第四章 弯曲
第三节 拉弯
一、拉弯的基本原理
1.拉弯的定义:型材零件在弯曲过程中施加一定的拉力,使其产生拉伸 弯曲变形,简称拉弯。 2.拉弯的过程
(a)预拉夹紧毛料
(b)沿拉弯模弯曲毛料 图1-18 拉弯的过程
(c)补拉成形
第三节 拉弯
一、拉弯的基本原理
3.拉弯的基本原理:是在毛料弯曲的同时,加以切向拉力,改变了毛料 断面内的应力状态,减小或基本消除弯曲回弹,从而提高零件的准确度。
(1)压弯时,材料产生外拉内压,中间不受拉也不受压。
(2)弯曲变形受最小弯曲半径的限制和回弹的影响。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
3.弯曲力的计算 弯曲力与下列因素有关: (1)金属的力学性能。 (2)毛料的厚度和宽度。 (3)弯曲时的变形程度。 (4)其他因素。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
机械弯管的方法、芯棒的作用。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
弯曲的定义 把板料、管材或型材等弯成一定曲率或角度,并得到一定形状零件的 冲压工序称为弯曲。 弯曲零件种类很多,如汽车纵梁、自行车车把、仪表电器壳等。 最常见的弯曲是在压力机上用弯曲模压弯,此外还有折弯机上的折弯、
拉弯机上的拉弯、辊弯机上的辊弯以及辊压成形等。
弯曲模、圆管形件弯曲模、Z形件弯曲模。
4.自动弯曲机上的弯曲成形。
第二节 滚弯
一、滚弯设备
概述 1.滚弯定义:通过旋转的滚轴,使毛料弯曲的方法叫滚弯。 2.滚弯的实质:连续不断的弯曲。 3.应用:用于板材、型材的弯曲。 1.三轴滚弯机:分为对称式和不对称式两类。
图1-13 三轴滚弯机 1—上滚轮;2—下滚轮;3—手柄;4—导轮
步减小,板料与凸模三点接触: r1→r2,
板料直边部分向与以前相反的方向变形; 到时行程终了时,凸、凹模对弯
曲件进行校正,使其直边、圆角与模具全
部靠紧。 图1-4 弯曲过程
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
变形后工件侧壁坐标网及断面的变化:
图1-5 弯曲前后坐标网的变化 (1) 圆角部分的下方形网格变成扇形,远离圆角的两直边处网格没有变 化。说明:变形区主要在圆有部分。靠近圆有的直边,仅有少量的变形。
1.机械弯曲:是将板料、条料、型材等,用机械的方法在塑性变形的范 围内沿直线弯成一定的角度或一定的弧度的操作。
2.机械弯曲的方法:压弯、滚弯、拉弯。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
1.压弯原理:由于板料具有一定的塑性,能用弯曲的方法将其弯成所需 的各种形状。在板料上加压产生弯矩,而使其弯曲成形的方法。 (1)自由弯曲阶段; (2)接触弯曲阶段; (3)矫正弯曲阶段。 2.压弯变形特点
第三节 拉弯
五、拉弯常见质量故障、原因分析与排除方法
表1-1
第四节 管子弯曲
一、管子弯曲受力分析
1.管子外侧受到拉力易变薄或开裂。 2.管子内侧收到压力易起皱。 3.管子截面发生压扁成椭圆形。 4.回弹。
二、常用弯管方法
1.手工弯管
(1)弯曲小直径管子
(2)手工装砂热弯
第四节 管子弯曲
二、常用弯管方法
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
9.窄板弯曲时应力-应变状态 板料弯曲时,其变形主要表现在内、外层金属纤维的缩伸,就绝对值 来看,切向应变为最大主应变,切向应力为最大主应力。 变形区的应力应变状态主要与板材的相对弯曲半径r/t、相对宽度b /t 等因素有关。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
切向的外层应变为正、内层为负; 宽向和径向的外层应变为负、内层 为正。 切向的外层应力为正、内层为负;
旋转。
第三节 拉弯
四、拉弯工艺
1.一次拉弯 (1)一次拉弯适用于变形较小的中小型型材零件的拉弯。 (2)工艺过程 下料→淬火→在淬火后材料的时效期内预拉→保持拉力不变,将型材 毛料弯曲至贴合模具外形→补拉→检验。
2.两次拉弯
(1)两次拉弯用于变形程度大的大中型型材零件的拉弯。 (2)工艺过程
下料→退火→预拉→不变预拉力绕拉弯模弯曲→淬火→弯至贴膜后进
图1-16 板材滚弯
2.型材滚弯:型材滚弯使用 的多为四轴滚弯机。 图1-17 型材滚弯
1,2—导轮;3—弯曲轮;4—支承轮
第二节 滚弯
三、滚弯的特点
1.通用性好。 2.零件的回弹可通过调整滚轮的位置的方法加以补偿。 3.滚弯机床结构简单,使用和维护方便。 4.滚弯成形效率低,精度不高。
第二节 滚弯
第二节 滚弯
一、滚弯设备
2.四轴滚弯机
图1-14 四轴滚弯机 1—上滚轮;2—侧滚轮;3—下滚轮;4—侧滚轮;5、6、7—手柄;
8—机座;9—制动手柄
3.多轴滚弯机
图1-15 多轴滚弯机
第二节 滚弯
二、滚弯基本原理
