4.1　弯曲变形过程分析

弯曲时毛坯上曲率发生变化的部分是变形区（图4-2中的ABCD部分），弯曲变形的主要工艺参数都和变形区的应力与应变的性质和数值有关。

当在毛坯上施加的弯曲力矩达到一定值时，毛坯就会发生弯曲。弯曲变形时毛坯变形区向外凸出一侧（以后称外层）的金属在拉压力的作用下产生伸长变形；毛坯变形区向内凹进一侧（以后称内层）的金属在压应力的作用下产生压缩变形。图4-2给出了板料弯曲时应力沿截面的分布。在弯曲变形的初始阶段，弯曲力矩的数值不大，在毛坯变形区的内外层上的应力值均小于材料的屈服强度，仅发生弹性变形，此时截面上的应力分布为线性的，如图4-2（a）所示，此阶段称为弹性弯曲阶段。当弯曲力矩的数值继续增大，毛坯变形区的外层和内层首先进入塑性状态，随后塑性区不断向中心部分扩展，此时截面上的应力分布如图4-2（b）所示，此阶段称为弹—塑性弯曲阶段。继续加大弯矩，则会进入纯塑性弯曲阶段，截面上的应力分布如图4-2（c）所示。

图4-2　弯曲时坯料截面上的应力分布

弯曲变形时毛坯断面上的应力由外层的拉应力过渡到内层的压应力，中间必有一层金属，其应力为零，称为应力中性层，其半径用ρ0表示（如图4-2所示）。类似地，弯曲毛坯外层伸长，内层缩短，中间必有一层金属的应变为零，称为应变中性层ρ。在弹性弯曲或变形程度较小时，应力中性层和应变中性层是重合的，位于板厚的中间。当变形程度较大时，两个中性层均从板厚的中心层向内移动，而且应力中性层的位移大于应变中性层的位移。