标题：弯曲回弹
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。
弯曲回弹的表现形式有几种？
弯曲回弹的表现形式有几种？弯曲时的回弹(1张)
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。 
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。
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。
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。
拉弯断面内切向应力分布(1张)
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。校正弯曲凸模形状(1张)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，补偿法消除回弹(1张)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。
a(1张)
如图7、图8所示，
第一步将凸、凹模底部制成弧形，图8(1张)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。
图9所示的铰链式弯曲模(1张)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，甚至可聚氨酯橡胶弯曲受力分析(1张)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。聚氨酯橡胶弯曲应力分析(1张)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内斜楔弯曲模(1张)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。带有U形弯曲补偿的斜楔弯曲模具结构(1张)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。
大圆角凹模、与小圆角的凸模(1张)
此外，凸模凹模圆角半径是顺流线(1张)。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？形弯曲模(1张)，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、精密的模分布弯曲(1张)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
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。