【正文】 (1)改進彎曲件的設(shè)計1)盡量避免選用過大的相對彎曲半徑 r／t。3. 控制回彈的措施在實際生產(chǎn)中，由于材料的力學(xué)性能和厚度的變動等，要完全消除彎曲件的回彈是不可能的，但可以采取一些措施來控制或減小回彈所引起的誤差，以提高彎曲件的精度。加載過程沿折線 OAB，總應(yīng)變值為 (67)???2t?卸載過程沿線段 BC，其彈性應(yīng)變值和殘余塑形應(yīng)變值分別為和 (68)和(69)EIMte2???????2tp因為有 ，得???ee?? (610)IK??????1將上式稍加整理后，可得回彈前后彎曲件應(yīng)變中性層曲率半徑之間的關(guān)系 (611)??MEI??及 (612)??????I式中 M——卸載彎矩，其值等于加載時的彎矩； E——彈性模量； I——彎曲毛坯截面慣性矩， 。應(yīng)變中性層??0?????0?曲率的變化量為 (65)??????1K彎曲角的變化量為 (66)?0?曲率變化量和角度的變化量，均成為彎曲件的回彈量。校正程度越大，則回彈角越小。校正程度決定于校正力的大小。反之，間隙越大，回彈越大。(4)模具間隙：在彎曲 U 形件時，凸、凹模之間的間隙對回彈有直接影響。因此，可按 r／ t 值來確定回彈角的大小，見表 62。在材料性能不穩(wěn)定時，回彈值也不穩(wěn)定。在所有沖壓工序中，回彈是一個普遍現(xiàn)象，但在彎曲工序中，回彈是影響彎曲件質(zhì)量的主要因素 [1]~[3]。 彎曲回彈回彈現(xiàn)象：在外載荷作用下，材料產(chǎn)生塑性變形的同時，伴隨著彈性變形。 (3)需要多次彎曲時，一般應(yīng)先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位，后次彎曲不能影響前次已彎成的形狀。而對于形狀復(fù)雜的彎曲件，一般要多次彎曲才能成形。彎曲工序安排合理，則可以簡化模具結(jié)構(gòu)，提高零件質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 彎曲件的工序安排彎曲件的工序安排是在工藝分析和計算后進行的一項工藝設(shè)計工作。這樣就使變形區(qū)域擴大，每次彎曲的變形程度減小，從而減小了外層材料的伸長率。 (4)對于低塑性材料或厚料，可采用加熱彎曲。 (2)去除坯料剪切面的毛刺，采用整修、擠光、滾光等方法降低剪切面的表面粗糙度值。 (1)經(jīng)冷變形硬化的材料，可采用熱處理的方法恢復(fù)其塑性。 拉裂、畸變與翹曲的控制 為了控制或防止彎裂，一般情況下應(yīng)采用大于最小相對彎曲半徑的數(shù)值。夾角。因此，當(dāng)彎曲線與纖維方向垂直時（見圖 65） ， 可取較小值；當(dāng)彎曲線與纖維方向平行時， 則應(yīng)取較大值。(4)彎曲方向 板料經(jīng)軋制以后產(chǎn)生纖維組織，使板料性能呈現(xiàn)明顯的方向圖 65 板料方向性對彎曲影響性。對于沖裁或剪裁的坯料，若未經(jīng)退火，由于切斷面存在冷變形硬化層，也會使材料塑性降低。經(jīng)冷作硬化的坯料trmin trmin塑性降低， 就大些。trmin(2)材料的塑性及熱處理狀態(tài) 材料的塑性越好，其斷后伸長率 越大，由式(6 —2)?可以看出 就越小。（1）彎曲中心角 理論上彎曲變形區(qū)外表面的變形程度只與 有關(guān)，而與彎? trmin曲中心角無關(guān)，但實際上由于接近圓角的直邊部分也產(chǎn)生一定的變形，這就相當(dāng)于擴大了彎曲變形區(qū)的范圍，分散了集中在圓角部分的彎曲應(yīng)變，從而可以減緩彎曲時彎裂的危險。從上式可以看出，相對彎曲半徑 r／t 越小，外層材料的伸長率就越大，即板料切向變形程度越大，因此，生產(chǎn)中常用 r／t 來表示板料的彎曲變形程度。實踐證明，板料是否會產(chǎn)生彎裂，在材料性質(zhì)一定的情況下，主要與彎曲半徑 r 與板料厚度 t 的比值 r／t( 稱為相對彎曲半徑)有關(guān)，r／t 越小，其變形程度就越大，越容易產(chǎn)生裂紋。? 綜上所述，窄板在彎曲時為平面(兩向)應(yīng)力狀態(tài)和立體(三向)應(yīng)變狀態(tài)，寬板則為立體應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài)。同理，彎曲外側(cè)的切向拉延應(yīng)變是最大主應(yīng)變+ ，而厚度方向的應(yīng)變則3?為壓應(yīng)變－ 。由于材料在寬度方向上能自由變形，1 2?所以彎曲處內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力都接近于零（ ≈0） ；在厚度方向上，由于表層材料對里層材料產(chǎn)生擠壓，因此，彎曲處內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力均為壓應(yīng)力一 ，其應(yīng)變根據(jù)體積不3?