鈑金折彎是大多數(shù)零部件成形的一道關(guān)鍵工序,折彎質(zhì)量的好壞直接影響產(chǎn)品的最終形狀與性能。
影響鈑金折彎精度的因素有多種,如配件展開(kāi)尺寸的準(zhǔn)確性、模具選用及折彎順序的合理性等,因此對(duì)鈑金折彎精度的研究必須從這些因素逐一分析。
高精度數(shù)控折彎?rùn)C(jī)
1、鈑金展開(kāi)尺寸計(jì)算
(1)工件折彎半徑設(shè)計(jì)
材料折彎時(shí),其圓角區(qū)外層受到拉伸,內(nèi)層受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時(shí),折彎內(nèi)圓角越小,材料的拉伸和壓縮比就越大,當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的極限強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂紋或折斷,因此,折彎件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)避免過(guò)小地折彎圓角半徑。
折彎件的最小折彎圓角半徑與材料的力學(xué)性能、表面質(zhì)量、硬化程度及纖維方向等因素有關(guān)。最小折彎圓角半徑只有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要時(shí)才采用,一般情況下采用折彎內(nèi)圓角等于或略小于板料厚度。
(2)折彎系數(shù)計(jì)算
產(chǎn)品要保證準(zhǔn)確?的?折彎尺寸,確定板料的展開(kāi)長(zhǎng)度是首要因素。由于折彎時(shí)板料外層受到拉伸變長(zhǎng),內(nèi)層受到壓縮變短,只有中性層的長(zhǎng)度不變,在理論上中性層的長(zhǎng)度就等于料長(zhǎng)。而實(shí)際上同樣厚度的板料,由于材質(zhì)和硬度的不同,在折彎時(shí)硬度大的材料拉伸變形較小,中性層就靠外;硬度小的材料拉伸變形大,中性層就靠?jī)?nèi),所以在計(jì)算展開(kāi)料長(zhǎng)時(shí)就需要折彎系數(shù)來(lái)補(bǔ)正。
除了板料材質(zhì)以外,板料的厚度、折彎的角度以及模具形狀等都對(duì)折彎系數(shù)有影響。由于受到上述多種因素的影響,折彎系數(shù)的計(jì)算比較困難。
2、折彎件孔邊距離
預(yù)先加工好孔的毛坯料,在折彎時(shí)如果孔位于折彎變形區(qū)內(nèi),那么孔的形狀在折彎后會(huì)拉伸變形,同時(shí)也會(huì)影響折彎后配件尺寸。為了避免孔位分布在折彎變形區(qū)內(nèi),一般應(yīng)保證孔邊距離b(折彎后外邊至孔邊的最近距離)≥3倍板厚。對(duì)于平行于折彎線的橢圓形孔,為保證折彎精度和防止孔位變形,孔邊距離一般應(yīng)≥4倍板厚。
如果孔位必須分布在變形區(qū)內(nèi),則為了保證精度,一般采用先加工小孔,待折彎后再擴(kuò)孔的方法達(dá)到要求,也可在折彎位置沖工藝孔或缺口來(lái)轉(zhuǎn)移變形區(qū)。
3、折彎件直邊高度
對(duì)于90°折彎,為便于成形,工件直角邊高度h不能<2倍板厚t。如果設(shè)計(jì)需要折彎件的直邊高度h<2t,則首先要加大彎邊高度,待折彎成形后再加工到所需要的尺寸;或者在折彎變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后再折彎。
對(duì)折彎側(cè)邊帶有斜角的折彎件,即折彎變形區(qū)域在斜線上時(shí),由于斜線末端直線高度低,折彎后工件會(huì)發(fā)生變形,因此折彎側(cè)邊的最小高度應(yīng)滿足h>2t,否則應(yīng)增加折彎件直邊高度或改變零件結(jié)構(gòu)。
4、折彎件的折彎方向
確定折彎方向時(shí),應(yīng)盡量使毛坯的沖裁斷裂帶處于折彎件的內(nèi)側(cè),避免斷裂帶內(nèi)的微裂紋在外側(cè)拉應(yīng)力的作用下擴(kuò)展成裂口。如果受零件結(jié)構(gòu)限制,必須正反面兩個(gè)方向折彎時(shí),則應(yīng)盡量加大折彎半徑或采用其他工藝措施。
5、折彎件的回彈
