第四章 弯曲工艺及弯曲模具设计
一、填空题(每空1分，共 分)
1． 将各种金属坯料沿直线弯成一定 角度 和 曲率 ,从而得到一定形状和零件尺寸的冲压工序称为弯曲。（4-1）
2．窄板弯曲后其横截面呈 扇形 形状。（4-1）
3．在弯曲变形区内，内缘金属切向受压而缩短 ，外缘金属切向受拉而伸长 ，中性层则保持不变 。（4-1）
4． 弯曲时外侧材料受拉伸,当外侧的拉伸应力超过材料的抗拉强度以后,在板料的外侧将产生裂纹,此中现象称为 弯裂 。（4-2）
5． 在外荷作用下,材料产生塑性变形的同时,伴随弹性变形,当外荷去掉以后,弹性变形恢复,使制件的 形状 和 尺寸 都发生了变化,这种现象称为回弹。（4-2）
6． 在弯曲过程中，坯料沿凹模边缘滑动时受到摩擦阻力的作用，当坯料各边受到 摩擦阻力 不等时，坯料会沿其长度方向产生滑移，从而使弯曲后的零件两直边长度不
符合图样要求，这种现象称之为 偏移 。（4-2）
7．最小弯曲半径的影响因素有 材料力学性能 、 弯曲线的方向 、 材料热处理状况 、 弯曲中心角。（4-2）
8．轧制钢板具有纤维组织，平行于 纤维方向的塑性指标高于垂直于 纤维方向的塑性指标。（4-2）
9．为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用 热处理 以恢复塑性。（4-2）
10．为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺 ，当毛刺较小时，也可以使毛刺的一面处于弯曲受压的内缘 ，以免产生应力集中而开裂。（4-2）
11．弯曲时，为防止出现偏移，可采用 压料 和 定位 两种方法解决。（4-2） 12．弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为 最小弯曲半径 。（4-2） 13．弯曲变形的回弹现象的表现形式有 曲率减小 、 弯曲中心角减小 两个方面。（4-2）
14．在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是 采用校正弯曲 。（4-3） 15． 常见的弯曲模类型有： 单工序弯曲模、级进弯曲模 、 复合弯曲模 、通用弯曲模 。（4-6）
16． 对于小批量生产和试制生产的弯曲件，因为生产量小，品种多，尺寸经常改变，采用常用的弯曲模成本高，周期长，采用手工时强度大，精度不易保证，所有生产中常采用
通用弯曲模 。（4-6）
17． 凹模圆角半径的大小对弯曲变形力、 模具寿命 、弯曲件质量 等均有影响。（4-6）
二、判断题（每小题 分，共 分）
1．（× ）弯曲中性层就是弯曲件的中心层。（4-1）
2．（×）板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（4-2） 3．（×）弯曲件的回弹主要是因为冲件弯曲变形程度很大所致。（4-2） 4．（ √ ）校正弯曲可以减少回弹。（4-2）
5．（×）弯曲线的方向与板料的轧制方向垂直有利于减少回弹。（4-2） 6．（× ）弯曲时，模具间隙越大，回弹角越小。（4-2） 6．（×）一般弯曲U形件时比V形件的回弹角大。（4-2）
7．（√）弯曲件的精度受坯料定位、偏移、回弹，翘曲等因素影响。（4-3） 8．（×）弯曲坯料的展开长度等于各直边部分与圆弧部分中性层长度之差。（4-4） 9．（√）弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。（4-5）
三、选择题（每题2分，共20分）
1．表示板料弯曲变形程度大小的参数是 B （4-2） A．y/ρ t σ
2．为了避免弯裂，则弯曲线方向与材料纤维方向 A （4-2） A．垂直 B.平行 C.重合 3．弯曲件形状为 A ，则回弹量最小。（4-2） A．
形 形 形
4．为保证弯曲可靠进行，二次弯曲间应采用 C 处理。（4-2） A.淬火 B.回火 C.退火
5．弯曲件的形状应尽可能对称，弯曲半径左右一致，以防止变型时坯料受力不均匀而产生 A 。（4-2）
A． 偏移 B.翘曲 C.回弹
6．由于弯曲件形状不对称,弯曲时坯料的两边于凹模接触宽度不相等,使坯料沿 B 的一边偏移。（4-2）
A. 宽度小 B.宽度大 C.不确定 7. 弯曲件的高度不宜过小,其值为 B 。（4-3）
A. h>r-2t B. h>r+2t C. h=r
8．当弯曲件外形尺寸有要求时，应先确定 A 工作部分的尺寸。（4-6） A、凹模 B、凸模 C、都一样
四、问答题
