一、彎曲的基本原理
（一） 彎曲工藝的概念及彎曲件
1． 彎曲工藝：是根據零件形狀的需要，通過模具和壓力機把毛坯彎成一定角度，一定形狀工件的衝壓工藝方法。
2． 彎曲成形工藝在工業生產中的套用：套用相當廣泛，如汽車上很多履蓋件，小汽車的櫃架構件，機車上把柄，腳支架，腳踏車上的支架構件，把柄，小的如門扣，夾子（鐵夾）等。
（二）、彎曲的基本原理：以V形板料彎曲件的彎曲變形為例進行說明。其過程為：
1． 凸模運動接觸板料（毛坯）由於凸,凹模不同的接觸點力作用而產生彎短矩，在彎矩作用下發生彈性變形，產生彎曲。
2． 隨著凸模繼續下行，毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸，使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之減少，毛坯與凹模接觸點由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。（塑變開始階段）。
3． 隨著凸模的繼續下行，毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。（回彎曲階段）。
4． 壓平階段，隨著凸凹模間的間隙不斷變小，板料在凸凹模間被壓平。
5． 校正階段，當行程終了，對板料進行校正，使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需的形狀。
（三） 、彎曲變形的特點：
彎曲變形的特點是：板料在彎曲變形區內的曲率發生變化，即彎曲半徑發生變化。
從彎曲斷面可劃分為三個區：拉伸區、壓縮區和中性層。
二、彎曲件的質量分析
在實際生產中，彎曲件的主要質量總是有回彈、滑移、彎裂等。
1． 彎曲件的回彈：
由於彈性回復的存在，使彎曲件彎曲部分的曲率半徑和彎曲角度在彎曲外力撤去後（工件小模具中取出後）發生變化（與加工中在模具里的形狀發生變化）的現象稱彈性回復跳（回彈）。
回彈以彎曲角度的變化大小來衡量。Δφ=φ-φt
1） 影響回彈的回素：
A． 材料的機械性能與屈服極限成正比，與彈性模數E成反比。
B． 相對彎曲半徑r/t，r越小，變形量越大，彈性變形量所點變形量比例越小。回彈越小。
C． 彎曲力：彎曲力適當，帶校正成分適合，彎曲回彈很小。
D． 磨擦與間隙：磨擦越大，變形區拉應力大，回彈小。凸、凹模之間隙小，磨擦大，校正力大，回彈小。
E． 彎曲件的形狀：彎曲部分中心角越大，彈性變形量越大，回彈大，形狀越複雜，回彈時各部分相應牽制，回彈小。
2） 回彈值的確定，可查表。
3） 減小回彈的措施：
A． 從工件設計上採取措施。
a）. 加強筋的設計
b). 材料的選用：選用彈性模數大，屈服極限小，機械性能穩定的材料。
B． 工藝措施
a). 採用校正彎曲，增加彎曲力
b). 冷作硬化材料，彎曲前進行退火，降低屈服極限。
c). 加熱彎曲
d). r/t>100用拉深彎曲
C． 模具結構上採取措施。
a).r>t時，V形彎曲可在凸模上減去一個回彈角，U形彎曲可將凸模壁作出等於回彈角的傾斜角或將凸模頂面做成弧面。
b).減小凸模與工件的接觸區，使壓力集中於角部。
c). U形件可以採用較少的間隙。
2． 彎曲件的彎裂
彎曲件變形區外邊是拉伸區，當此區的拉應力超出材料的應力極限時（強度極限）就產生裂紋。
彎曲件的相對彎曲半徑r/t越小，則變形越大，越易拉裂。
3． 彎曲件的滑移
由於毛坯與模具之間磨擦的存在，當磨擦力不平衡時造成毛坯的移位，稱作滑移，使彎曲件的尺寸達不到要求：
1） 產生滑移的原因：由於兩邊磨擦力不等。
A． 工作不對稱，毛坯兩邊與凹模接觸面不相等。
B． 凹模兩邊的邊緣圓角半徑不相等，半徑小，磨擦力更大。
C． 兩邊折彎的個數不一樣。
D． V形彎曲中凹模不是中心對稱，角度小的一邊正壓力大，磨擦大
E． 凹模兩邊的間隙和潤滑情況不一樣。