變的原則，即有 + + ＝0，如果知道一個最大主應(yīng)變，則另外兩個主應(yīng)變的符號1?23必然與最大主應(yīng)變相反，或者其中一個主應(yīng)變?yōu)榱?[1]。窄板和寬板塑性彎曲時的應(yīng)力 應(yīng)變狀態(tài)。②對于寬板(B ＞3t)，由于彎曲時寬度方向變形阻力大，材料不易流動，因此彎曲后在寬度方向無明顯變化，斷面仍為矩形 [21]。(3)在彎曲變形區(qū)內(nèi)板料厚度略有變薄。(2)在變形區(qū)內(nèi)，板料的外層縱向纖維(靠近凹模一邊)受拉而伸長(bb 弧＞bb 弦)，內(nèi)層縱向纖維( 靠近凸模一邊)受壓而縮短(aa ?。糰a 弦 )。通過觀察板料彎曲變形后位于彎曲件側(cè)壁的坐標(biāo)網(wǎng)格的變化情況，可以看出以下幾點。圖 62 板材在 V 型模內(nèi)的校正彎曲過程由 V 形件的彎曲過程可以看出，彎曲成形的過程是從彈性彎曲到塑性彎曲的過程，彎曲成形的效果表現(xiàn)為彎曲變形區(qū)彎曲半徑和角度的變化 [20]。雖然成形方法不同，但變化過程及特點卻存在某些相同的規(guī)律。用彎曲的方法加工的零件種類非常多，如汽車縱梁、自行車車把、儀表電器外殼、門搭鉸鏈等。參照附錄可選取公稱壓力為 160KN 的開式雙柱固定臺 J2316 型壓力機，該壓力機與模具設(shè)計有關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)為 [1]：公稱壓力為：160KN；滑塊行程：55mm；最大閉合高度：550mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：220mm；工作臺尺寸：300mmx450mm；模柄孔尺寸： 。采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模的總從壓力為= + (56)總F沖 推采用彈性卸料裝置和下出料方式的總沖壓力為 = + + (57)總 沖 推 卸采用彈性卸料裝置和上出料方式的總沖壓力為 = + + (58)總F沖 頂 卸已計算得 =卸料力：由表 51 查得 == = ??頂件力：由表 51 查得 == =總沖壓力= + =+=。設(shè) h 為凹?？卓谥北诘母叨龋瑃 為材料厚度，則工件數(shù) 。、 、 ——分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)。影響這些力的因素主卸F推 頂要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤滑情況等。MPaL=152+(2043)2+2 32+62=.?抗剪強度由（參考文獻《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》 ）書,表 查得 MPa340??則：F=1340=?？紤]到模具刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取 K=。 ?——材料抗剪強度（ ）。用平刃口模具沖裁時，沖裁力 F(N)可按下式進行計算 (51)?KLtF?式中 L——沖裁件周邊長度（mm）。此后所用的力僅是克服摩擦阻力，推出已分離的料 [15]。此后，受剪面積的減少超過加工硬化的影響，于是沖裁力下降。圖中 AB 段相當(dāng)于沖裁的彈性變形階段，凸模接觸材料后，載荷急劇上升，但當(dāng)凸模刃口一旦擠入材料，即進入塑性變形階段后，載荷的上升就緩慢下來，如 BC段所示。當(dāng)采用大間隙時，廢料易帶出凹模表面，應(yīng)在凸模上開通氣孔或裝彈性頂銷，為保證制件平整，要有壓料與頂件裝置 [14]。電火花加工凹模型腔時，間隙可比磨削加工小。凹模刃口為斜壁時，間隙應(yīng)比直壁小。同時，還必須結(jié)合生產(chǎn)條件，根據(jù)沖裁件尺寸與形狀、模具材料和加工方法、沖壓方法和生產(chǎn)率等，靈活掌握、酌情增減。（二）查表選取法如上所述，間隙的選取主要與材料的種類、厚度有關(guān)，但由于各種沖壓件對其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，以及生產(chǎn)條件的差異，在生產(chǎn)實踐中就很難有一種統(tǒng)一的間隙數(shù)值，各種資料中所給的間隙值并不相同，有的相差較大，選用時應(yīng)按使用要求分別選取。4176。4176。t0表 44 與 關(guān)系th0?(%)t0材料t1 t=1~2 t=2~4 t4?軟鋼中硬鋼硬鋼75~7065~6054~4770~6550~5547~4565~5555~4844~3850~4045~3535~255176。材料硬化后， 之比值th0 t0較之表中值要小 10%左右。板材越厚、越硬或塑性越差， 值越小，th0合理間隙值越大。而 0h、th0?又與材料性質(zhì)有關(guān)，表 44 為常用材料的 與 ?