5.3.1含義和作用
從彎曲過程及應力應變的分析可以看出,在彎曲零件受拉區域最外層的纖維變形程度最大,也最易於斷裂,因此必須控製此處的拉伸變形,使之不超過材料的極限變形程度,以免造成廢品。拉伸變形的大小主要取決於相對彎曲半徑(R/t);極限變形程度則取決於材料的力學性能(塑性)、材料的纖維方向、衝裁斷麵的硬化層以及彎曲毛坯的質量(指毛刺)等。
5.3.2最小彎曲半徑的確定
彎曲件最外層纖維拉伸變形常用延伸率ε或斷麵收縮率φ表示:
計算時,如忽略板厚的變薄及寬度的增加,即時,則
代入上式得
由上式可見,φ越大R越小。若用拉伸試驗所得最大的斷麵收縮率φmax代入上式,則
得允許的最小內彎曲半徑,即
從上式可以看出,材料的塑性越好(φmax值大),則最小彎曲半徑值也越小;材料越厚(t越大),則最小彎曲半徑值越大。
5.3.3影響最小彎曲半徑的因素
除了材料的力學性能及厚度外,最小彎曲半徑還與下列因素有關。
(1)衝裁斷麵的硬化層
彎曲前的毛坯都是經過剪裁或衝裁得到的,衝裁斷麵存在著冷作硬化層,降低了材料的塑性,故Rmin較大。因此,當零件要求彎曲半徑很小時,就必須在彎曲前采用退火方法消除毛坯的硬化層。
(2)材料的纖維方向
衝壓用的板料都是用軋製方法得到的,具有纖維組織。在垂直與平行於纖維方向,材料的力學性能是不同的。平行於纖維方向的力學性能(塑性指標φ和ε)較好,因此,若彎曲線與纖維方向垂直,則其許可的最小彎曲半徑可減小。實際生產中,如果彎曲線與材料纖維方向的夾角選擇不當,就會使工件在彎曲區外層產生裂口,如錫錳青銅,當彎曲線平行於纖維方向時,彎曲就很困難。因此,一般在彎曲低塑性材料時(磷青銅、鈹青銅、硬黃銅、彈簧鋼等),彎曲線應與材料的纖維方向垂直,最小彎曲半徑Rmin應取為(2~4)t。對於塑性較好的材料(如10、20),當其彎曲半徑R