沖壓模具在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行合理工藝分析,避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致模具報(bào)廢,。沒(méi)有實(shí)操的設(shè)計(jì)是有短板的,,如何避免工藝缺陷呢?
工件彎曲時(shí),,除了塑性變形外,同時(shí)伴隨有彈性變形,,出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,。因此彎曲件的圓角不宜過(guò)大。否則無(wú)法保證折彎角度穩(wěn)定,。折彎角R太小容易導(dǎo)致外層纖維產(chǎn)生拉裂。對(duì)于低碳鋼,,最小彎曲圓角約為1.0T,;黃銅和鋁的最小彎曲圓角約為0.6T;對(duì)于中碳鋼,,最小彎曲圓角約為1.5T,。為了保證工件的彎曲質(zhì)量,,折彎產(chǎn)品的直邊高度h不宜過(guò)小,,必須大于或等于最小彎邊高度hmin。折彎有孔的毛坯時(shí),,孔邊距不宜過(guò)小,。如果孔位過(guò)于靠近折彎邊,則彎曲時(shí)孔的形狀會(huì)發(fā)生變化,。從孔邊到彎曲邊的距離L,,L應(yīng)符合下式:五,、折彎形狀和尺寸的對(duì)稱性不宜相差過(guò)大 為防止變形,,彎曲件的高度相差不宜太大。彎曲件的形狀和尺寸應(yīng)盡可能對(duì)稱,,否則在小端處會(huì)產(chǎn)生畸形的歪扭,。如果這樣結(jié)果在設(shè)計(jì)時(shí)難改善,則必須保證:在局部彎曲某一段邊緣時(shí),,為了心目在交接處由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生撕裂,不應(yīng)忽視先沖卸荷孔,、切槽,,或?qū)澢€位移一定距離。窄邊彎曲時(shí),,變形區(qū)的截面形狀會(huì)發(fā)生畸變,即內(nèi)表面的寬度變寬,,外表面的寬度變窄,。當(dāng)板寬b<3t(t為板厚)時(shí),尤為明顯,。如果彎曲件的寬度b精度要求較高,,不允許有鼓起現(xiàn)象,則不應(yīng)忽視在彎曲線上預(yù)先做出工藝切口,。彎曲時(shí)塑性變形與彈性變形同時(shí)存在。當(dāng)外載荷去除后,,彈性變形即消失,,產(chǎn)生回彈。回彈值與材料性能,、相對(duì)彎曲半徑r/t,、彎曲角等因素有關(guān)。材料的屈服點(diǎn)σs 越高,、彈性模量E越小,、r/t越小、彎曲角越大,,則回彈越大,。為了保證工件的精度,,彎曲時(shí)不能忽視回彈,。可用修模、利用不同部位回彈方向不同,、局部增加三角肋等方法減小回彈,,也可采用擺動(dòng)塊的凹模結(jié)構(gòu)減小回彈。對(duì)于彎曲半徑很大的零件,,不能用普通的彎曲方法。否則由于其大的彈性變形無(wú)法獲得所需的形狀和尺寸,,此時(shí)可用拉彎的方法,。在板料彎曲前先加一個(gè)軸向拉力,其數(shù)據(jù)使毛坯斷面內(nèi)的應(yīng)力稍大于材料的屈服點(diǎn),,然后在拉力作用的同時(shí)進(jìn)行彎曲,。對(duì)于形狀復(fù)雜的彎曲件,,不能一次彎成,,而需要多次彎曲成形。工序安排的原則是先彎外角,。后次彎曲不能影響前次彎曲部分的變形,。彎曲次數(shù)可以是兩次、三次,,甚至多次,。邊緣部分有缺口的彎曲件,,若在毛坯上將缺口沖出,,彎曲時(shí)會(huì)出現(xiàn)叉口,嚴(yán)重時(shí)便無(wú)法成形,。這是必須在缺口處留有連接帶,,待彎曲成形后再將連接帶切除。十二、彎曲模的結(jié)構(gòu)不能忽視毛坯偏移 在彎曲工藝中,,偏移是影響工件精度的一個(gè)重要因素,,因此在開(kāi)始彎曲前,毛坯就應(yīng)有一部分可靠地固定在模具的某一部分上,,以防止彎曲時(shí)偏移,。應(yīng)盡量利用零件上的孔來(lái)定位。如果零件上沒(méi)有可利用的孔,,則可考慮工藝孔定位,。