沖壓工藝
五金沖壓件折彎成型技術
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?彎曲產品容易出現哪兩種問題?下面浙江百富都機電小編帶你了解一下。
一、五金沖壓件折彎成型技術
1、彎曲產品形狀
彎曲成型機理:金屬材料的應力大于彈性極限(屈服強度) 也小于斷裂極限(抗拉強度),導致彎曲變形區板材彎曲率發生變化,形成折彎。
折彎應力分析:材料內側受壓應力、外側受拉應力、并且拉應力占主導地位,材料中性層為材料中心,偏向折彎內側。
中性層:距離材料內側約0.255T
材料的外纖維由于拉應力材料相對移動,材料的不足由寬度方向補充。
二、彎曲過程(以V曲為例):
A、凸模運動接觸板料(毛坯)由于凸模和凹模的不同接觸點力而產生彎矩,在彎矩的作用下產生彈性變形和彎曲。
B、隨著凸模繼續下行,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從凹模的肩部移動到凹模的兩個斜面。
C、隨著凸模的繼續下行,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,行程結束時,對板材進行校正,使其圓角直邊與凸模完全貼合,形成所需形狀。
三、彎曲產品容易出現兩種問題(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(最外層受拉應力最大,最內層壓應力最大,兩種力的大小向中性層減?。?。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
B、中性層的應力和應變為零
C、中性層向內側壓應力逐漸增加
D、中性層向外拉應力逐漸增加
E、沖壓件彎曲時,大部分材料層的應變進入塑性變形區,這種材料不會回彈。
F、靠近中性層的材料層應變仍處于彈性變形區域,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,所需的變形應力越大,回彈越大。
(2)、材料的相對彎曲半徑R/T越小 ,應力越集中,彈性變形的比例越小,回彈越小
(3)、開裂
當折彎過程中部分材料層的應力大于抗拉極限時,工件出現開裂現象。(離中性層越遠的材料層,應力應變越大)
避免開裂的方法:避免彎曲時彎曲角內側R角太小。(一般R值不小于0.5T)
五、折彎產品的變形特性
(1)、由于材料的外層纖維受到拉應力,材料產生相對移動,材料的寬度和厚度決定方向補充,減小材料寬度和尺寸。
(2)、材料的內層纖維由于受到壓應力,內層材料向寬度方向移動、致使材料內層寬度增加。
(3)、當寬度小于3倍的材料厚度時,以上現象明顯,產品設計時應避免寬度小于3倍的材料厚度的情況。
六、產品設計相關的折彎工藝要點及設計實例
(1)、彎曲件的圓角半徑不應小于最小彎曲半徑,以免產生裂紋;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、產品設計應避免彎曲R角度過小,否則容易引起應力集中。
2、R角尺寸必須標記在內側。(具體原因:工件折彎時靠近沖頭,沖頭R角決定工件R角,易于控制和調整。)
PS:產品設計時應避免彎曲直邊過小,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,應提前設計工藝槽。
4、由于毛坯在彎曲時或多或少都會有滑移現象,產品設計時應盡可能設計工藝孔。