材料厚度t(mm) 材料 r/t <0.8 低碳钢 <1 4o 0.8~2 2o >2 0o 黄铜 σb=350MPa 1~5 5o 3o 1o 铝、锌 中碳钢σb=400-500MPa >5 <1 6o 5o 4o 2o 2o 0o 硬黄铜σb=350-400MPa 1~5 6o 3o 1o 硬青铜σb=350-400MPa >5 <1 8o 7o 5o 4o 3o 2o 高碳钢σb>550Mpa 1~5 9o 5o 3o >5 12o 7o 6o 3)影响回弹的因素和减少回弹的措施。
材料的力学性能 回弹角的大小与材料的的屈服点成正比,与弹性模量E成反比。对于精度要求较高的钣金件,为了减少回弹,材料应该尽可能选择低碳钢,不选择高碳钢和不锈钢等。
相对弯曲半径r/t 越大,则表示变形程度越小,回弹角Δα就越大。这是一个比较重要的概念,钣金折弯的圆角,在材料性能允许的情况下,应该尽可能选择小的弯曲半径,有利于提高精度。特别是注意应该尽可能避免设计大圆弧,如图1-23所示,这样的大圆弧对生产和质量控制有较大的难度:
图 1-23 钣金的圆弧太大
一次折弯的最小折弯边的计算
L形折弯的折弯时的起始状态如图1-24所示:
图 1-24 L形折弯的折弯
这里很重要的一个参数是下模口的宽度B。由于考虑到折弯效果和模具强度, 不同厚度的材料所需要的模口宽度存在一个最小值。小于该数值时,会出现折弯不到位或损坏模具的问题.经过实践证明, 最小模口宽度和材料厚度的关系为.
①
为最小模宽, T为材料厚度,计算最小模口宽度时K=6.目前厂家常用的折弯下模宽度的规格如下:
4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,25
就可以确定不同的料厚在折弯时所需下模模口宽度的最小值. 例如1.5mm厚的板材折弯时,
B=6*1.5=9 对照上面的模宽系列可以选择模口宽度为10mm(或8mm)的下模.从折弯的起始状态图可以看出折弯的边不能太短,结合上面的最小模口宽度,得到最短折弯边的计算公式为②:(见图1-25所示)
(参考) ②
为最短折弯边,为最小模口宽,Δ为板材的折弯系数。
1.5mm厚的板材折弯时,最短折弯边 =(8+2.5)/2+0.5=5.75mm(包括一个板厚)
图 1-25 最小模口宽
表1-11:冷轧薄钢板材料折弯内R及最小折弯高度参考表
序材料厚度 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4 4 5 6 8(或6) 10(或8) 12 16(或14) 18 20 25 0.2 0.2 0.8 或0.2 1 或0.2 1或0.2 1或0.2 1.5 或0.5 1.5 或0.5 2 或0.5 2 3 3 3.2 3.7 4.4 5.5(或4.5) 6.8(或5.8) 8.3 10.7(或9.7) 12.1 13.5 16.5 凹模槽宽 凸模R 最小折弯高度 注:1、最小折弯高度包含一个料厚。
2、当V形折弯是折弯锐角时,最短折弯边需加大0.5。
3、当零件材料为铝板和不锈钢板时,最小折弯高度会有较小的变化,铝板会变小一点,不锈钢会大一点,参考上表即可。
Z形折弯的最小折弯高度
Z形折弯的折弯时的起始状态如图1-26所示:
Z形折弯和L形折弯的工艺非常相似,也存在着最小折弯边问题,由于受下模的结构限制,Z形折弯的最短边比L形折弯时还要大,Z形折弯最小边的计算公式为:
+0.5 +T ③
为最短折弯边,
般大于5mm。
为最小模宽,Δ为板材的折弯系数 ,T为料厚,为下模模口到边的结构尺寸,一
图 1-26 Z形折弯
不同材料厚度的钣金Z形折弯对应的最小折弯尺寸L如下表1-12所示:
表1-12 Z形折弯的最小高度
序材料厚度 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4 4 5 6 8(或6) 10(或8) 12 16(或14) 18 20 25 0.2 0.2 0.8 或0.2 1 或0.2 1或0.2 1或0.2 1.5 或0.5 1.5 或0.5 2 或0.5 2 3 8.5 8.8 9.5 10.4 11.7(或10.7) 13.3(或12.3) 14.3 18.2(或17.2) 20.1 22 25.5 凹模槽宽 凸模R Z形折弯高度L 折弯时的干涉现象
对于二次或二次以上的折弯,经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉,如图1-27所示,黑色部分为干涉部分,这样就无法完成折弯,或者或者因为折弯干涉导致折弯变形。
图 1-27 折弯的干涉
钣金折弯的干涉问题,不涉及到太多的技术,只要了解一下折弯模的形状和尺寸,在结构设计时注
意避开折弯模就可以了。图1-28为常见的几种折弯刀的截面形状,在新修订的《钣金模具手册》
都有介绍,并且在intralink库里也有对应的刀具实体,在设计没有把握的情况下,可以按照上图的原理,直接用刀具进行装配干涉检验。
图 1-28 折弯刀
对于翻孔攻丝来说,如图1-29所示的D值不能设计得太小,最小D值可以根据材料厚度、翻孔外径、翻孔高度、所选折弯刀具等参数计算或作图得到。以1.5mm厚的折弯钢板上翻M4的翻孔攻丝为例, D值应该大于8mm,否则,折弯刀会碰伤翻边。
图 1-29 翻孔攻丝件的折弯
孔、长圆孔离折弯边最小距离
如图1-30所示折弯处孔边离折线太近,折弯时料无法带起,产生孔形状变形;因此,孔边与折弯线要求大于最小孔边距X≥t+R。