1.槽钢类零件弯曲成形特点分析1.1小变形条件下将槽钢作为开口薄壁杆件时变形特点分折：小变形条件下将零件作为杆件时，其横向尺寸远小丁纵向尺寸，其轴线乖直丁横截面并通过横截面的形心。当杆件有纵向对称面，且载荷也作用丁对称面内时。杆仲的变形是平面变形。将槽钢作为非对称开口薄壁杆件时（见），有两种变形情况：1.1.1槽钢立弯槽钢在平行丁-y轴的外力的作用下，除弯曲变形外，它还将发生扭转变形。此时，横截面上的切向内力系的合力（即截面上的剪力）与外力不里合。只有外力的作用平面平行T槽钢形心主惯性平面，且通过某一特定点A时，切向内力系的合力与外力重合，它才只有弯曲而无扭转，即符合平面弯曲条件。这时，在横截面内，载荷平行丁形心主惯性轴，且通过特定点这一特定点A称为槽钢的弯曲中心。其位置与外力的大小和材料的性质无关。点A在对称轴z上，至槽钢腹板中心线的距离可由下式求出：Iz为槽形截面对中性轴Z的惯性矩1.2槽钢平弯捎钢受到的外力沿z轴作用，因z轴为对称轴，符合平面变形条件。此时，横截面上的剪力与z轴重合，即与外力重合。芎曲中心的位置同上。

　　1.2在矿山机械生产中塑性变形时槽钢成形特点分析上述内荇主耍分折了小变形条件下实现梢钢平面弯曲的理论依据，即作用力必须通过弯曲中心且平行丁截面的主惯性轴。反之，若外力不通过弯曲中心，可把外力向芎曲中心简化，得泪j一个通过弯曲中心的力和一个扭转力偶矩，前者引起弯曲变形，后者导致约束扭转。虽然在矿山机械生产中钢的弯曲成形一般属塑性变形范畴，应力、应变情况十分复杂，但小变形条件下将梢钢作为开口薄壁杆件时推导出的不同外力作屮情况K的变形规律对实现钢的平面变形仍A极人的指导意义。依照以上结论，可以保证生产实践中梢钢得到合理变形，便丁简化模A结构，有利丁-保证产品质M，效降低产品成本。下面按二种变形怙况进行讨论。* 1.2.1槽钢立弯成形在实际的梢钢立弯成形过程中，上模先与工件线接触，然后随着冲压过程的进行，逐步变为二者间的曲面接触，冲压力可简化为沿上模与I：件接触线上的集中载荷逐步转化为沿上模曲面的非均布载荷。由图（I）中可以看出，无法保证模具的作用力通过A点，因而也就不可避免的产生扭转变形，需用模A的特定结构限制其变形过程中产生扭转。另外，采用这种变形方式，在大变形条件下，因梢钢的上、下翼缘处强度较大，需较人的压、拉应力才能获得塑性变形，即需较大的冲压力，而腹板处强度较小，易造成腹板失稳弯曲。以上两点致使该1：艺过程很难有效控制，1.程应用不多见。

　　1.2.2梢钢平弯成形，模A的作用力沿2轴负方向，缘处为压缩变形-57-在这种弯曲变形方式下，配缘处为压缩变形，腹板处为拉伸变形，应变中性层距腹板较近。变形过程中应变中性层向配缘末端方向移动。变形程度较大时，翼缘末端将产生很大的压缩变形。当压应力超过某一临界值时，。配缘处往往会产生火稳起皱或明显不规则外张，腹板处内凹显著，火火降低其使用性能。实际生产中多采用在配缘处切割数个楔形豁口、弯曲成形、焊接、磨平焊口这一工艺方法，应用于框架类结构零件。楔形豁口的中线应与腹板平面相垂直，豁口的切割深度应接近翼缘根部，豁口的数M根据零件设计情况确定，对圆弧半径较大的零件，其数量较多，分布均匀，则成形质M较好。

　　豁口的角度、数量n与零件最终成形后的圆心角的角度a存在以下关系：1.2.3槽钢平弯成形，模具的作用力沿z轴正方向，翼缘处为拉伸变形在这种弯曲变形方式下，。配缘处为拉伸变形，腹板处为压缩变形，应变中性层距腹板较近。变形过程中应变中性层向腹板方向移动。变形程度较大时，翼缘末端将产生很火的拉伸变形，在不超过强度极限的前提下，因材料的冷作硬化作用，可获得强度较人的制件。闪这种工艺方法可使工件的变形为平面弯曲，变形易控制，适合采用模A成形。

　　但成形过程中应注意保证正确的变形顺序及有效限制翼缘外张。

　　2.三种工艺方式工程实例及模具设计2.1工程实例我厂在STJ800*220S大倾角皮带开发中，有一类名称为托辊支架的零件，采阁10*及6.3s槽钢经弯曲、冲孔制成。如所示：（需弯曲成形部分）2.1.1采用10槽钢制作的零件1.2采用6.35槽钢制作的零件2.2模具设计-58-模具示意图如所示。A体设计时应注意以下儿个方面：2.2.1保证槽钢合理的变形趋向。槽钢的两侧翼缘处强度较高，是合理的传力媒介。变形过程中，下模应先与槽钢的两侧配缘处接触，由两侧配缘的弯曲变形带动腹板处变形，直至变形终了，零件符合图纸设计耍求，下模在槽钢腹板下的设计曲面只在变形结束时起整形作用。反之，腹板先与下模接触处将产生明显的局部上凸，甚至出现拉裂，而两侧翼缘处的变形却达不到零件图设计耍求的尺寸。实钱证明，下模对应于槽钢的腹板和两侧翼缘处的高度差应小丁*H-d-lOmm，甚至二者等高也不影响零件的正确成形。

　　2.2.2有效限制槽钢两侧配缘外张。由T梢钢翼缘外侧与K模相关部件相接触，在冲压力的作用F，槽钢翼缘截面的末端受到由里向外的力偶矩的作用，同时，翼缘末端的拉伸变形将沿距离最短的曲线路径进行，而缘内侧存在1：10的斜度，根部存在较人的圆弧，故缘末端产生拉伸变形的同时，向外侧翻转，M喇叭口状。可采用刚性结构予以限制，但出件较困难。批M较人时，在压力机的一个丨：作循环内，可采用G动压紧、0动退U：机构，限制两侧。配缘外张，以利P减轻I：人的劳动强度，提高分动生产率。

　　2.2.3采用摆块机构减小梢钢两侧配缘处的压凹变形。使钢的两侧缘分别与摆块平面接触，减小接触处的压强，避免梢钢弯曲变形时非变形区与K模接触。处产生压凹。实践证明，不采取此措施时，钢两侧配缘处将卢生深5mi的压凹区域。

　　2.2.4妥当考虑槽钢弯曲时的弹复。经试验，上模的角度取180* -a-（5*10*）、半径取R-（35）mm较为适宜。施工中可通过调整校正力保证零件符合设计耍求。