1.板材滚弯:板料滚弯时,毛料在滚轴作用力和摩擦力的连续加载下, 通过滚轴产生塑性弯曲变形。
图1-19 拉弯的应力状态 (a)简单弯曲时板料中产生的应力状态 (b)拉伸时板料中产生的应力
状态
第三节 拉弯
二、拉弯的特点
1.回弹小、精度高,可拉制相对弯曲半径大的零件。 2.模具结构简单,不用修回弹角。
三、拉弯设备
1.转台式拉弯机:台面连同模具在工作过程中旋转,而拉伸作动筒固定 不动。 2.转臂式拉弯机:台面固定不动,由两侧转臂连同拉伸作动筒环绕模具
第一节 压弯 第二节 滚弯 第三节 拉弯 第四节 管子弯曲
第四章 弯曲
【教学目标】 知道机械弯曲的定义、方法;知道管子弯曲时的受力情 况;掌握手工弯管方法;掌握机械弯管的方法、芯棒的作用;知道弯管常 见质量故障、原因分析及排除方法。 【教学重点】 压弯的原理、定义、弯曲力的计算;板材、型材的滚弯 原理;拉弯的定义、设备与原理;手工弯管的方法。 【教学难点】 压弯方法;板材、型材的滚弯工艺方法;拉弯工艺方法;
图1-3 V形弯曲 图为V形弯曲时板料的受力情况,在板料A处,凸模1施加外力2F,在 凹模2支承点B处,则产生反力并与这外力构成了弯曲力矩M=F×L,该弯曲
力矩使板料产生弯曲变形。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
板材在V形模内的校正弯曲过程: 凸模下压,直边与凹模V形表面逐 渐靠近,曲率径的弯曲力臂逐步变小: r0→r1,l0 →l1; 凸模继续下压,弯曲变形区进一
4. 板料弯曲变形过程 (1)自由弯曲阶段; (2)接触弯曲阶段; (3)矫正弯曲阶段。
图1-1 弯曲变形过程 (a)(b)自由弯曲;(c)接触弯曲;(d)矫整弯曲
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
5.弯曲工件的加工形式
图1-2 弯曲工件的加工形式
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
6. 弯曲变形过程分析
机械弯管 (1)绕弯 ①芯棒的作用:从管材内部支撑管壁,预防管材截面畸变和管壁起皱。 ②防皱块的作用:插在弯管模胎和管子之间,前端应紧靠管壁和弯管 模胎相切处,有效地填补了弯管模胎和管子内侧之间的空隙,起着从外面
支撑管壁,防止起皱的作用。
(2)滚弯 (3)冲模压弯
(4)拉弯
(5)热弯 (6)推弯
第四节 管子弯曲
飞机钣金工岗位基础理论与实践
主讲教师:汉锦丽、贺磊
目录
第一章 金属变形基本理论 第二章 模线样板 第三章 钣金分离工艺 第四章 弯曲 第五章 拉深成形 第六章 橡皮成形 第七章 拉形成形 第八章 旋压成形
第九章 落压成形
第十章 其他钣金成形工艺方法
第四章 弯曲
一、压弯原理及变形特点
7.弯曲变形特点 (1)中性层位置内移 应变中性层 – 既不伸长也不缩短的板料纵截面纤维层。 应力中性层 – 应力发生突然变化或不连续的板料纵截面纤维层。 区变形
中弹性部分的恢复所导致的弯曲件形状和尺寸与模具不一致的现象。 (3)变形区板厚的减小
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
(4) 变形区横截面的畸变
图1-6 材料弯曲后的畸变 当相对宽度b/t ≤3时,弯曲厚板料横截面变为梯形且有微小翘曲;当
相对宽度b/t >3时,横截面形状变化不大,仅在端部可能出现翘曲和不平,
同时板料外侧易出现拉裂,且相对弯曲半径愈小,拉裂愈容易出现。
第一节 压弯
图1-9 弯曲中的偏移
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
采用压料装置,使坯料在压紧的状态下逐渐弯曲成形,从而防止坯料 的滑动,而且能得到较平整的制件。
图1-10 压料装置
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
利用坯料上的孔或设计工艺孔,用定位销插入孔内再弯曲,使坯料无 法移动.
图1-11 定位销
第一节 压弯
四、滚弯工艺
1.板材滚弯 (1)等曲度零件的滚弯。 在滚弯过程中,保持上滚轴上下不动,三根滚轴相互平行。 (2)变曲度零件的滚弯。 在滚弯过程中,三根滚轴保持相互平行,并随时改变上滚轴的上下位
置。
(3)锥形零件滚弯。 采用分段滚弯的方法。
2.型材滚弯
(1)滚轮的典型结构 (2)型材滚弯常见质量故障、原因分析和排除方法
相对弯曲半径r/t < 4时,中性层内移,外层受拉减薄量大于内层受
压增厚量,弯曲变形区板料厚度总体变薄;r/t 愈小,变薄程度愈大。
第一节 压弯
一、压弯原理及变形特点
8.纯塑性弯曲时应力-应变状态 板料弯曲时,其变形主要表现在内、外层金属纤维的缩伸,就绝对值 来看,切向应变为最大主应变,切向应力为最大主应力。 变形区的应力应变状态主要与板材的相对弯曲半径r/t、相对宽度b /t 等因素有关。
一、压弯原理及变形特点
将不对称形状的弯曲件组合成对称弯曲件弯曲,然后再切开,使坯料 弯曲时受力均匀,不容易产生偏移。