【经验】五金模具设计之预防弯曲件回弹的措施

一、弯曲件的回弹

弯曲变形中存在弹性变形成分，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会消失，制品离开模具后，产生了弹性回复，使得弯曲件的形状和尺寸都与加载时不一致，这种现象称为弯曲件的回弹。如图1所示:

ΔR = R - Rt 弯曲半径回弹值（mm）

Δβ=（β- βt）/2 制品角度补偿量。

R——制品的实际弯曲半径(mm)

Rt——加载时的弯曲半径(mm)

β—— 制品的实际弯曲角的补角

βt——加载时弯曲角的补角

注：回弹值是指模具闭合状态时制品的弯曲半径和弯曲角与回弹后制品的实际尺寸之差。

二、影响回弹的主要因素

影响回弹的因素主要是板料的力学性能和弯曲变形的条件。

1、板料的力学性能：回弹值的大小与板料的屈服强度成正比，与弹性模 量成反比。

2、相对弯曲半径：弯曲制品的弯曲半径与板料厚度的比值R/t愈小，弯曲变 形程度愈大，变形中的塑性变形成分愈大，回弹值愈小。

3、弯曲方法：自由弯曲的回弹值大，校正弯曲的回弹值小。

4、模具间隙：在弯曲U形件时，模具间隙对回弹有直接影响。间隙愈小， 回弹值愈小。模具间隙大，回弹值也大。

5、弯曲件的形状：一般U形件比V形件回弹值小。

三、回弹值的确定

由于影响回弹值的因素很多，且又有诸多因素互相影响，所以要精确计算回弹值是极其困难的。在生产中是经过简单的近似计算初定回弹值的大小，然后在试模时再修正确定。当相对弯曲半径r/t≥10时，卸料后弯曲件的角度和圆角半径变化较大，在此情况下，凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式计算：（结合图1示）

式中:

R凸——凸模工作部分的圆角半径；(mm)

R ——弯曲件的圆角半径；(mm)

σs——弯曲件材料的屈服点；

(Mpa)E ——弯曲件材料的弹性模量；

(Mpa)βT ——凸模圆角部分中心角；

α ——弯曲件圆角部分中心角；

四、预防回弹的措施

1、补偿法克服回弹

在凸模或凹模上做出等于回弹角的斜度。 注意点：此方法弯曲角度会不太稳定，表面容易擦伤。

2、校正弯曲的方法克服回弹

使应力集中在变形区，加大变形区的塑性变形程度克服回弹。此结构折弯角度容易控制，角度稳定。

3、增加拉应变的方法克服回弹

对于软板料弯曲，可用增加压料力或减小凸凹模间隙的方法来克服回弹。

4、改进弯曲件的设计克服回弹

在弯曲区压制加强筋（凸苞），以提高零件的刚度，抑制回弹。

5、改进弯曲的工艺克服回弹

分步弯曲，在弯曲区先预弯45o，再折弯成90o, 这样可以提高零件的折弯角度，控制回弹。

五、其它预防回弹的措施

在实际生产中还有一些不太常用的方法：

1、拉弯模具

在弯曲时先使坯料承受一定的拉伸应力，其数值使坯料截面内的应力稍大于材料的屈服强度，随后在拉力的作用下同时进行弯曲。

2、用橡胶或聚氨脂制作凹模

通过调节凸模压入橡胶或聚氨脂凹模的深度，控制弯曲力的大小，以获得满足精度要求的弯曲制品。

六、结束语

弯曲件的回弹是影响制品质量的主要因素之一，掌握回弹规律，确定回弹值的大小，并在模具结构等方面采取克服回弹的措施，是保证制品质量的有效方法。