第一节  弯曲工艺与模具结构 

弯曲是冲压生产中应用较广泛的一种基本加工方法，属于成形工序。如图所示为某年生产量为30000件、材料为Q235、厚度为3mm的轴瓦钢背制件，生产实际中，通过弯曲工艺成形和弯曲模来完成该零件的成形。

一、弯曲工艺

1．弯曲及其变形过程：

通过冲压使金属板料等产生塑性变形，形成一定角度，从而获得所需零件形状的工艺方法称为弯曲。弯曲是冲压的基本工序之一，在冲压生产中占有很大的比例。

根据弯曲成形方式的不同，具体弯曲方法可分为压弯、拉弯、折弯和滚弯等。其中，最常见的是在压力机上进行压弯。冲压时，若折弯线是直线则为弯曲，折弯线是曲线或圆弧则属于翻边，不属于弯曲。

弯曲分自由弯曲和校正弯曲。当弯曲终了时，凸模、坯料和凹模三者吻合后，凸模不再下压，称为自由弯曲，否则称为校正弯曲，校正弯曲将使制件产生更准确的塑性变形。

     通过弯曲变形分析可以发现，弯曲时塑性变形只发生在板料的圆角处，直边部分除与圆角相邻的过渡部分有少量的变形外，其余未发生塑性变形。

     需要指出的是，弯曲变形时，在毛坯变形区域内，内层材料受到压缩，外层材料受到拉伸，且压缩和拉伸的程度都是表层最大，向中间逐渐减小。在内层与外层之间存在着材料纤维既不缩短也不伸长的中性层。通常根据中性层的展开长度来确定弯曲件毛坯长度。

2．制件的弯曲工艺性分析：

      弯曲件对弯曲工艺的适应能力称为弯曲件的工艺性。设计具有良好工艺性的弯曲件，不仅容易保证弯曲件精度，提高生产效率，而且能简化弯曲工艺与模具结构、节约材料等。因此，在满足使用要求的前提下，应充分考虑弯曲成形的工艺特点，使弯曲件具有良好的工艺性。

     弯曲件的工艺性主要包括弯曲件的形状、弯曲半径、最小弯曲高度、弯曲角的孔边距、弯曲件的精度等级、弯曲件的尺寸标注、局部弯曲的工艺结构等。

3．弯曲工艺计算：

4．弯曲常见质量问题：

（1）弯裂

    弯曲时，由于弯曲件材料外层纤维受拉且变形最大，所以最容易出现裂纹而造成弯曲件报废。外层纤维拉伸变形的大小，主要取决于弯曲件的弯曲半径（等于对应弯曲模凸模圆角半径）和弯曲件材料厚度。弯曲半径越小，材料厚度越大，弯裂的可能性越大。为了防止弯曲件的弯裂，必须限制弯曲半径，使之大于导致材料开裂之前的临界弯曲半径——最小弯曲半径。

（2）回弹

    弯曲成形结束后，由于弹性变形的恢复，致使弯曲件的弯曲角度和弯曲半径发生变化，与模具尺寸不一致，这种现象称为回弹。

生产实际中，通常用回弹角Δα和曲率回弹量Δρ来表示回弹的大小。回弹角是指弯曲卸载前制件的弯曲角（弯曲凸模的弯曲角）与弯曲卸载后制件的实际弯曲角之差；曲率回弹量是指弯曲卸载前制件弯曲处的曲率半径（弯曲凸模圆角半径）与卸载后制件的实际曲率半径（弯曲半径）之差。

影响回弹的因素很多，如材料的力学性能、材料的相对弯曲半径r/t及弯曲中心角α、弯曲件的形状、凸模和凹模间的间隙大小、弯曲时的校正程度等。

单角自由弯曲，即自由弯曲V形件，弯曲中心角为90°时部分材料的平均回弹角（Δα90°）值可参考下表。

实际弯曲生产中，常采用压料装置或在弯曲模具上装定位销的方法，使毛坯在弯曲变形过程中无法移动，从而得到准确的制件尺寸，最终解决偏移问题。  

二、弯曲模结构

弯曲模是将制件弯曲成一定角度和形状的冲模。如图所示为弹簧吊耳制件及其成形用弯曲模，由于弹簧吊耳的生产批量较大，故上模、下模的导向选用导柱、导套。毛坯由顶板上两个定位销定位，这样还可以保证在弯曲过程中不产生偏移。顶板不仅起顶料作用，而且起压料作用。压料力是利用弹簧或橡皮（图中未画）通过顶杆来实现的。

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