接觸件的彎曲工藝分析研究

曾榮

（遵義精星航天電器有限責(zé)任公司，貴州 遵義 563000）

接觸件的彎曲工藝分析研究

曾榮

（遵義精星航天電器有限責(zé)任公司，貴州 遵義 563000）

文章主要討論電連接器接觸件沖壓部分的彎曲工藝，分析彎曲模具中各個(gè)因素對(duì)彎曲后尺寸的影響，優(yōu)化相關(guān)的影響因素來(lái)提高彎曲后成形零件的精度，生產(chǎn)此類零件時(shí)具有一定的借鑒指導(dǎo)作用。

接觸件；沖壓；彎曲工藝

在加工過(guò)程中彎曲前道工序展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸屬于理論計(jì)算值，彎曲零件的展開(kāi)長(zhǎng)度會(huì)受彎曲模具結(jié)構(gòu)的不同而它的中性層偏移系數(shù)也不同等因素的影響，會(huì)造成展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算值的準(zhǔn)確性有所偏差,需要在實(shí)際生產(chǎn)彎曲過(guò)程中對(duì)展開(kāi)長(zhǎng)度進(jìn)行修正。在滿足圖紙尺寸要求提前下，優(yōu)化好彎曲工藝的相關(guān)參數(shù)，是生產(chǎn)過(guò)程中保證零件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1 彎曲零件的展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算

1.1 彎曲件的中性層半徑公式

彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有一定角度形狀零件的沖壓工序。可以利用模具在普通壓力機(jī)上進(jìn)行，也可在專用的彎曲設(shè)備上進(jìn)行。

彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的確定：當(dāng)材料彎曲變形時(shí)，在彈性階段中性層位于料厚的中間。沖壓工件的彎曲變形主要是塑性變形，其中性層的位置往往向彎曲的內(nèi)側(cè)偏移。如圖1所示，此時(shí)中性層半徑的大小可按式（1）計(jì)算。

式中：ρ為中性層半徑（mm）；R為彎曲內(nèi)半徑（mm）；K為中性位置因數(shù)；t為材料厚度（mm）

圖1 中性層位置

中性層位置因數(shù)K可由表1查出，此表數(shù)值適用于矩形截面的板材、棒材、管材的彎曲展開(kāi)計(jì)算，一般通過(guò)試彎來(lái)確定，也可查閱有關(guān)計(jì)算資料。

表1 中性層位置因數(shù)K與R/t比例關(guān)系

1.2 零件展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算

如圖2接觸件，根據(jù)上述展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算公式（1），它的展開(kāi)長(zhǎng)度L尺寸受14.9、3.7、3.26、9.5、工藝R、φ0.62這六個(gè)尺寸影響。

圖2 接觸件

（1）取零件尺寸公差的中間值計(jì)算展開(kāi)長(zhǎng)度結(jié)果。在計(jì)算時(shí)先取零件尺寸公差的中間值進(jìn)行計(jì)算。工藝R先任取R0.4（經(jīng)驗(yàn)值）進(jìn)行計(jì)算，K值從表1中（R/t=0.4/0.61≌0.66）取接近值0.27，中性層半徑計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下：

ρ=R+Kt=0.4+0.27×0.61=0.5647（mm）

中性層偏移線如圖3所示，零件展開(kāi)長(zhǎng)度L尺寸經(jīng)計(jì)算（此過(guò)程省略）等于16.89mm。

圖3 取中間值

（2）取零件尺寸公差值的上限與下限計(jì)算展開(kāi)長(zhǎng)度結(jié)果。將上述六個(gè)影響零件展開(kāi)長(zhǎng)度L尺寸中任取一個(gè)如3.26± 0.05尺寸，取它的上限與下限進(jìn)行展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算（其余尺寸仍取中間公差不變），工藝R先仍取R0.4。K值從1表中（R/t=0. 4/0.61≌0.66）取接近值0.27，計(jì)算結(jié)果如下：

ρ=R+Kt=0.4+0.27×0.61=0.5647（mm）

由上公式可見(jiàn)它的中性層半徑不變（R與t值不變），但它的展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)?.26尺寸發(fā)生改變，取公差上限3.31（3.26±0.05）計(jì)算零件展開(kāi)長(zhǎng)度L尺寸為16.94mm，取公差下限3.21（3.26±0.05）計(jì)算零件展開(kāi)長(zhǎng)度L尺寸為16.85mm。