1． 什么是最小相对弯曲半径影响最小相对弯曲半径的因素有哪些（8分）（4-2） 答：材料在不发生拉裂的情况下所能弯曲的内表面的最小半径rmin与板料厚度t的比值rmin／t称为最小相对弯曲半径。
影响最小相对弯曲半径的因素很多， (1)材料的塑性及热处理状态 。 (2)板料的表面和侧面质量 (3)弯曲线方向 （4）弯曲中心角α
2．弯曲时控制回弹措施有哪几种 （4-2）
答：（1）改进弯曲件的设计，尽量避免用过大的相对弯曲半径r/t
(2)采用合适的弯曲工艺。 (3) 合理设计弯曲模结构。
3．材料弯曲时产生回弹的原因是什么影响回弹的因素有哪些（4-2）
答：原因是：材料在产生塑性变形的同时，总伴随着弹性变形的存在，当外力去除后，弹性变形要恢复。
影响回弹的因素有：材料的力学性能；工件的相对弯曲半径r/t；弯曲件的形状；模具间隙；校正程度。
4．弯曲时产生偏移的原因是什么怎样来控制偏移的产生（4-2）
答：产生偏移的原因是：弯曲坯料形状不对称；弯曲件两边折弯的个数不相等；弯曲凸凹模结构不对称。 控制偏移的措施有： （1）采用压料装置
(2) 利用毛坯上的孔或弯曲前冲出工艺孔，用定位销插入孔中定位，使坯料无法移动。 (3) 根据偏移量的大小，调节定位元件的位移来补偿偏移。 (4) 对于不同零件，先成对弯曲，弯曲后再切断。
(5) 尽量采用对称的凸凹结构，使凹模两边圆角半径相等，凸凹间隙调整对称。
5．弯曲件工艺安排的原则要遵循哪几点（4-6）
（1）对于形状简单的弯曲件可以一次性成形。而对于形状复杂的弯曲件，一般要多次才能成形。
(2) 对于批量大尺寸小的弯曲件，为使操作方便，定位准确和提高效率，应尽可能采用级进模或复合模弯曲成形。
(3) 需要多次弯曲时，一般应先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠定位，后次弯曲不能影响前次已弯成形状。
(4) 对于非对称弯曲件，为避免弯曲时坯料偏移，应尽可能采用成对弯曲后再切成两件工艺。
6．弯曲件设计时候要注意哪几点（4-6）
（1）坯料定位要准确、可靠，尽可能采用坯料的孔定位，防止坯料在变形过程中发生偏移。 （2）模具结构不应防碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产生过度变薄和断面发生畸变。
（3）模具结构应能保证弯曲时上、下模之间水平方向的错移力平衡。
（4）为了减小回弹，弯曲行程结束时应使弯曲件的变形部位在模具中得到较正。 （5）弯曲回弹量较大的材料时，模具结构上必须考虑凸凹模加工及试模时便于修正的可能性。
五、1．弯曲如图所示零件，材料为20钢，已退火，厚度t=4mm。完成以下内容：（4-4）
1）分析弯曲件的工艺性；
2）计算弯曲件的展开长度； 3) 计算弯曲力(采用校正弯曲)；
答: 1)该零件材料为20钢，查附表1可知，其弯曲性能良好。
零件为U形件，结构简单对称，内形50是必须保证的尺寸，所有尺寸为自由尺寸，满足弯曲精度等级的要求。相对圆角半径r/t=6/4=>rmin/t=，满足弯曲变形程度的要求。
2) 展开长度按零件中性层计算。
中性层位置：根据r／t＝，查表4—6，x＝； 中性层曲率半径为：p=r+xt=6+×4= mm 圆弧部分长度l弯1=π×90/180(6＋×4) ＝ mm 垂直的直线l直1=25+30-6-4=45mm 底部直线l直2=50-2×6=38mm
故毛坯展开长度为：Lz＝2(l直1＋＋l弯1) ＋l直2 ＝2×＋45)＋38 ＝ mm
3）查附表1，σb ＝450MPa；表4—9，ρ=100 MPa 校正弯曲力为： F校＝A p ＝51×90×100＝459KN
2、求图中所示弯曲件的展开长度。(8分) （4-4）
答： 展开长度按零件中性层计算。
中性层位置：根据r／t＝16/2=8，查表得x＝； 圆弧部分长度l弯1=π×90/180(16＋×2) ＝ mm 垂直的直线l直1=50-16-2=32mm
底部直线l直2=120-2×（16+2）=84mm
故毛坯展开长度为：Lz＝2(l直1＋＋l弯1) ＋l直2 ＝2×(32＋＋84＝ mm
解：作如图所示辅助线
展开长度按零件中性层计算。
中性层位置：根据r／t＝10/5=2，查表得x＝； 圆弧部分长度:
l弯=(10+×5)×120/180＝24.91 mm
直线lAB=AE-BE =38-(10+5)ctg30°=12.02 mm 直线lCD =CE-DE=50-(10+5)ctg30°=24.02 mm 故毛坯展开长度为：Lz＝l弯+lAB+ lCD＝＋＋＝ mm
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习题答案：第4章弯曲工艺及弯曲模具设计
