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关于弯曲拉弯加工变形区的应力应变状态

• 2022-12-26
• 新闻来源：拉弯加工厂家

关于弯曲拉弯加工变形区的应力应变状态

弯曲是将金属材料（包括板材、线材、管材、型材及毛坯料等）沿夸曲线弯成一定的角度和形状的工艺方法。它是冲压的基本工序之一，在生产中应用相当广泛。根据弯曲成形所用模具及设备不同，李曲方法可分为压弯、拉弯、折弯、滚弯、绕弯等，主要介绍在压力机上进行压李的工艺和弯曲模具的设计。

李曲所使用的模具叫弯曲模，它是弯曲过程必不可少的工艺装备。弯曲开始前，先將平板毛坯放人定位板 1 中定位，然后凸模了下行，凸模与顶杆，将板材压住（可防止板材在李曲过程中发生偏移），实施弯曲，直至板材与凸模、四模8完全贴紧，最后开模，V形件鼓顶杆顶出。

弯曲变形区的应力、应变状态

如前所述，板料相对宽度 blr 直接影响板料沿竞度方向的应变，进而影响其应力，因此随着

bit 的不同，会有不同的应力、应变状态。具体分析如下。

（1）应变状态

长度方向（也称切向或纵向）Ea！夸曲变形区内靠板料外侧的纵向纤维56受拉伸长，其纵向应变为拉伸应变 （50二0）；靠内侧的纵向纤维aa受压缩短，其纵向应变为压缩应变 （6<0)。并且该应变为绝对值最大的主应变。

厚度方向（也称径向）6：因为弯曲变形时，绝对值最大的主应变是纵向应变。根据塑性变形体积不变定律可知，沿宽度及厚度方向，必然会产生与纵向应变。符号相反的应变的和spo于是

在板料的外侧，因纵向是伸长，放厚度就变薄，其厚向应变为乐应变（6<0)；而在板料的内侧，因纵向是缩短，故厚度就安厚．其厚向应变为拉应变（6,>0)。但由于外侧的变薄量比内侧的变厚量多，所以弯曲过程中整个板料的总厚度还是不断空薄的，由原始厚度1变薄到么，其比值 5-4

就称为变薄系数。对于宽板来说，相对弯曲半径 oh 愈小，则变薄愈严重，变薄系数与就愈小。

宽度方向5：宽度方向的变形8与板料宽度尺寸6有密切关系。对于窄板（相对宽度 6/1<3）。

由于材料沿宽度方向尺寸不大，可以自由变形。在外侧，由于纵向纤维伸长，引起宽向缩短，其宽向应变为压应变（6<0)：在内侧，由于纵向纤维缩短，引起宽向伸长，其宽向应变为拉应变（8>0)。而整个断面则由矩形变成了扇形（见图 3-6)。对于宽板（相对宽度 blt>3），则由于宽度尺寸较大，其宽向的伸长、缩短受到材料各层纤维之间的相互车制，无法自由变形。因此，可以认为宽度方向没有变形，其应变为零（6=0）。其断面仍保持矩形断面（见图3-6)。

由此可见，窄板弯曲时的应变状态是立体的，而宽板李曲时的应变状态是平面的。

（2）应力状态

长度方向（也称切向或纵向）ce：靠板料外侧的纵向纤维66受拉，其纵向应力为拉应力

（Go>0）：靠内侧的纵向纤维aa 受乐，其纵向应力为压应力(oo<0)。

厚度方向（也称径向）。：塑性弯曲时，由于变形区曲率增大，以及金属各层之间的相互挤压作用，从而在变形区内产生径向压应力（G,<0），且在板料表面o,-0，由表及里逐渐递增，至中性层处达到了最大值。

宽度方向心。：宽度方向的应力心与板料宽度尺寸6有密切关系。对于窄板（相对宽度 b/f<3）

由于材料沿宽度方向尺寸不大，可以自由变形，不会受到明显的阳力，因此可以认为沿宽向应力

G,=0；对于宽板（相对宽度 6/1>3），则由于宽向变形受到材料各层纤维之间的相互牵制，引起的宽向应力G6则不为零，外侧收缩受阻为拉应力（50>0），内侧伸长受阻为压应力(56<0)。

从应力状态来看，窄板李曲时的应力状态是平面的，宽板弯曲时的应力状态则是立体的。