2） 防止滑移的措施
A． 儘可能採用對稱凹模，邊緣圓角相等，間隙均勻。
B． 採用彈性頂件裝置的模具結構。
C． 採用定位銷的模具結構。
4． 補充內容：
A． 彎曲可以壓力機上進行，亦可以專用的彎曲機械彎曲設備上進行。
B． 彎曲分自由彎曲和校正彎曲：自由彎曲是指當彎曲終了時，凸模、毛坯和凹模三者吻合後就不再下壓。校正彎曲是指三者吻合後繼續下壓，對工件起校正作用，產生進一步的塑變。
彎曲模的基本原理（二）
三、彎曲件的工藝性：
對彎曲件工藝性影響最大的是彎曲半徑，彎曲件的幾何形狀，材料的機械性能及尺寸精度。
1． 最小彎曲半徑：
在保證外層纖維不發生破壞的條件下，所能彎曲零件內表面的最小圓角半徑，稱作彎曲件的最小彎曲半徑，表示彎曲時的成形極限。
最小彎曲半徑的影響因素：
A. 材料的機械性能。
B. 彎曲線的方向：由於板料的扎製造成板料性能和各項異性，扎制方向塑性較好，使彎曲的切向變形方向與扎制方向一致。
C. 板料寬度：寬度加大，最小彎曲半徑增大。
D. 板料的表面質量。
E. 彎曲角。
F. 板料的厚度。
2． 彎曲件直邊高度
彎曲件的彎曲邊高度不宜太小，h>R+2t，如彎曲邊高度太小，則難以形成足夠的彎矩。
3． 階梯形彎曲件的彎曲。
階梯毛坯進行彎曲時，在階梯根部易產生裂紋，需把階梯根部設計在彎曲變形區之外，或採用切槽的方法。
4． 彎曲件的孔邊距。
如果預先衝出的孔位於板料的彎曲變形區，則彎曲後孔要發生變形，要把孔設計在彎曲變形區以外。
孔壁與彎曲半徑r中心的距離Z與板料厚度有關。
t=<2mm,L>=t
t>=2mm,L>=2t
彎曲模的基本原理（三）
四、彎曲毛坯的尺寸計算
彎曲零件毛坯展開尺寸具體計算的程式是：先將零件劃分成直線和圓角的各個不同單元體。直線部分的長度不變，而彎曲的圓角部分長度則需要考慮材料的變形和應變中性層的相對移動。故整個毛坯的展開尺寸應等於彎曲零件各部分長度的總和。
ρ=R+kt
其中k是中性層位移係數，與r/t有關。
1． 有圓角半徑的彎曲
r>0.5t的彎曲件即稱有圓角半徑的彎曲件。由於彎曲部分變薄不嚴重及斷面畸變較小，所以可按中性層展開長度等於毛坯長度的原則，求得毛坯尺寸。
L=ΣlE+Σlw
L----彎曲件毛坯長度；
ΣlE----彎曲件各直線段之各；
Σlw-各彎曲部分的展開長度之和。
Lw=πα/180°(γ+kt)
其中：α-彎曲中心角
k---中性層位移係數。
2． 無角半徑的彎曲、、
無圓角半徑或圓角半徑很小（r<0.5t）的彎曲件，其毛坯尺寸是根據毛坯與製件體積相等，並考慮到在彎曲時材料變薄的情況而求得的。在這種發問下，毛坯長度等於各直線長度之各再加上彎角處的長度，即：
L=ΣlE+knt
L-毛坯總長度
ΣlE--各直線段長度之和；
n-彎角數目
t-材料厚度
k-係數，取0.2～0.5。
3． 鉸鏈式彎曲件
鉸鏈式彎曲件毛坯展開長度的計算和一般彎曲件尺寸計算相似，所不同的只是中性層由材料厚度中間向彎曲外層移動。毛坯展開長度可按下式：
L=1.5πρ+R+l
其中ρ=R+kt
k-係數。
五、彎曲力的計算
彎曲力是設計衝壓工藝過程和選擇設備的重要依據之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機械性能、彎曲方法和模具結構等多種因素有關。彎曲力急劇上升部分表示由自由彎曲到接觸彎曲轉化為校正彎曲的過程。
1．自由彎曲力的計算：
P=kbt2/(rp+t)* σb
σb-材料抗拉強度
rp -凸模圓角半徑；
b-彎曲線長度；
t-材料厚度；
k-係數
2．校正彎曲時的彎曲力的計算：
P=F*q
P-校正彎曲力；
F-校正部分投影面積；
q-單位校正力。
3． 頂件力和壓料力
對於設有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，其頂件力或壓料力Q值可近似取自由彎曲力的30～80%。
彎曲模的基本原理（四）
