1、1学生班级： 学 号： 姓 名： 课 代 表： 实验日期： 实验地点： 成 绩： 指导教师： 小组长： 组员及分工：实验三：型材拉弯一、实验目的使学生了解拉弯机的工作原理、结构和拉弯过程，掌握拉弯成形回弹及材料应变的测量方法，从而理解和掌握拉弯工艺的特点。二、实验设备和器材三、拉弯原理综述（一）拉弯工艺的主要特点 能成形尺寸大、相对弯曲半径大、变曲率的型材弯曲件 成形精度高 能成形材料屈强比大的型材弯曲件 柔性制造，能成形形状复杂的型材弯曲件飞机的框肋缘条、长桁等零件均是由型材加工而成的型材弯曲件。此类零件为纵向尺寸大、相对弯曲半径大和形状准确度要求高的受力件，在生产名 称 数 量 规 格 备
2、 注拉弯机 一台 LWJ8-4拉弯模具 一副实验材料 12 根 LF6卡尺 一把 150MM，精度 0.02万能量角器 一个 0270 度卷尺 一个 2000mm高度尺 一把 300mm，精度 0.05深度千分尺 一个 精度 0.01mm2中普遍采用拉弯成形方法制造。（二）拉弯工艺过程拉弯工艺过程主要包括：1. 安装拉弯模胎2. 夹持毛料（根据型材断面形状选装夹头）3. 施加纵向预拉力 P4. 初始贴靠（毛料与拉弯模胎刚刚接触）5. 施加侧向压力 Q6. 施加弯矩 M（转台转动，毛料受力并逐步向拉弯模胎贴靠）7. 卸除载荷8. 松开毛料两端并取出弯曲件9. 模胎和夹头复位 （四）拉弯过程中可能
3、引发的零件质量问题经过拉弯成形的型材弯曲件，因工艺问题引发的零件质量问题表现为： 腹板起皱 内弦板凸凹交替 外弦板部分变薄超差 外弦板破裂 回弹大 回弹量不稳定 断面畸变 整体翘曲（五）解决回弹问题的工艺措施拉弯成形技术是在安全成形条件下，为提高型材弯曲件形状和尺寸精度所采用的工艺措施。回弹是影响型材弯曲件形状和尺寸精度的主要问题。目前，解决回弹问题的工艺措施包括： 修改拉弯模胎的形状和尺寸 改变拉弯的工艺类型 改变预拉力 改变补拉力 改变侧压力修改拉弯模胎的形状和尺寸的优点是可以完全补偿回弹，缺点是必须通过试验进行，显得费时费力，是不得已而为之的措施。四、实验方法3五、实验过程1. 确定试件
4、材料的机械性能参数：E、 s、 b、 s、 b等。2. 估算预拉力 P 的取值范围，P minA 0 s ，P max= 0.8 A0 b 其中 A0 为型材横断面原始面积 。3 . 安装拉弯模具于转台的适当位置，模具高度应处于夹头铅垂方向的可调范围内，确保模具间隙为型材壁厚的1.11.2倍。4. 操作夹头处于初始位置（以能夹持型材为宜） ，并使夹头心块处于回收状态。5. 将试件的一端置入转台夹头并夹紧。6. 操作拉伸缸和拉伸夹头，并将试件的另一端夹持于拉伸夹头内。7. 升降二夹头以调整试件高度（用高度尺检测，使试件可进入模具为宜） 。8. 对毛坯和模具、侧压滚轮的接触面加适当润滑剂。9. 施
5、加预拉力P 。10. 操作转台正转（逆时针方向） ，让试件刚刚贴模即可。11. 操作侧压装置，使侧压滚轮贴靠在试件与模具的切点处，并施加侧压力Q。12. 操作转台正转到适当转角约90度，使试件拉弯成形。13. 在卸除侧压力Q，同时保持预拉力P的状态下测量零件的弯曲角 P。14. 卸除预拉力P ，松开转台夹头和拉伸夹头，并从模具上取下零件。15. 操作拉伸缸退回至初始位置、转台反转（顺时针方向）回至初始位置。16. 测量零件卸载后的弯曲角 F。17. 计算弯曲回弹角；测量、计算弯曲半径回弹率。 = P FRhR ， 其中 R为模具半径， Rh回弹后拉弯件弦板内层半径。R 18.记录每个试件的P
6、、Q、 P、 F、 值，完成实验报告 。六、测量方法1回弹角的测定 = P F4模 具试 件侧 压 轮P QRbs图 1 测量 p利用万能量角器测量回弹前的弯曲角 P、 回弹后的弯曲角 F，如图 1 所示。2回弹半径的测定采用三点测量方法。如图 2 所示，根据勾股定理可求得圆弧的半径为： 2abR利用游标卡尺量出深度千分尺的 b，再利用深度千分尺测量出弦板内层的 a，就可以算出弦板内层的 R 值了。测量时必须精细，注意保持三点在与模具接触区域以内。每根试件至少测量三次，取平均值。RRabbo图 2 三点测量半径原理3.网格的印制和测量清洁型材弯曲部外表面，采用网格印模，将红色印泥油印在试件表面
7、，P5待风干后，放钢尺标，用相机拍照。试验完后，再拍照，两次对比相同的网格，得出变形量。拉弯实验结果1. 请填写如下三表：1.1. 零件原始尺寸表（参数意义如图 3 所示）试件编号外弦板高度 H(mm)外弦板宽度 HB(mm）外弦板宽度 HB(mm)弦板内圆半径腹板宽度B(mm)弦板外圆半径弦板厚度t x(mm)腹板外圆角半径腹板厚度t f(mm)腹板内圆角半径型材截面积 A 0(mm2)原始长度L 0(mm)其余图形符号说明：Lu 用来制作单拉试件的截取长度 L 试验的工作长度试件Lm 试件主拉缸夹头夹持长度 Ls 试件补拉缸夹头夹持长度 弦腹板夹角6图 3 型材材试件外形尺寸图1.2. 型
8、材试件的机械性能参数弹性模量E屈服强度S抗拉强度b屈服应变S颈缩应变j机械性能材料牌号N/mm2 N/mm2 N/mm2 % %LF61.3. 拉弯实验工艺参数与结果2. 描绘实验应变规律2.1. 用网格图描绘实验点最大主应变为 Y 轴和最小主应变为 X 轴。观察趋势，绘制近似实验曲线。序号 零件编号 P(N) Q(N) P F R0(mm) R(mm) (%)72.2. 在网格图中绘制沿截面高度应变变化情况。观察趋势，绘制近似实验曲线。2.3 绘制沿截面高度半径变化情况，并找出曲率半径与高度的关系。3. 回答下列思考题1) 本实验中的拉弯机由哪几部分组成？试叙述拉弯工作过程。82) 转台拉弯机对型材拉弯有那些优点？3) 为什么拉弯成形零件精度高？参考书目1 翟平 板金成形工艺 西北工业大学出版社2胡世光 板料冷压成形原理 国防工业出版社
