塑性弯曲总伴随着弹性变形,在卸载后,使得弯曲件在模具中所形成的弯曲半径和弯曲角度在出模后发生改变,即总变形的弹性部分发生恢复,这种现象叫回弹。如图11-34所示,φp、φ为卸载前后的弯曲角,rp、r为卸载前后的弯曲半径。
1.影响回弹的因素
1)材料的力学性能,即与σs/E的比值成正比,屈服强度(σs)越高,弹性模量(E)越小,回弹值越大;反之越小。
2)相对弯曲半径r/t,相对弯曲半径越大,回弹越大;反之越小。
3)弯曲中心角φ,弯曲中心角越小,弯曲变形区域就越大,因而回弹累积越大,回弹就越大。
4)弯曲件的形状,形状复杂的弯曲件,弯曲后回弹小。
图11-34 弯曲时的回弹
5)凸、凹模间隙,间隙较大时,回弹越大;反之越小。
6)弯曲方式,校正弯曲比自由弯曲的回弹小。
2.减小回弹的措施
在实际生产中,要完全消除弯曲件的回弹是不可能的,这样可以采取一些措施来控制和减小弯曲件的回弹。
(1)改进弯曲件设计和合理选材 改进弯曲件结构,如在弯曲件变形处压制加强肋,可使回弹减小,并提高弯曲件的刚度。选材时,采用σs/E小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料,如用软钢代替硬铝、铜合金等;或对于一些硬材料,弯曲前采用退火处理,也可以减小回弹。
(2)校正法 在弯曲终了时,对板料加一定的校正压力,迫使弯曲处内层金属产生切向拉伸应变。这样卸载后,内、外层都要缩短,使它们的回弹趋势相反,从而减小回弹量。校正压缩量一般为板料厚度的2%~5%。
图11-34 弯曲时的回弹
5)凸、凹模间隙,间隙较大时,回弹越大;反之越小。
6)弯曲方式,校正弯曲比自由弯曲的回弹小。(www.xing528.com)
2.减小回弹的措施
在实际生产中,要完全消除弯曲件的回弹是不可能的,这样可以采取一些措施来控制和减小弯曲件的回弹。
(1)改进弯曲件设计和合理选材 改进弯曲件结构,如在弯曲件变形处压制加强肋,可使回弹减小,并提高弯曲件的刚度。选材时,采用σs/E小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料,如用软钢代替硬铝、铜合金等;或对于一些硬材料,弯曲前采用退火处理,也可以减小回弹。
(2)校正法 在弯曲终了时,对板料加一定的校正压力,迫使弯曲处内层金属产生切向拉伸应变。这样卸载后,内、外层都要缩短,使它们的回弹趋势相反,从而减小回弹量。校正压缩量一般为板料厚度的2%~5%。
图11-35 补偿回弹
(3)补偿法 根据弯曲件的回弹趋势和回弹量的大小,修正凸模或凹模工作部分形状和尺寸,使零件的回弹量得到补偿。图11-35a为凸模上减去回弹角的补偿情况,图11-35b为凹模底部设计成弧形的补偿情况。
(4)拉弯法 板料在拉力作用下进行弯曲,使整个板料剖面上都作用有拉力。卸载后,因内、外层纤维的回弹趋势相互抵消,从而减小回弹。拉弯工艺也可在专用的拉弯机上进行,也可用模具实现。
(5)改进模具设计、增加压边力及减小凸凹间隙 当弯曲件材料厚度大于0.8mm,且塑性较好时,可将凸模设计成局部突起的形状,以增大弯曲变形区的变形程度,从而减小回弹。对于一般软材料,可增加压边力或减小凸凹间隙,以增加拉应变,减小回弹。
此外也可以采用橡胶或聚氨脂软凹模代替金属刚性凹模的方法减小回弹。
图11-35 补偿回弹
(3)补偿法 根据弯曲件的回弹趋势和回弹量的大小,修正凸模或凹模工作部分形状和尺寸,使零件的回弹量得到补偿。图11-35a为凸模上减去回弹角的补偿情况,图11-35b为凹模底部设计成弧形的补偿情况。
(4)拉弯法 板料在拉力作用下进行弯曲,使整个板料剖面上都作用有拉力。卸载后,因内、外层纤维的回弹趋势相互抵消,从而减小回弹。拉弯工艺也可在专用的拉弯机上进行,也可用模具实现。
(5)改进模具设计、增加压边力及减小凸凹间隙 当弯曲件材料厚度大于0.8mm,且塑性较好时,可将凸模设计成局部突起的形状,以增大弯曲变形区的变形程度,从而减小回弹。对于一般软材料,可增加压边力或减小凸凹间隙,以增加拉应变,减小回弹。
此外也可以采用橡胶或聚氨脂软凹模代替金属刚性凹模的方法减小回弹。
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