折彎件的回彈是指板料的塑性變形使折彎件離開(kāi)模具后,發(fā)生形狀與尺寸改變的現(xiàn)象?;貜椀某潭韧ǔS谜蹚澓蠊ぜ膶?shí)際折彎角與模具折彎角的差值即回彈角的大小來(lái)表示。
影響回彈的因素包括材料的力學(xué)性能、相對(duì)折彎半徑、 工件形狀、模具間隙以及折彎時(shí)的壓力等。由于影響回彈的因素較多,理論分析計(jì)算復(fù)雜,一般來(lái)講,折彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大,回彈就越大。折彎件的回彈,目前主要是通過(guò)模具生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)模具時(shí),采取一定的措施來(lái)減小回彈,比如下模預(yù)留回彈角,采用88°或86°的V形角度等,或折彎時(shí)增矯正正壓力來(lái)解決。
影響回彈的因素分析如下:
1)與材料性質(zhì)有關(guān)。
2)在模具相同和材料相同條件下,薄板回彈量>厚板回彈量。
3)相同材質(zhì)折彎內(nèi)圓弧半徑R較大者,回彈量大。
4)折彎壓力越大,回彈量越小。
6、鈑金折彎模具上模的選擇
(1)上模類型的選擇
選用何種上模是由工件的形狀決定的,因?yàn)檎蹚澾^(guò)程模具與工件之間不得干涉,例如在U形折彎時(shí),應(yīng)根據(jù)三邊尺寸比例選擇合適的上模。通常情況如果底邊尺寸大于或等于另外兩條直角邊,可選框用上模;若底邊小于其他兩邊,應(yīng)選用鵝頸上模。
(2)上模圓角半徑R的選擇
工件的外圓角半徑主要由下模的V形槽寬度決定,而上模的圓角半徑R也有一定的影響。上模的圓角半徑R一般取與板厚相同或略小一些,在折硬鋁等塑性較差的零件時(shí),為防止斷裂或產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選擇圓角半徑和V形槽尺寸較大的上下模,同時(shí)在配件折彎線兩端設(shè)計(jì)止裂槽。
(3)上模尖端角度的選擇
除了90°上模外,在折回彈量大的不銹鋼板、鋁板或中厚板時(shí),按照材料回彈的大小可選擇86°、88°上模,同時(shí)應(yīng)選擇相同角度的下模與其相配。
7、鈑金折彎模具下模的選擇
(1)下模V形槽寬度的選擇
V形槽寬度的選擇主要是根據(jù)板厚,V形槽寬度越大,所需折彎壓力越小,一般情況下,較薄板料常取V=6t,其中V為下模V形槽寬度;t為板厚。
(2)下模形狀的選擇
下模一般分為單槽下模和雙槽下模。單槽下模使用靈活方便,雙槽下模穩(wěn)定性較好,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定使用的下模。另外還有一些特殊形狀的下模,例如段差模、壓邊拍平模以及折圓弧的彈性橡膠下模等。
(3)下模的V形槽角度
V形槽按照角度分為直角下模和銳角下模,銳角下模常用的角度是30°和45°,直角下模常用的角度有88°和90°,標(biāo)準(zhǔn)下模角度為88°,其選擇是根據(jù)材料的性質(zhì)以及回彈量來(lái)確定的。當(dāng)材料抗拉強(qiáng)度較大以及回彈量較大時(shí),例如不銹鋼或者較薄的板料,應(yīng)選用88°下模;普通低碳鋼和銅等較軟的材料可選用90°下模。
8、關(guān)于偏載折彎
在可行的情況下,工件應(yīng)盡可能在機(jī)器中軸線對(duì)稱放置進(jìn)行折彎,這樣操作比工件偏置折彎精度更高,而且可以避免由于偏載對(duì)機(jī)器的不利影響,如果確需偏置折彎,建議折彎噸位不超過(guò)總噸位的30%。
無(wú)錫神沖高精度數(shù)控折彎?rùn)C(jī)主要用在對(duì)鈑金折彎精度要求高的行業(yè)。隨著科技不斷地發(fā)展,信息瞬息萬(wàn)變,人工智能、機(jī)器人越來(lái)越多地被用于生產(chǎn)活動(dòng)中,神?沖?研發(fā)人員緊隨時(shí)代步伐,加緊研發(fā)出更智能、更先進(jìn),以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、客戶為中心,使之不斷成長(zhǎng),產(chǎn)品越來(lái)越智能。
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