一、弯曲回弹的定义

二、弯曲回弹的表现形式有几种？

三、弯曲回弹的影响因素

四、回弹值的确定

五、控制回弹的措施(5-1、选择弯曲性能好的材料 5-2、选择较小的相对弯曲半径 5-3、选择需要的模具间隙 5-4、设计合理的工件形状 5-5、采用合适的组织状态 5-6、采用校正弯曲正式 5-7、在模具上采取措施 5-7-1、补偿法控制回弹 5-7-2、采用聚氨酯橡胶弯曲模 5-7-3、采用斜楔弯曲模 5-7-4、几种较新的弯曲模具结构 5-8、级进模中克服弯曲回弹的措施 5-9、管材弯曲中克服回弹的措施)

六、回弹现象

一、弯曲回弹的定义

什么叫弯曲回弹？塑性弯曲和任何一种塑性变形一样，外载卸除以后，都伴随有弹性变形，使工件尺寸与模具尺寸不一致，这种现象称为回弹。

二、弯曲回弹的表现形式有几种？

弯曲回弹的表现形式有几种？

回弹的表现形式有两种，如下图所示。

(1)曲率减小曲率由卸载前的1/ ρ减小至卸载后的1/ρ。回弹量Δk=1/ ρ-1/ρ

(2)弯角减小弯曲角由卸载前的α减小至卸载后的α 。回弹角△α = α-α。

三、弯曲回弹的影响因素

回弹包括角度回弹及曲率回弹两个方面，此是弯曲变形区与不变形区两部分回弹综合效应的结果。影响回弹的因素很多，主要有：①坏料的机械性能σs、Eoσs愈高、E值愈小，弯曲回弹愈大；②变形程度r/t。在其相同的条件下，角度回弹量随r/t值增大而增大；曲率回弹量则随r/t值增大而减少；③弯曲中心角αo弯曲中心角α大，回弹角大；④模具间隙Z。凸、凹模间隙大，回弹量大；⑤弯曲方式。自由弯曲回弹量大，较正弯曲回弹量小，全形镦校弯曲回弹量最小；⑥工件形状及材料组织状态。形状复杂，相互牵扯多回弹量小，冷作硬化后回弹量大；⑦模具结构及压边力大小。压边力大，工件弯后回弹量小。

四、回弹值的确定

确定工件的回弹值，是为了采取相应的措施来克服回弹，以使弯曲工件达到图纸要求的精度。确定回弹值的方法有查图法、查表法和计算法，一般来说都是近似的。目前，不论国内还是国外，对回弹的研究仍在继续。由于回弹涉及的因素多，较为复杂，目前还没有一个精确的计算公式。故对于回弹值的控制一般均是用不同结构的模具来修正，主要是在试模中予以修正的。

五、控制回弹的措施

5-1、选择弯曲性能好的材料

用屈服极限小、弹性模量大的材料作为弯曲件，可获得较高的弯曲质量。此外，坯料的厚度公差大小，表面质量的优劣和平面度的好坏，都对弯曲回弹有较大的影响。对弯曲精度要求高的工件，也要对坯料此方面的质量加以筛选。

5-2、选择较小的相对弯曲半径

r/t值小，表明变形程度大。一般在r/t≤3-5时，认为板料的弯曲区已全部进入塑料状态。较小的弯曲半径对减烛回弹有利，但过小的弯曲半径会使弯曲区破裂。目前资料上给出的材料最小弯曲半径主要是绝对经验数据，可作为板金设计者设计工件弯曲半径的参考依据。

5-3、选择需要的模具间隙

V型弯曲，其间隙值是靠高速机床来实现的，与模具本身无关。

而对U型弯曲来说，

其回弹随凹模开口深度增大而减少，随模具间隙减小而回弹量减小。若弯曲精度高的工作，可

以取弯曲单边间隙值为Z=t；若需要更高的弯曲精度，采用带有稍许变薄的弯曲，对减少回弹会更有用。因为零间隙或负间隙弯曲，可以改变板料的应力状态，使其由普通的弯曲转化为具有拉弯性质的弯曲，使坏料的中性层内侧压应力状态，从而坯料整个截面在切向均处于拉应力状态，卸载后内外侧纤维回弹相互抵消，可减小回弹（图4）。所以采用拉弯工艺及可调间隙的模具，对控制回弹是很有好处的。