綜上所述，影響彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸的因素，不僅是中性層位置系數(shù)K，還包括材料厚度t（或直徑）、彎曲內(nèi)徑R。彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算公式，都包含上述因素。任何其中因素的變化都會(huì)使展開(kāi)尺寸帶來(lái)相應(yīng)的變化。

2 展開(kāi)長(zhǎng)度確定后在彎曲過(guò)程中的應(yīng)變

在現(xiàn)實(shí)加工過(guò)程中，如零件的展開(kāi)長(zhǎng)度在編制工藝文件時(shí)就已經(jīng)以理論計(jì)算值固化在工藝文件上，零件按工藝文件給定的展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸加工后，在彎曲工序過(guò)程中彎曲成形尺寸經(jīng)常會(huì)發(fā)生超差現(xiàn)象。因展開(kāi)長(zhǎng)度會(huì)受彎曲模具結(jié)構(gòu)的不同（如模具彎曲R實(shí)際與圖紙要求不可能完全一致）而它的中性層偏移系數(shù)也不同等因素的影響，會(huì)造成展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算值的準(zhǔn)確性有所偏差，因此在實(shí)際生產(chǎn)彎曲過(guò)程中需對(duì)彎曲成形相關(guān)尺寸進(jìn)行修正。

如零件在彎曲后零件總長(zhǎng)14.9尺寸超差，我們則可以利用上述中性層計(jì)算公式ρ=R+Kt進(jìn)行解決，如上超差，那么則可以將影響展開(kāi)長(zhǎng)度因素的其中某些參數(shù)改變一下。如將模具彎曲R變?。ㄓ蒖0.4變?yōu)镽0.3）和將彎曲深度尺寸3.26±0.05往上限調(diào)整(將3.26調(diào)到3.31)，這樣都會(huì)對(duì)彎曲成形后零件總長(zhǎng)14.9尺寸有所下調(diào)。

例如當(dāng)其它尺寸都不變情況下，按圖3取中間值，工藝R由0.4變到0.3時(shí)，經(jīng)計(jì)算零件的展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸變化量有0.08，那么彎曲成形總長(zhǎng)14.9尺寸也會(huì)跟著有0.08的變化；當(dāng)其它尺寸都不變情況下，按圖3取中間值，3.26±0.05尺寸發(fā)生改變，取上限值為3.31，經(jīng)計(jì)算零件展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸變化量有0.05mm，那么彎曲成形總長(zhǎng)14.9尺寸也會(huì)跟著有0.05的變化。

綜上所述總長(zhǎng)上超差可以通過(guò)修理模具彎曲R和調(diào)整高度3.26尺寸綜合進(jìn)行解決，但最好不要輕易地把模具相關(guān)尺寸修理到極限，那樣對(duì)零件裝在產(chǎn)品上的綜合性能具體有一定的影響。長(zhǎng)久措施還是應(yīng)把修正后的展開(kāi)長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行固化。如下超差處理方法反之。至于其它尺寸超差如9.5、3.7、3.26，則需直接修理工裝即可。

3 結(jié)語(yǔ)

彎曲零件的展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算在沖壓工藝過(guò)程中應(yīng)用十分廣泛，很多涉及到彎曲零件都會(huì)用到它，公式基本不變，但就某些特殊彎曲零件的形狀不同，或會(huì)用到不同的中性層位置系數(shù)K，如鉸鏈卷圓等。文章僅對(duì)接觸件零件彎曲進(jìn)行分析舉例，涉及范圍不夠全面，主要著重闡述了展開(kāi)長(zhǎng)度的中性層半徑計(jì)算方法與應(yīng)用，旨在通過(guò)對(duì)展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算方法進(jìn)行彎曲工藝的探討，加深對(duì)彎曲工藝的應(yīng)用。

［1］沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例/模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

［2］沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.

Study on Bending Process of Contact

ZENG Rong
（Zunyi Fine Star Aerospace Electric Appliance Co.，Ltd.，Zunyi，Guizhou 563000，China）

Thispapermainly discusses the bending processof the stamping partof the connector of the electrical connector，analyzes the influence ofvarious factors in the bendingmold on the size of the bending，optimizes the relevant influencing factors to improve the precision of themolded partsafterbending，hopin to provide reference forsuch parts.

contactpiece；stamping；bending process

TG385

A

2095-980X（2017）05-0107-02

2017-04-20

曾榮（1982-），男，貴州遵義人，大學(xué)本科，助理工程師，主要研究方向：機(jī)械制造沖壓零件加工。