的近似值。?——最大切應(yīng)力方向與垂線間夾角（即裂紋方向角） 。從圖 47 所示的幾何關(guān)系可得出計算合理間隙的公式圖 47 合理沖裁間隙的確定 (47)??tan)1(2tan)(200hthZ???? 式中 0h——產(chǎn)生裂紋時的凸模壓入深度（mm）。確定合理間隙的方法主要有理論計算法和查表選取法兩種。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 ，最大值稱為最大合理間隙 。但嚴(yán)格說來，并不存在一個同時滿足所有理想要求的合理間隙。間隙繼續(xù)增大時，制件毛刺增大，卸料力、頂件力迅速增大。繼續(xù)增大間隙值，凸凹模刃口產(chǎn)生的裂紋不相重合，會發(fā)生二次斷裂，沖裁力下降變緩。（三）對沖裁力及卸料力的影響當(dāng)間隙減小時，凸模壓入板材的情況接近于擠壓狀態(tài)，材料所受拉應(yīng)力減小，壓應(yīng)力增大，板料不易產(chǎn)生裂紋，因此最大沖裁力增大。同時，間隙過大，卸料力會隨之增大，也會增加模具的磨損。因此，適當(dāng)增大模具間隙，可使凸凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并減緩間隙不均勻的不利因素，從而提高模具壽命。小間隙還會產(chǎn)生凹模脹裂，小凸模折斷，凸、凹模相互啃刃等異常損壞。當(dāng)模具間隙減小時，接觸壓力（垂直力、側(cè)壓力、摩擦力）會隨之增大，摩擦距離隨之增長，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，因此模具磨損加劇，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。其磨損量與接觸壓力、相對滑動距離成正比，與材料屈服強度成反比。表 43 沖裁件精度材料厚度 t(mm)沖模制造精度 2 3 4 5 6 8 10 12IT6~IT7IT7~IT8IT9IT8IT8IT9IT9IT10IT10IT10IT12IT10IT12IT12IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14IT14IT14因為沖裁過程中，模具端面受到很大的垂直壓力和側(cè)壓力，而模具表面與材料的接觸面僅局限在刃口附近的狹小區(qū)域，這就意味著即使整個模具在許用壓應(yīng)力下工作，但在模具刃口處所受的壓力也非常大。（二）對模具壽命的影響沖裁模具的壽命已沖出合格制品的沖裁次數(shù)來衡量，分兩次刃磨間的壽命與全部磨損后總的壽命。模具的制造精度與沖裁件精度之間的關(guān)系見表 53。當(dāng)間隙較小時，凸模壓入板料接近于擠壓狀態(tài)，材料受凸凹模擠壓力大，壓縮變形大，沖裁完畢后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，而沖孔件的孔徑則變小。影響這一偏差值的因素主要是凸、凹模的間隙。沖裁件相對凸模或凹模尺寸的偏差，主要是由于沖裁過程中，材料受拉伸、擠壓、彎曲等作用引起的變形，在加工結(jié)束后工件脫離模具時，會產(chǎn)生彈性恢復(fù)而造成的。沖裁件的尺寸精度是指沖裁件實際尺寸與標(biāo)稱尺寸的差值，差值越小，精度越高。影響沖裁件質(zhì)量的因素有：凸、凹模間隙值的大小及其分布的均勻性，模具刃口鋒利狀態(tài)、模具結(jié)構(gòu)與制造精度，材料性能等，其中，間隙值大小與分布的均勻程度是主要因素。零件表面應(yīng)盡可能平整。 間隙的影響（一）對沖裁件質(zhì)量的影響沖裁件的質(zhì)量主要是指斷面質(zhì)量、尺寸精度和形狀誤差。沖裁間隙分單邊間隙和雙邊間隙，到那邊間隙用 C 表示，雙邊間隙用 Z 表示。但需要較高的精度等級才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。對于四個方形孔（如下圖）：圖 46 沖方孔模具尺寸 02.. 02.. . ????????????????????????）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（pdpdpdpdaba3 孔心距 (46) 8/??Ld式中 ——凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm）dL L——工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm） ——工件孔心距地公差。 （根據(jù)表 42 中3?查得，x= ，△ =） 孔沖孔部分： mxdpp 193)57.()( ??? ??????△ Zman 02..0035. )19??△ 其中，沖孔部分， 。所以，落料部分（根據(jù)表 42 中查得，x=，△=）： mxDd 641)()( ??? ???????△ d .32。但需要較高的公差等級才能保證合