鈑金加工中如何提高工件折彎的精度 惠學(xué)姣

鈑金加工中如何提高工件折彎的精度惠學(xué)姣摘要：隨著鈑金數(shù)控設(shè)備的發(fā)展，機(jī)柜、控制臺(tái)等大量采用了薄板沖壓加工成形的鈑金結(jié)構(gòu)形式，其彎曲精度對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的使用和性能等都有著直接的影響。工藝簡(jiǎn)單，通用性好，不光提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，還降低了生產(chǎn)成本，減輕了產(chǎn)品的重量。關(guān)鍵詞：鈑金加工；工件折彎；精度一、鈑金工件折彎過(guò)程分析為了滿足不同的設(shè)計(jì)需求，鈑金零件經(jīng)常被彎曲成各種各樣的形狀，這里以板料彎曲90°為例來(lái)分析板料的彎曲過(guò)程。如圖1所示，彎曲前板料斷面上三條線相等，即ab=a'b，=a"b"。而在彎曲后，板料斷面纖維為abva'b，＜a"b"。這說(shuō)明板料彎曲時(shí)，在彎曲圓角變形區(qū)，板料的內(nèi)層纖維受壓而縮短，外層纖維受拉而伸長(zhǎng)，那么在其內(nèi)外層之間必有一層材料纖維的長(zhǎng)度保持不變。這被稱為中性層，計(jì)算板料的展開(kāi)尺寸就是計(jì)算中性層的長(zhǎng)度。當(dāng)材料的種類(lèi)、厚度、彎曲圓角半徑和彎曲方法不同時(shí)，中性層的位置也有所不同，彎曲時(shí)中性層一般向受壓纖維的一邊移動(dòng)。在近似計(jì)算中可認(rèn)為中性層在材料厚度的1/2位置。圖1板料彎曲過(guò)程二、鈑金加工中工件折彎精度的影響因素1、機(jī)床撓曲變形所謂的機(jī)床撓曲變形就是因?yàn)椴痪鶆虻呢?fù)載所引起的折彎?rùn)C(jī)的工作長(zhǎng)度增加例如，兩個(gè)油缸的兩側(cè)分布著100t的負(fù)載機(jī)床，可能會(huì)造成止下滑塊產(chǎn)生撓曲變形的情況，這樣一來(lái)，滑塊的實(shí)際位移量會(huì)減少并且引起工件的長(zhǎng)度方向上的角度出現(xiàn)位移，從而造成中間的角度要比兩端的角度大，這樣因?yàn)闄C(jī)床撓曲變形的問(wèn)題就會(huì)造成鈑金加工的尺寸精度產(chǎn)生影響。2、板材質(zhì)量不夠在進(jìn)行鈑金加工的過(guò)程中，如果加工材料的材質(zhì)不均勻，甚至厚度不準(zhǔn)確，俺么在進(jìn)行間隙折彎的過(guò)程中也會(huì)造成上滑塊的位移長(zhǎng)度與行進(jìn)方向之間產(chǎn)生較大的差距，從而產(chǎn)生角度上的偏差，在這種情況下，板材軋制工件的過(guò)程中就會(huì)因?yàn)榱Χ炔痪鶆蚨a(chǎn)生回彈的情況造成工件折彎精度不足。3、回彈在針對(duì)工件進(jìn)行間隙折彎的過(guò)程中，由于彎曲應(yīng)力產(chǎn)生變化，最終造成板料也會(huì)產(chǎn)生回彈最大應(yīng)力，從而使得材料彎曲部分的表面進(jìn)行超量折彎，但是在實(shí)際折彎的過(guò)程中，因?yàn)榛貜椓Φ挠绊懀赡茉斐晒ぜ庸ぴ诟鱾€(gè)角度和各個(gè)方向進(jìn)行不同的彈量彎曲，引起折彎角度產(chǎn)生不同，進(jìn)而影響工件折彎的精度。4、工件展開(kāi)料計(jì)算精度不準(zhǔn)由于工件展開(kāi)料的精度對(duì)于工件尺寸精度的影響非常關(guān)鍵，所以工件展開(kāi)尺寸必須要根據(jù)工件尺寸來(lái)進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算的過(guò)程中可以通過(guò)折彎系數(shù)算法來(lái)得出工件展開(kāi)料的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，但是在實(shí)際的過(guò)程中，由于不同板材之間的性狀大小存在較大的差距，所以工件展開(kāi)料的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值與實(shí)際的加工數(shù)值還會(huì)存在誤區(qū)，所以如果剪板機(jī)在下料的過(guò)程中產(chǎn)生的展開(kāi)料與實(shí)際的精準(zhǔn)度不一致，那么也會(huì)造成工件折彎過(guò)程出現(xiàn)誤差，進(jìn)一步影響工件折彎的精度。三、折彎工藝參數(shù)設(shè)計(jì)1、最小彎曲半徑影響最小彎曲半徑的因素有材料的力學(xué)性能、材料表面和側(cè)面的質(zhì)量，彎曲線的方向、彎曲中心角等。在板料不發(fā)生破壞的前提下，選擇完成零件內(nèi)表面的最小圓形半徑，但如果彎曲半徑過(guò)小，彎曲時(shí)外層材料拉伸變形量過(guò)大，超過(guò)拉應(yīng)力的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致板料外層出現(xiàn)裂縫，致使工件報(bào)廢，因此不宜選擇過(guò)小的彎曲圓角半徑。