鈑金成形與模具設計-回彈

第五節彎曲卸載后的回彈

塑性彎曲時伴隨有彈性變形，當外載荷去除后，塑性變形保留下來，而彈性變形會完全消失，使彎曲件的形狀和尺寸發生變化而與模具尺寸不一致，這種現象叫回彈。一、回彈現象彎曲回彈的表現形式：

１.曲率減?。?彎曲中心角減小

學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈１.材料的力學性能二、影響回彈的因素越大，回彈越大。材料的力學性能對回彈值的影響1、3－退火軟鋼2-軟錳黃銅4-經冷變形硬化的軟鋼

學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈２.變形程度二、影響回彈的因素（續）越大，回彈越大。變形程度對彈性恢復值的影響

越大，變形區的長度越長，回彈積累值也越大，故回彈角３.彎曲中心角越大。學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈４.彎曲方式及彎曲模

二、影響回彈的因素（續）（1）在無底凹模內作自由彎曲時（圖3-50），回彈最大。

（2）在有底凹模內作校正彎曲時（圖4-1），回彈較小。

校正彎曲圓角部分的回彈比自由彎曲時大為減小。

校正彎曲時圓角部分的較小正回彈與直邊部分負回彈的抵銷，回彈可能出現正、零或是負三種情況。（3）在彎曲U形件時，凸、凹模之間的間隙對回彈有較大的影響。間隙越大，回彈角也就越大，如圖3-51所示。學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈５.工件的形狀二、影響回彈的因素（續）

一般而言，彎曲件越復雜，一次彎曲成形角的數量越多，回彈量就越小。三、回彈值的確定方法:

先根據經驗數值和簡單的計算來初步確定模具工作部分尺寸，然后在試模時進行修正。學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈１.小變形程度（）自由彎曲時的回彈值

三、回彈值的確定（續）

凸模工作部分的圓角半徑和角度可按下式進行計算：學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈2．大變形程度（）自由彎曲時的回彈值

三、回彈值的確定（續）

卸載后彎曲件圓角半徑的變化是很小的，可以不予考慮，而僅考慮彎曲中心角的回彈變化。彎曲中心角為90°時部分材料的平均回彈角見表3-6。當彎曲件彎曲中心角不為90°時，其回彈角可用下式計算：學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈

３.校正彎曲時的回彈值三、回彈值的確定（續）

校正彎曲的回彈可用試驗所得的公式（見表3-7）計算，符號如右圖所示。V形件校正彎曲的回彈學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈1.改進彎曲件的設計四、減小回彈的措施（1）盡量避免選用過大的如有可能，在彎曲區壓制加強筋，以提高零件的剛度，抑制回彈。（2）盡量選用小、力學性能穩定和板料厚度波動小的材料。學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈2.采取適當的彎曲工藝四、減少回彈的措施（續）（1）采用校正彎曲代替自由彎曲。（2）對冷作硬化的材料須先退火，使其屈服點σs降低。對回彈較大的材料，必要時可采用加熱彎曲。（3）采用拉彎工藝。

工件在拉彎中沿截面高度的應變分布學習單元2：彎曲模設計第五節彎曲卸載后的回彈3.合理設計彎曲模第四章彎曲四、減少回彈的措施（續）（1）對于較硬材料，可根據回彈值對模具工作部分的形狀和尺寸進行修正。（2）對于軟材料，其回彈角小于5°時，可在模具上作出補償角并取較小的凸、凹模間隙（圖3-57）。（3）對于厚度在0.8mm以上的軟材料，r/t又不大時，可采取使凸模局部突起的結構圖3-58。第五節彎曲卸載后的回彈3.合理設計彎曲模(續）第四章彎曲四、減少回彈的措施（續）（4）對于U形件彎曲當r/t較小時,可采取增加背壓的方法

(如圖3-58b)；

當r/t較大時，可采取將凸模端面和頂板表面作成一定曲率的弧形（如圖3-59a）；另一種克服回彈的有效方法：采用擺動式凹模，而凸模側壁應有補償回彈角

（圖3-59b）；當材料厚度負偏差較大時，可設計成凸、凹模間隙可調的彎曲模（圖3-59c）。第五節彎曲卸載后的回彈3.合理設計彎曲模(續）第四章彎曲四、減少回彈的措施（續）（5）在彎曲件直邊端部縱向加壓（圖3-60）。（6）用橡膠或聚氨酯代替剛性金屬凹模能減小回彈。（圖3-61）。第四節彎曲件坯料尺寸的計算據中性層的定義，彎曲件的坯料長度應等于中性層的展開長度。一、彎曲中性層位置的確定

中性層位置以曲率半徑

——中性層位移系數，見表4-5。

式中：表示（右圖），通常用下面經驗公式確定：學習單元2：彎曲模設計第四節彎曲件坯料尺寸的計算

對于形狀比較簡單、尺寸精度要求不高的彎曲件，可直接采用下面介紹的方法計算坯料長度。對于形狀比較復雜或精度要求高的彎曲件，在利用下述公式初步計算坯料長度后，還需反復試彎不斷修正，才能最后確定坯料的形狀及尺寸。二、彎曲件坯料尺寸的計算學習單元2：彎曲模設計第四節彎曲件坯料尺寸的計算二、彎曲件坯料尺寸的計算（續）1.圓角半徑r>0.5t的彎曲件

按中性層展開的原理，坯料總長度應等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和，即

學習單元2：彎曲模設計第四節彎曲件坯料尺寸的計算二、彎曲件坯料尺寸的計算（續）2.圓角半徑r<0.5t的彎曲件

按變形前后體積不變條件確定坯料長度。通常采用表4-6所列經驗公式計算。學習單元2：彎曲模設計第四節彎曲件坯料尺寸的計算二、彎曲件坯料尺寸的計算（續）3.鉸鏈式彎曲件

對于ｒ＝（0.6～3.5）ｔ的鉸鏈件（右圖），其坯料長度可按下式近似計算。學習單元2：彎曲模設計第四節彎曲件坯料尺寸的計算二、彎曲件坯料尺寸的計算（續）例3.4.1計算下圖所示彎曲件的坯料展開長度。學習單元2：彎曲模設計無底凹模內的自由彎曲學習單元2：彎曲模設計學習單元2：彎曲模設計拉彎用模具學習單元2