5-4、设计合理的工件形状

U型弯曲件比V型件回弹量小。工件形状复杂，各部分间相互牵扯多，回弹困难。所以？型回弹量比U型小。若在弯曲处压制出适宜的加强筋，则回弹量更小。因此对弯曲件进行翻边或叠边处理，既可以提高刚度，又能减小回弹。

5-5、采用合适的组织状态

冷作硬化后的材料，弯曲回弹量大。对精度要求高的弯曲件其坯料有冷作硬化，应对其进行退火处理，再弯曲。在需要且又允许的情况下，应对较厚坯料的工件采用加热弯曲消除回弹。

5-6、采用校正弯曲正式

校正弯曲回弹角明显小于自由弯曲，且校正力愈大，回弹愈小。这是因为校正弯曲力将使冲压力集中在弯曲变形区，迫使金属内层金属受挤压，则板材被校正后，内外层纤维都被伸长，卸载后都要缩短。由于内外层的回弹趋势相反，回弹量将减小，从而达到克服或减少回弹的目的。故校正弯曲，是与拉弯性质相似的一种弯曲方式，其应用范围显得更大一些。一般校正弯曲凸模多采用图5的形状。

5-7、在模具上采取措施

5-7-1、补偿法控制回弹

补偿法控制回弹是根据弯曲件回弹方向和回弹量的大小，控制模具工作部分的几何形状与尺寸，使工件弯曲后回弹得到补偿。例如对弯曲较大的U形件，可将凸模端面或顶板表面制成圆孤状、或将凸、凹模制成一定角度的倾斜面，从而卸载时被弯曲成的圆孤处或倾斜处产生的变形，可以补偿两个圆角的回弹变形。（图6）

由此扩展，利用弯曲补偿法可以弯曲常规方法难以弯曲的工件。对图8所示的形状，两边紧贴，没有成形空间。利用变形回弹及校正补偿的方法，可以变曲。

如图7、图8所示，

第一步将凸、凹模底部制成弧形，其弧长展平应等

于工件底边直线长。第二步再用平底凸、凹模校平即可。校正补偿可以通过斜楔式或铰链或模具结构，使补偿作用更易于实现。例如对图6a所示的凸、凹模均制成一定

倾斜面，工件脱模困难，当制成一定倾斜

面，工件脱模困难，当制成图9所示的铰链式弯曲模，则不存在上述困难。

5-7-2、采用聚氨酯橡胶弯曲模

对坯料较薄的工件，可以用聚氨酯橡胶模进行弯曲，其控制回弹量

效果好。因为聚氯酯橡胶弯曲模不但可以获得无间隙弯曲，甚至可以达到类似拉深状态的弯曲，因而弯曲质量高。

例如图10所示的聚氯酯橡胶弯曲模。毛坯在模具中受到由上而下的冲压力P作用，而在两侧分别受到压力F与摩擦力FU的作用。FU是毛坯与聚氯酯橡胶相互摩擦而引起的。弯曲过程中压力F随工件压入深入增大而增大，FU当然也随之增大。正是由于FU存在，改变了毛坯内部应力状态下的分布。如图11所示，图11a为钢模塑性弯曲时毛坯内部切向应力分析，图11b为摩擦力FU引起的摩擦拉应为σF的分布，而在聚氨酯橡胶弯曲中，毛坯内部应力分布为上述两种应力迭加（图11c）。显然σF改变了毛坯内部应力分布规律，使应力中性层的位置向内层移动，显然增大了外层拉应力分布区域，减小了内层压应力分布区域，因此比钢模回弹量要小。

5-7-3、采用斜楔弯曲模

斜楔弯曲模采用挤压校正弯曲的方法，一般来说是可以获得较高质量弯曲件的。

图12是内斜楔弯曲模。从图中可以看出在两活动凸模弯曲即将结束时，由内斜楔作用，再对U形弯曲件角部进行挤压校正，因而精度较高。类似结构的弯曲模还有很多，比如说还可以利用外斜楔对弯曲角进行挤压校正。

