冲压与材料力学的例子之一

LIAOYAO

这是发表在模具论坛的帖子，原帖网址 http://www.mouldbbs.com/thread-15670938-1-1.html 。

先来侃山，搞冲压模的人大部分是低学历（只说明事实木有诋毁之意），再就是超过一甲子的时间以上，冲压技术木有啥成长与创新，因此直接山寨前辈的方式便可应付工作之需，因此就有冲压技术是靠“经验”之说法，而且大部分的冲压人都认同这个说法，计算只是书籍上的东东，在实务上木有啥用途。^_^


现在俺们不去讨论这些论调，而就从塑性成形学来看待这个例子。
为了方便大伙看帖，先说明几个条件，
1、图纸是第三角法；
2、为保证折弯后板材端面厚度方向是成垂直态，最小直边高度：h≥1.3t（找到的图片是更保守的h>2t）；
3、折弯工序分先折45°再折成90°两步成形；
4、折弯成形解说， http://www.custompartnet.com/wu/sheet-metal-forming#bending
求 0.30（非板厚，近A-A）处需多大压力能保证向上成型不走料、翻料（板材端部不变形）



计算时需要的参数：材料的抗拉强度、降伏强度、抗压强度、摩檫副的系数：材料与0.30（非板厚，以后所述0.30皆非指板厚）压料块的摩檫系数，此处还得分干燥与润滑两种系数。
计算步骤：
A、折弯时板材外侧受拉伸力，导致0.30处的料被拉动，造成0.30的端面不是垂直与板厚。0.30底面受某一数值的拉力，得清楚估算这个拉力有多大；
A1、折弯90°后，板材外侧通常会有麻面或裂纹，此表征可判读为材料已达到降伏态；
A2、折弯分45°与90°两步，可以有效减低材料表面拉力；
A3、从 h≥1.3t （h>2t）得知拉力应变的范围；
A4、或从实验中测得拉力值；
B、计算压料力大小，实际上就是在算多大的摩擦力才能阻止材料的流动；
B1、摩擦副的摩檫系数，干摩擦与润滑摩檫；
B2、不同摩擦副的差异；


从这个例子在说明冲压技术还是可以通过材料力学来解。

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哈哈，大虾，说挺好的，冲压与材料，与力学都后很深的渊源，学问是挺深的，

我刚玩易拉罐那时候，看引进的线，感觉很神奇的，首先是浅拉伸下料，再是4位拉伸，是材料，模具，计算的精美结合，

sunnanlin

谢谢Liao侠介绍，金属变形确实内容很深，折弯出去上面用材料力学算撕裂的折弯角，部分材料有回弹，也还要进行回弹计算

Pascal

Liao侠，许久不见。
静听讲解。

LIAOYAO

sunnanlin 发表于 2017-2-2 19:23
谢谢Liao侠介绍，金属变形确实内容很深，折弯出去上面用材料力学算撕裂的折弯角，部分材料有回弹，也还要进 ...

材料的回弹是应力应变的一种状态，材料受力在弹性区就会有回弹，板厚与曲率比值小于一个数值后便会有塑性区与弹性区共存现象，从拉伸曲线图可以大概判断回弹趋势。
俺厂做的接插件电子类金属产品都有调整机构在辅助生产，从而大幅度减少因回弹问题而下模调整尺寸。

sunnanlin

LIAOYAO 发表于 2017-2-2 19:51
材料的回弹是应力应变的一种状态，材料受力在弹性区就会有回弹，板厚与曲率比值小于一个数值后便会有塑性 ...

谢谢Liao侠的回复，用辅助机械会很有效果。一直在上课做练习，里面有折弯例题计算，没有在工厂锻炼过，在您这增加不少见识。

sunnanlin

LIAOYAO 发表于 2017-2-2 19:51
材料的回弹是应力应变的一种状态，材料受力在弹性区就会有回弹，板厚与曲率比值小于一个数值后便会有塑性 ...

Liao侠已经回答得比较全面了，还想再补充一下A2分次变形部分。因为有的材料回弹系数可能会达到0.5到0.7，比如2024T铝或者1/4硬质奥氏体不锈钢，强制矫直可能增加内部残留应力，简易计算后选择适合的折弯角精度更容易保持

LIAOYAO

sunnanlin 发表于 2017-2-2 21:57
Liao侠已经回答得比较全面了，还想再补充一下A2分次变形部分。因为有的材料回弹系数可能会达到0.5到0.7， ...

矫直是增加内部残留应力，但是你忽略了”应力平均化“。
要抑制回弹就得用回弹去治，反向弯曲的折弯角精度更容易达成也会更稳定。

sunnanlin

LIAOYAO 发表于 2017-2-2 22:07
矫直是增加内部残留应力，但是你忽略了”应力平均化“。
要抑制回弹就得用回弹去治，反向弯曲的折弯角精 ...

明白Liao侠的意思，反向变形后有相反的应力残留，可以抵消。其实不冲突，因为这个也需要计算回弹，比如反向弯曲多少角度可以抵消、弯曲多少不会产生“矫枉过正”等。如果开始算好回弹系数，精确弯曲到某一角度后就一次解决问题，这样不是更好？当然也需要分类，有的材料回弹系数接近1也就不必考虑这个

LIAOYAO

sunnanlin 发表于 2017-2-2 22:19
明白Liao侠的意思，反向变形后有相反的应力残留，可以抵消。其实不冲突，因为这个也需要计算回弹，比如反 ...

你的想法趋于理想化，在实务中有许多因素你忽略了，例如材料厚度公差的影响、加压力的影响、冲压机的影响、模具零件精度、其他因素等。在公差级数数值少的产品还是要靠调整机构。