六、彎曲件的工序安排
確定彎曲件的製造工藝時，先要分析研究從毛坯到成品需要幾道工序。工序安排的一般原則是先彎外角後彎內角，後次彎曲不影響前次彎曲部分的變形和前次彎曲必須考慮到後次彎曲時有合適的定位基準。工序安排儘量做到在滿足工件精度質量要求前提下使工序次數少，模具結構簡單，操作方便，產量高，廢品率低。
彎曲件工序安排的一般方法是：
1． 對於形狀簡單的彎曲件，如V形、U形、Z形等件，可以採用一次壓彎成形。
2． 對於形狀複雜的彎曲件，一般需要採用二次或多次壓彎成形。
3． 對稱彎曲。即工件本身帶有單面幾何形狀的彎曲，在擬定工藝方案時，應儘量成對彎曲，然後再切開。
4． 加連線帶彎曲。當彎曲工件其邊緣部分有缺口時，如直接連同缺口也衝出，必然發生叉口現象，嚴重時將無法成形，遇此情況時必須加添連接帶將缺口連線在一起，待彎曲成形後，再將缺口多餘部分切除。
5． 對於批量大、尺寸較小的彎曲件，為提高生產率，可以採用多工序的沖裁壓彎切斷連續工藝成形。
七、彎曲模的基本結構
彎曲模的結構與一般沖裁模結構相似，分上下兩個部分，它由凸、凹模，定位、卸料、導向及緊固件等組成，但彎曲模具還有它的特點，如凸、凹模除一般動作外，有時還需要作擺動、轉動等動作。彎曲模結構形式應根據彎曲件形狀，精度要求及生產批量等進行選擇。
1． 簡單動作彎曲模
該模具由模架、凸模、凹模、定位銷、卸料桿、頂板、頂桿等零件組成。工作時，毛坯由頂板上的兩個定位銷定位，這樣保證在彎曲過程中不產生滑移。
2． 複雜動作彎曲模（模擬動畫）
複雜彎曲模是指在一次衝程中完成兩個以上的動作。可以彎制簡單彎曲模所不能制出的工件。
鬧鐘雙鈴提環彎曲模，其結構特點是在下模上裝有二件擺塊，並在凸模、頂料板的配合下，進行壓彎成形。模具的前面裝有斜面儲料斗，通過沖床曲軸的動力帶動偏心連桿機構把料斗中的料坯逐一送進，上模部分有自動卸料機構。
3． 圓管形件的彎曲
圓管形件彎曲方法，可有兩次彎成和一次彎成兩種。兩次彎成的第一步是先彎成波浪形，第二步再彎成圓形。
4． 連續彎曲模（模擬動畫）
同時進行沖孔，切斷和壓彎的連續模，用以彎制側壁帶孔的雙角彎曲件。條料以導尺導料並從卸料板下面送至擋塊右側定位，當上模下壓，條料首先被剪斷並隨即將所剪斷的毛坯壓彎成形。與此同時，沖孔凸模在條料上衝出一個孔，上模回程時，卸料板卸下條料，頂件銷在彈簧的作用下推出工件。
5． 鉸鏈件彎曲模
鉸鏈件通常是將毛坯頭部預彎，然後卷圓。
彎曲模的基本原理（五）
八、彎曲模工作部分的設計
1． 凸模和凹模的圓角半徑
A． 凸模圓角半徑
一般凸模的工作圓角半逕取彎曲件的內側彎曲半徑，即rt=r,但不能小於材料允許的最小彎曲半徑。當彎曲件的彎曲半徑較大時，還要考慮曲率回彈量。如因工件結構上的需要，出現rrmin然後加一次整形工序，整形模的尺寸為rt=r。
B． 凹模圓角半徑
凹模圓角半徑不能過小，以免材料表面擦傷。在實際生產中，凹模圓角半徑通常根據材料的厚度來選取：
當t<2 Ra=(3～6)t
t=2～4 Ra=(2～3)t
t>4 Ra=2t
V形凹模底部可開退刀模或取圓角半徑Ra為：
Ra=(0.6～0.8)(rt+t)
2． 凹模工作深度
凹模深度l要適當，若過小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直，影響零件質量；若過大，凹模增大，消耗模具鋼材多，且需要壓力機有較大的行程。
3． 凸模和凹模的間隙
彎曲U形件時，其凸凹模間隙z的大小，對彎曲件質量有直接影響。過大的間隙將引起回彈角的增大，過小時，引起工件材料厚度的變薄，降低了模具使用壽命。凸凹模例題的間隙值一般可按下式計算：
Z=t+△+ct
Z-彎曲凸凹模單邊間隙
t-材料厚度；
△-材料厚度正偏差；
c-根據彎曲件高度和彎曲線長度而決定的係數，一般取0.04～0.15。
4． 凸模和凹模的寬度尺寸計算
凸、凹模寬度尺寸是指Lt與La的尺寸。
