t)的大小来提高弯曲件的精度,并不完全能达到目的,所以要改变凹模底部圆角半径R,使其适当的增大到等于或稍大于压弯零件底部外侧半径,这样在弯曲变形终了的瞬间,使弯曲件角部的材料处于三向应力的状态,这种压应力状态,不仅有利于塑性变形,便于成型,而且能使塑性变形在有制约的条件下进行,因此,能够得到稳定的塑性变形条件。
　　关键词:V型弯曲;屈服极限;冲压成型;公差;成型精度
　　
　　V字型弯曲是弯曲工艺中最简单、最常用的冲压成型方法,它一般都采用自由弯曲的工艺方法。而曲件的成型精度不仅与材料的状态、屈服极限、弹性模量,工艺条件等有关,主要还取决于弯曲比(r/t)的大小。但因为弯曲比(r/t)的大小制约于零件结构条件和材料极限弯曲半径等。所以,仅通过改变弯曲件比(r/t)的大小来达到提高弯曲件的精度,并不完全能达到目的,需要进一步通过其他途径和方法来解决。
　　弯曲工艺是利用金属材料的塑性变形的性质得到的一种变形(改变其形状)的工艺方法。成形件不仅取决于上述几种因素,还取决于材料塑性变形时的应力状态和塑性变形的大小。一般V字型弯曲形成中,由于角部塑性变形于凹模有一定的距离,因而在弯曲的角部材料内侧的压塑变形和外侧的拉伸变形都是在没有多少制约的条件下进行的。这种变形对弯曲件成型精度的提高是不利的。如果设法改变这种不利的条件,将对弯曲件的成形精度有益。在弯曲成形结束的瞬间,使材料处于稳定的塑性变形的条件下,就能达到成形精度的目的。
　　在弯曲终了的瞬间建立稳定的塑性变形的工艺方法是通过改变压弯凹模底部的圆角半径R。按通常的方法模具设计区R=(0.6`-0.8)(r+t),此圆角半径远远小于弯曲零件的对外半径,这是材料弯曲变形时,在圆角R处还是处于自由状态下的塑性变形。如果改变了凹模底部圆角半径R,使其适当的增大到等于或稍大于压弯零件底部外侧半径时,这样在弯曲变形终了的瞬间,使弯曲件角部的材料处于三向应力的状态,这种压应力状态,不仅有利于塑性变形,便于成形,而且能使塑性变形在有制约的条件下进行,因此,能够得到稳定的塑性变形条件。
　　采用这种方法提高弯曲件的成型精度,这与材料自身的组织结构有着很大的关系。当弯曲终了时,材料角部受三向应力状态,同时在极厚方向上材料受极大的压力作用,这就使材料在塑性变形的扭曲中得到稳定的条件。因为底部圆R角固定,继续发生的塑性变形也就相应比较稳定,这样就克服了在一般条件下的弯曲中的回弹因素,使回弹量极少,提高了高弯曲工件的成型精度。
　　这种工艺方法,既简单又有比较理想的效果。即通过调整床子滑枕的位置,可以得到不同的回弹(正、负、零),从而找出合适的对模深度,达到工件弯曲中产生零回弹的目的,来达到零件所要求的公差,来提高成型精度。这种方法比其他方法要方便得多。另外采用这种方法成型的工件可使其强度得到提高,这是因为板料在弯曲终了时,又进行了复压使材料资质结构和纤维方向更合适于工件的使用要求,同时还可以克服由于弯曲比例小而引起的弯曲龟裂现象。这种工艺方法的实质是减小了模具在角部的压弯间隙,甚至出现了压弯的原间隙,使得零件在圆角处的塑性变形增大了,从而使回弹量减小。
　　采用这种弯曲工艺时,凹凸模角设的确定一般应符合以下要求:
　　φ凸= φ(-1/3)Δφ(-2/3)Δφ
　　φ凹=φ(2/3)Δφ(-2/3)Δφ
　　其中,φ为工件公称角度;Δφ为角度公差。
　　这样才能通过调整闭合高度的方法来达到增加角部压力的目的。否则由于凹凸模角度公差取得不适当,不仅达不到目的,有可能在凹模中出现负值,下压时就可能破坏工件成型精度,或损坏模具和设备。
　　由于弯曲件受许多因素影响,如材料的性质,变形速度,表面光洁度,模具间隙和模具两边圆R等的影响。展开尺寸计算不可能十分准确,需不断修正,才能确定毛坯的形状及尺寸。

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