十三、彎曲模結(jié)構(gòu)不應(yīng)使材料在合模進(jìn)產(chǎn)生大的局部變薄和劃傷 彎曲模應(yīng)注意在合模過(guò)程中僅在零件確定的彎曲線位置上進(jìn)行彎曲,。毛坯不應(yīng)產(chǎn)生大的局部變薄和劃傷,。采用左圖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行彎曲時(shí),外角C處的彎曲線的位置在彎曲過(guò)程中是變化的,,先在B點(diǎn),,最后到C點(diǎn),所以使零件的外角形狀不準(zhǔn),,直臂部分變薄,。十四、模具結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙和阻止毛坯在合模過(guò)程的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng) 彎曲模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮毛坯在彎曲時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)空間,,不能妨礙和阻止毛坯移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),,否則會(huì)影響工件的形狀與尺寸。這一點(diǎn)對(duì)于形狀復(fù)雜的多角彎曲尤為重要,。十五,、彎曲工件不宜采用彈性模數(shù)小的材料
彎曲回彈的大小與材料的彈性模數(shù)成正比。彈性模數(shù)小的材料變形后的彈性恢復(fù)量大,,不宜用于彎曲工序,。相同屈服點(diǎn)的材料,彈性模數(shù)大的材料變形后的彈性恢復(fù)量小,。已退火的低碳鋼較軟錳黃銅適宜作彎曲工件材料,。彎曲回彈的大小與材料的屈服極限成正比,。屈服點(diǎn)高的材料,,變形后彈性恢復(fù)量較大,不宜用于彎曲工序,。即彈性模數(shù)相同的材料,,屈服點(diǎn)高的材料,彈性恢復(fù)量較大,。因此,,冷作硬化鋼不宜用于彎曲工序,。十七、對(duì)于彎曲半徑及弧度角均很大的彎曲件,,不宜用普通彎曲方法 彎曲半徑及弧度角均很大的彎曲件宜用滾彎(卷板),,而不能用普通彎曲方法。滾彎是將板坯置于2~4個(gè)輥?zhàn)又型ㄟ^(guò),,隨著輥?zhàn)拥幕剞D(zhuǎn),,使板坯彎曲成形。此外,,由于輥?zhàn)拥奈恢每上鄬?duì)于板坯適當(dāng)變化,,所以也可以制成四邊形、橢圓形,,以及其它非圓斷面的筒形件,。十八、長(zhǎng)帶料的彎曲不宜用普通彎曲方法 長(zhǎng)帶料繞縱軸線的彎曲宜用滾壓成形而不宜用普通彎曲方法,。滾壓成形是將帶料置于前后直排的數(shù)組成形輥?zhàn)又型ㄟ^(guò),。隨著輥?zhàn)拥幕剞D(zhuǎn),,帶料向前送進(jìn)的同時(shí),又順次進(jìn)行軸向彎曲成形,。滾壓成形能制造出斷面形狀復(fù)雜的制件。形輥的制造較簡(jiǎn)單,,成本低,壽命也較長(zhǎng),。變截面槽形零件在中小批量生產(chǎn)時(shí),為了減少投資,,可采用滾壓成形。此時(shí)成形輥除了對(duì)板坯縱向相對(duì)運(yùn)動(dòng)外,,還需橫向仿形運(yùn)動(dòng),。雖然從變形的性質(zhì)看,管材與型材的彎曲和板料的彎曲是相同的,,但是工藝方法及難點(diǎn)有較大的不同,。管材和型材的彎曲一定要防止彎曲變形區(qū)內(nèi)毛坯斷面形狀畸變。在生產(chǎn)中,,管材與型材的彎曲方法有拉彎,、滾彎,、推彎和繞彎等。要注意的是,,拉彎的凸模,、滾彎的輥?zhàn)?、推彎及繞彎的固定模,其工作表面應(yīng)做成與毛坯斷面形狀相吻合的凹槽,,防止斷面的轉(zhuǎn)動(dòng)和形狀的畸變,。必要時(shí)管內(nèi)還要加相應(yīng)的芯棒,。
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