图13是。开启状态时凹模2、5在弹簧4的作用下张开，且凸模1与凹模间的间隙Z等于板料厚度。凸模1下行将毛坯在凹模2、5间变曲成形。这里值得注意的是：①凹模与模座间的斜度以20°左右为好；②弹簧4的反力要大于工件所需要的弯曲力。当凸模的两肩台与凹模上平面相接时，便近使凹模沿模座的斜面下滑并向中间收拢，进而对工件进行挤压校正。由于凸、凹模作了回弹补偿，工件成形回弹后可得到直角的弯曲件。

5-7-4、几种较新的弯曲模具结构

对U形弯曲，最近夏华等人认为采用图14所示的大圆角凹模、与小圆角的凸模，对弯曲件角部进行变薄弯曲，使之成为全塑性弯曲。

此外，。所有这些措施，可使弯曲件回弹量减小，表面质量也很高。

李文栋等人最近设计出一次成形？，如图15所示该模具弯出的零件挺直，形状与尺寸精度也较高。成功的关键是减少了弯曲阻力，亦即图示中的α角要小，同时凹模圆角半径要大。如图所示，凸模是由固定凸模1和浮动凸模4组成。浮动凸模浮动一个距离So S 愈大，α角愈小，对弯曲愈有利。但还有一点须注意，在初始弯曲瞬间要保证零件翻转后略超出固定凸模E点。

对板料较厚的常见的V型、U型、Z型及？型弯曲件，采用全形镦校弯曲模具较好（图16）。其应力是否可以看作是一个纯塑性弯曲叠加一个较大的较正应力，可以认为全形镦校后的弯曲应力是由全部的单一应力构成，因而几乎不出现回弹现象，可获得高质量的弯曲工件。

5-8、级进模中克服弯曲回弹的措施

级进模，尤其是很多工位的级进模，一般均是高效、精密的模具，造价高。若一个环节出现问题，就会导致整个模具报废。因而级进模中对弯曲工步处理也是相当慎重的。例如对90°弯曲为求得弯曲精度和防止回弹，所以分成两步：第一步弯45°，第二步弯成90°（图17a）。图，7b为？形弯曲，先将两端弯成V型，再弯曲成形。对复杂形状弯曲，甚至要预留工位以便有机会进行补救。采用角部镦剁校正法来克服或减小回弹是级进模中常用方法。此法是在弯曲行程终了，对工件弯曲角处施加一定的挤压力，近使弯曲处内层的金属产生切向拉深应变，使之内外层应变相同、回弹相抵消等。此外尚有用拉压方法进行弯曲、侧向加压等方法来校正、克服回弹，以达到高精度的弯曲件。

5-9、管材弯曲中克服回弹的措施

常用的弯管方法有四种：压弯、滚弯和挤弯。在弯管中，除了需要解决外缘裂、内圆皱、管径扁的问题外，还有一个非常重要的问题，那就是克服管子弯曲中的回弹问题。

为了保证弯管质量，在变管模设计中必须预先估算出回弹值的大小，然后经以适合的预回弹量，以保证卸载后弯曲件的弯曲半径和弯曲角度符合设计的要求，以免除人工整形的麻烦。

因此弯管中克服回弹的方法同板料弯曲是相同的。第一步想办法估算出管子曲率回弹值△P，角度回弹值△α，作为设计模具进行补偿的依据，第二步通过试模最后加以修正。例如绕弯时曲率回弹值△P，角度回弹值△α可以分别按下式计算：

P=(σs*Sx/E*Jx)+(D/E*ρ)

α=(σs*Sx/E*Jx+D/E)*α

式中：σs——材料近似实际应力曲线的屈服极限；

D——材料的应变量模量；

Sx——型材截面积对x轴的静矩；

Jx——型材截面积对x轴的惯性矩；

α——回弹前的弯曲角；

ρ——回弹前的曲率半径

六、回弹现象

常温下的塑性弯曲和其它塑性变形一样，在外力作用下产生的总变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。回弹是弯曲成形时常见的现象(图略)。但也是弯曲件生产中不易解决的一个棘手的问题。