關(guān)于彎曲拉彎加工變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)

• 2022-12-26
• 拉彎加工廠家

關(guān)于彎曲拉彎加工變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)

彎曲是將金屬材料（包括板材、線材、管材、型材及毛坯料等）沿夸曲線彎成一定的角度和形狀的工藝方法。它是沖壓的基本工序之一，在生產(chǎn)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。根據(jù)彎曲成形所用模具及設(shè)備不同，李曲方法可分為壓彎、拉彎、折彎、滾彎、繞彎等，主要介紹在壓力機上進(jìn)行壓李的工藝和彎曲模具的設(shè)計。

李曲所使用的模具叫彎曲模，它是彎曲過程必不可少的工藝裝備。彎曲開始前，先將平板毛坯放人定位板 1 中定位，然后凸模了下行，凸模與頂桿，將板材壓?。煞乐拱宀脑诶钋^程中發(fā)生偏移），實施彎曲，直至板材與凸模、四模8完全貼緊，最后開模，V形件鼓頂桿頂出。

彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)

如前所述，板料相對寬度 blr 直接影響板料沿競度方向的應(yīng)變，進(jìn)而影響其應(yīng)力，因此隨著

bit 的不同，會有不同的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。具體分析如下。

（1）應(yīng)變狀態(tài)

長度方向（也稱切向或縱向）Ea！夸曲變形區(qū)內(nèi)靠板料外側(cè)的縱向纖維56受拉伸長，其縱向應(yīng)變?yōu)槔鞈?yīng)變 （50二0）；靠內(nèi)側(cè)的縱向纖維aa受壓縮短，其縱向應(yīng)變?yōu)閴嚎s應(yīng)變 （6<0)。并且該應(yīng)變?yōu)榻^對值最大的主應(yīng)變。

厚度方向（也稱徑向）6：因為彎曲變形時，絕對值最大的主應(yīng)變是縱向應(yīng)變。根據(jù)塑性變形體積不變定律可知，沿寬度及厚度方向，必然會產(chǎn)生與縱向應(yīng)變。符號相反的應(yīng)變的和spo于是

在板料的外側(cè)，因縱向是伸長，放厚度就變薄，其厚向應(yīng)變?yōu)闃窇?yīng)變（6<0)；而在板料的內(nèi)側(cè)，因縱向是縮短，故厚度就安厚．其厚向應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變（6,>0)。但由于外側(cè)的變薄量比內(nèi)側(cè)的變厚量多，所以彎曲過程中整個板料的總厚度還是不斷空薄的，由原始厚度1變薄到么，其比值 5-4

就稱為變薄系數(shù)。對于寬板來說，相對彎曲半徑 oh 愈小，則變薄愈嚴(yán)重，變薄系數(shù)與就愈小。

寬度方向5：寬度方向的變形8與板料寬度尺寸6有密切關(guān)系。對于窄板（相對寬度 6/1<3）。

由于材料沿寬度方向尺寸不大，可以自由變形。在外側(cè)，由于縱向纖維伸長，引起寬向縮短，其寬向應(yīng)變?yōu)閴簯?yīng)變（6<0)：在內(nèi)側(cè)，由于縱向纖維縮短，引起寬向伸長，其寬向應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變（8>0)。而整個斷面則由矩形變成了扇形（見圖 3-6)。對于寬板（相對寬度 blt>3），則由于寬度尺寸較大，其寬向的伸長、縮短受到材料各層纖維之間的相互車制，無法自由變形。因此，可以認(rèn)為寬度方向沒有變形，其應(yīng)變?yōu)榱悖?=0）。其斷面仍保持矩形斷面（見圖3-6)。

由此可見，窄板彎曲時的應(yīng)變狀態(tài)是立體的，而寬板李曲時的應(yīng)變狀態(tài)是平面的。

（2）應(yīng)力狀態(tài)

長度方向（也稱切向或縱向）ce：靠板料外側(cè)的縱向纖維66受拉，其縱向應(yīng)力為拉應(yīng)力

（Go>0）：靠內(nèi)側(cè)的縱向纖維aa 受樂，其縱向應(yīng)力為壓應(yīng)力(oo<0)。

厚度方向（也稱徑向）。：塑性彎曲時，由于變形區(qū)曲率增大，以及金屬各層之間的相互擠壓作用，從而在變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力（G,<0），且在板料表面o,-0，由表及里逐漸遞增，至中性層處達(dá)到了最大值。

寬度方向心。：寬度方向的應(yīng)力心與板料寬度尺寸6有密切關(guān)系。對于窄板（相對寬度 b/f<3）

由于材料沿寬度方向尺寸不大，可以自由變形，不會受到明顯的陽力，因此可以認(rèn)為沿寬向應(yīng)力

G,=0；對于寬板（相對寬度 6/1>3），則由于寬向變形受到材料各層纖維之間的相互牽制，引起的寬向應(yīng)力G6則不為零，外側(cè)收縮受阻為拉應(yīng)力（50>0），內(nèi)側(cè)伸長受阻為壓應(yīng)力(56<0)。

從應(yīng)力狀態(tài)來看，窄板李曲時的應(yīng)力狀態(tài)是平面的，寬板彎曲時的應(yīng)力狀態(tài)則是立體的。