端面形狀、表面形狀的準(zhǔn)備指南

　　在損傷部分發(fā)生變形集中，因此容易產(chǎn)生折彎裂紋。如“折彎加工時(shí)的檢查項(xiàng)目”所示，如果耐磨鋼板的端面及表面形狀較差，請(qǐng)使用機(jī)械砂輪等打磨，將該損傷部分加工平滑。

　　以下是改變耐磨鋼板端面加工形狀時(shí)的 FEM 解析結(jié)果的示例。

　　結(jié)果表明，存在損傷時(shí)（b），凹入處的底部發(fā)生應(yīng)力集中。

　　一般而言，關(guān)于損傷的深度與寬度的比例，通過磨平使損傷的深寬比大于 10 倍后，可消除損傷處的影響。

折彎加工的折彎力

　　對(duì)折彎加工時(shí)的荷載可概略計(jì)算。請(qǐng)計(jì)算必要的荷載，妥善選擇加工設(shè)備。此外，如果加壓模具或承載模具上有損傷等，表面形狀較差，也存在轉(zhuǎn)移到EVERHARD鋼板的表面發(fā)生應(yīng)力集中的可能性，因此建議在加工前檢查模具
表面，保證其平滑的狀態(tài)。

　　折彎加工時(shí)的荷載可按下式概略計(jì)算。

● 耐磨鋼板強(qiáng)度 ：σB為1.5倍時(shí)，折彎力也為1.5倍。
● 耐磨鋼板厚度 ：t為2.0倍時(shí)，與其2次方成正比，折彎力約為4.0倍。
● 折彎力隨耐磨鋼板強(qiáng)度、板厚的變化狀況如下圖所示。

　　但是，作為折彎半徑限值較大的EVERHARD等高強(qiáng)度材料，由于沖頭曲率半徑較大，荷載比上式進(jìn)一步增加。
在這種情況下，加大下側(cè)模具的寬度，沖頭與下側(cè)模具的間隙增加，折彎加工的折彎力的增加減少。對(duì)此可按下式概
略計(jì)算。

標(biāo)準(zhǔn)折彎荷載的大致標(biāo)準(zhǔn)

彈性回復(fù)量

　　折彎加工后會(huì)發(fā)生彈性回復(fù)（折彎回復(fù)），尤其對(duì)于高強(qiáng)度鋼板的折彎加工無法避免。彈性回復(fù)的大小可按下式計(jì)算，請(qǐng)作為加壓折彎形狀的大致標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，以折彎 90 度為例，不同的鋼板強(qiáng)度、鋼板厚度的彈性回復(fù)量如下圖所示，請(qǐng)?jiān)诩庸ぶ欣谩?/p>

不同的鋼板強(qiáng)度、板厚以及折彎條件將產(chǎn)生以下變化。
● 將鋼板強(qiáng)度為 1000MPa 材料折彎 90 度時(shí)，彈性回復(fù)大約為 10 度。
● 鋼板強(qiáng)度為 1.5 倍時(shí)，彈性回復(fù)也為 1.5 倍。
● 沖頭曲率半徑／板厚比相同時(shí)，鋼板厚度幾乎沒有影響。
● 沖頭曲率半徑相同、鋼板厚度為 1/2 倍時(shí)，彈性回復(fù)大約為 2.0 倍。
● 沖頭曲率半徑為 1.5 倍時(shí)，彈性回復(fù)大約為 1.5 倍。
● 折彎角度為 1.5 倍時(shí)，折彎回復(fù)大約為 1.5 倍。

為什么會(huì)發(fā)生折彎裂紋？

　　客戶在折彎加工中可能有過這樣的經(jīng)歷，在耐磨鋼板表面發(fā)生折彎裂紋。折彎鋼板時(shí)，在其表面發(fā)生了怎樣的變化？

　　首先，讓我們考慮發(fā)生裂紋的位置。折彎加工后，凸起側(cè)伸展、凹入側(cè)壓縮。因伸展而拉伸的凸起側(cè)的延伸量（拉伸變形）在表面最大。對(duì)此，經(jīng)驗(yàn)表明，裂紋在該凸起側(cè)的表面最容易發(fā)生。

　　那么，裂紋是在怎樣的條件下發(fā)生的？對(duì)此，我們需要了解鋼材的特性與折彎加工條件的關(guān)系。

　　鋼材有其固有的“應(yīng)力與變形的關(guān)系（應(yīng)變曲線 ：S-S 曲線）”（圖 1）。鋼板變形時(shí)，如果變形較小，應(yīng)力與變形成正比（線性）上升。如果變形較大，這種正比關(guān)系被破壞，應(yīng)力上升緩慢（塑性變形），并發(fā)生斷裂。裂紋是在局部發(fā)生的斷裂。

　　其次，讓我們考慮折彎加工條件。表面的最大拉伸變形量在理論上為板厚的 1/2 除以折彎半徑得到的數(shù)值。即折彎半徑越小、變形越大，由此將發(fā)生越大的應(yīng)力（圖 2）。這就是折彎半徑越小越容易發(fā)生裂紋的緣故。

　　另外，因受在本指南的“折彎加工時(shí)的檢查項(xiàng)目”中指出的因素影響，S-S 曲線從固有曲線發(fā)生改變。然而，作為被 S-S 曲線包圍的領(lǐng)域（圖 3 的面積 ：A），在金屬組織學(xué)上的同種鋼材并不會(huì)發(fā)生較大變化，為此可以確定“易發(fā)生裂紋的條件”。

　　鋼材種類（高強(qiáng)度化＝高硬度化等）、折彎方向以及折彎回復(fù)等使其固有的 S-S 曲線自身發(fā)生改變。另一方面，因鋼板寬度、端面形狀、表面形狀以及鋼板表面發(fā)生的變形限制造成 S-S 曲線發(fā)生變化（稱為多軸狀態(tài)）。作為注意事項(xiàng)列出的這些因素都作用于導(dǎo)致應(yīng)力增加的方向，因此至發(fā)生斷裂的變形減小，易產(chǎn)生裂紋（圖 3）。