U形件弯曲模回弹角的修正方法

张敏

摘 要：弯曲件的回弹一般受材料的机械性能、弯曲方式、弯曲形状、相对弯曲半径等因素的影响，是按计算得出的回弹量制造的模具，常需要经过多次调试及修正，进而使回弹量控制在许可的范围内。介绍了一种快速、准确调整U形弯曲件回弹量的方法，用以解决因材料回弹引起的弯曲件尺寸超差问题。

关键词：弯曲模；U形弯曲；回弹量；回弹角

中图分类号：TG335.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.095

1 弯曲成型与回弹

弯曲是将棒料、板料和型材等弯曲成一定形状及角度零件的成型方法。弯曲成型应用相当广泛，是板料冲压中常见的加工工序之一。用弯曲方法加工的零件有很多，最基本的有V形件、U形件。

弯曲成型是在冲压外力的作用下，使板材弯曲成一定形状的工艺方法。板料在弯曲时产生的总变形分为弹性变形和塑性变形2部分。当弯曲成形后，塑性变形部分被保留下来成为工件的尺寸，弹性变形则会完全消失。當工件从模具中取出测量时，会出现工件尺寸与模具尺寸不一致的现象，这种现象便称为材料的回弹。由此可以看出，材料的回弹是影响工件尺寸的主要因素。在设计模具时，应考虑材料的回弹量，尽可能地给出合适的回弹角，从而保证工件的尺寸。回弹角就是为了消除弹性变形引发的工件质量问题，而在弯曲凸模或凹模上做的角度可用来补偿回弹量。在模具设计时，回弹角一般都是根据工件材料性能和工件形状、尺寸等，经过计算结合经验给出的，这是一个比较贴近理论的数值。根据这个回弹角制造出来的模具，在实际应用中往往会有偏差，造成工件尺寸超差，尚需经过修正回弹角，才能使回弹控制在许可的范围内，使工件合格。

以U形弯曲件为例，回弹角一般都给在凸模上中的30′，由此来补偿弯曲变形中的弹性变形引起的尺寸误差。工件要求料厚为2 mm，凸模给出的回弹角为30′，凸模切点尺寸为工件尺寸的中差。但在实际试模过程中，17.2±0.1尺寸不一致，靠近底部尺寸为17.20，基本与凸模切点尺寸一致，靠近口部尺寸为17.5～17.7，因此，侧面垂直度也达不到要求，这是由于凸模回弹角不合适造成的。但如何修正回弹角一直没有明确的方法，都是根据试模结果和经验来加大或减小回弹角，尝试性地对其进行调整，这样的修正结果具有很大的不确定性，准确性因人而异，势必会造成摸具的多次返修。因此，在返修模具时，如何简单、准确地修正回弹角是实际中所面临的重要问题。以下介绍一种我们在实际工作中根据经验总结出来的此类模具回弹角的修正方法。

2 回弹角的修正

对于此类U形件，底部尺寸一般较好保证，由于受到回弹的影响，口部尺寸与侧面垂直度不易合格，且口部尺寸散差比较大。因此，我们取各个试模件同一部位的测量值的中差对图纸尺寸进行比较，从而计算出比较合理的回弹角调整量。

图1中，粗实线所示图形为按试模中工件的尺寸绘制，双

点划线所示图形为按工件图纸要求尺寸所绘制。将上面两个图形底部中心点放在同一个坐标点上，由于试模工件口部尺寸在17.5～17.7，底部为17.20，长度为35，所以，在绘图时按口部尺寸中差17.6绘制。按上述尺寸所绘的工件图内侧面之间形成个夹角a，则以a为顶角，工件两内侧面和长度端面为边长，可组成一个三角形，这个三角形可近似看为直角三角形，粗实线所表示的内侧面为斜边。

图1 工件绘制图

根据图1中的尺寸可以得出：

经计算，a为35′，即工件由不合格状态回到合格状态时侧面应再向内侧旋转35′，由于凸模型面上初次给的回弹角为30′，则回弹角可修正为：30′+a=30′+35′=1°05′。应当注意的是，此处直接加上a，是忽略了工件由不合格状态回到合格状态时的回弹，这是由于一般超差范围有限，所以，在由回弹而引起的超差这部分变形处没有再加上回弹补偿量，a加以圆整即可。

根据上述经验，将1°05′圆整为1°，即凸模回弹角加大至1°。按照这个角度重新返修凸模回弹角后，再次试模，结果测量口部尺寸为17.26～17.34，用塞规及直角尺检查侧面垂直度，也满足图纸要求。即弯曲模在经过一次加大回弹角的返修后，所冲压工件满足图纸要求，解决了U形件口部超差问题。

根据上述内容，用这个方法来修正回弹角时，首先要收集试模件尺寸，对其分析，取其中差来用于计算，并利用上面方法计算出a，最后对a进行圆整。运用此方法，一般回弹角经过一次修正后，多数模具就可冲压出合格产品，有效率可达到90%以上；但有极少数弯曲模回弹角修正后仍不合格，按照此次试模件对比图纸尺寸的方法，再次进行修正回弹角。

3 结束语

在实际工作中，按照这种方法对U形件弯曲模具进行返修，有效减少了试模次数，大大减少了试模返修阶段的工作量，节约了成本，使U形工件的质量明显提高。该方法简便有效，在修正U形件弯曲模回弹角时值得借鉴和推广。

参考文献

[1]肖景容，姜奎华.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，1990.

[2]刘心治.冷冲压工艺及模具设计[M].重庆：重庆大学出版社，1994.

〔编辑：张思楠〕