2、彎曲件孔邊距離預(yù)先加工好孔的毛坯料，在彎曲時(shí)如果孔位于彎曲變形區(qū)內(nèi)，那么孔的形狀在折彎后會(huì)拉伸變形。為了避免孔位分布在折彎變形區(qū)內(nèi)，孔邊距離一般應(yīng)保證L>3倍料厚。對(duì)于平行于彎曲線的長(zhǎng)腰形孔，為保證折彎精度和防止孔位變形，孔邊距離一般應(yīng)L>4倍料厚。3、彎曲件直邊高度對(duì)于90°彎曲，為便于成形，必須使工件直角邊高度h>2t。如果設(shè)計(jì)需要彎曲件的直邊高度hV2t，就要加大彎邊高度，使彎曲成形后再加工到合適尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后再折彎。對(duì)彎曲側(cè)邊帶有斜角的彎曲件即彎曲變形區(qū)域在斜線上時(shí)，由于斜線末端直線高度低，彎曲后工件會(huì)變形。4、預(yù)加工工藝孔、槽、缺口為防止材料在彎曲中受力不均而產(chǎn)生裂痕，一般都需要預(yù)先切槽或沖工藝孔通常槽寬K>t，槽深L>t+r+K/2。為防止多次彎曲過(guò)程中的累積誤差，在設(shè)計(jì)模具時(shí)要考慮增加壓料板、定位銷(xiāo)等定位元件。5、彎曲件的彎曲方向確定彎曲方向時(shí)應(yīng)盡量使毛坯的沖裁斷裂帶處于彎曲件的內(nèi)側(cè)，防止斷裂帶內(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)限制必須兩個(gè)方向折彎時(shí)，則應(yīng)盡量加大彎曲半徑或采用其他工藝措施。如果必須多方向彎曲時(shí)，則應(yīng)使彎曲線與纖維方向成一定角度或進(jìn)行退火處理后再折彎。四、工件折彎的精度控制措施1、間隙折彎法間隙折彎加工在折彎部件加工環(huán)節(jié)中起到非常關(guān)鍵的作用，一方面，通過(guò)間隙折彎能夠保證在加工的過(guò)程中通過(guò)上下模塊之間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)加工中避免上下模塊產(chǎn)生直接的接觸，從而有效的保證了工件不會(huì)在行程底部進(jìn)行加工與定位。而且，通過(guò)合理的調(diào)整上模塊與下模塊之間的開(kāi)口深度之間存在的間隙，也能夠更好的把握所需要的彎曲角度，從而有效的保證模具上能夠獲得更多的開(kāi)口角度，這樣也能有效的確保實(shí)際開(kāi)口角度符合實(shí)際精度。2、提高板材質(zhì)量在進(jìn)行工件折彎的過(guò)程中，應(yīng)該避免因?yàn)椴牧匣貜椧鸬木炔蛔愕膯?wèn)題。在實(shí)際進(jìn)行工件折彎的過(guò)程中，由于不同工件的加工形狀存在較大的差別，所以必須要根據(jù)實(shí)際板材的彎曲程度來(lái)選擇材料的回彈度，這樣才能夠有效的把握工件的尺寸精度，滿足下模開(kāi)口的角度。并且板材之地均勻也能夠較少折彎精度的誤差，從而更好的增強(qiáng)工件折彎的精度。3、針對(duì)回彈問(wèn)題進(jìn)行的工藝控制一旦材料由于塑性變形造成的毛胚外載荷作用，那么工件也必然發(fā)生塑性變形或者彈性變形。所以除掉外載荷之后，能夠保證毛坯的塑形變形效果的消失。在這樣的情況下，形狀和與尺寸也會(huì)因?yàn)榧虞d過(guò)程產(chǎn)生變化。所以在鈑金工件折彎的過(guò)程中能夠有效的針對(duì)彈性問(wèn)題進(jìn)行有效的解決［3］。在鈑金加工的過(guò)程中，工件折彎的速度能夠有效的進(jìn)行變化，通過(guò)利用回彈的規(guī)律，進(jìn)一步在工件彎折加工的過(guò)程中即使的調(diào)整，從而保證壓模板與磨具之間能夠均勻受力，更好的滿足回彈力的調(diào)整，同時(shí)，通過(guò)有效的改變模具角度以及工藝圓角大小的方式，能夠更好的保證鈑金加工的精度。4、提高展開(kāi)料的精度控制盡管在折彎加工過(guò)程中很大程度上會(huì)因?yàn)椴牧匣貜棇?dǎo)致精度受到影響，但是在實(shí)際加工的過(guò)程中，工件折彎常常是因?yàn)椴煌ぜ募庸ば螤畈煌a(chǎn)生的影響因素較多。所以必須要提高工件展開(kāi)料的精度控制，這樣才能夠保證材料的回彈能夠形成更加全面充分的影響，進(jìn)一步滿足工件加工的需求。在下模開(kāi)口過(guò)大的情況下進(jìn)行工件折彎的操作，能夠是的內(nèi)彎曲圓角的壓力降低，從而導(dǎo)致回彈力增加。所以必須要通過(guò)姐姐負(fù)載過(guò)大的問(wèn)題，對(duì)于一般的工件展開(kāi)料來(lái)說(shuō)，一定要明確內(nèi)彎圓角與半徑之間的材料厚度進(jìn)行明確的控制，從而進(jìn)一步減少機(jī)床由于受到撓曲變形的影響，所以這樣才能夠有效的提高工件折彎的精度。結(jié)束語(yǔ)折彎結(jié)果的精度是衡量鈑金最重要的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在操作過(guò)程中要合理地對(duì)鈑金件進(jìn)行相互連接和固定，使操作者既快又好地完成裝配，少出錯(cuò)誤，如果出錯(cuò)就會(huì)導(dǎo)致效率低成本高。參考文獻(xiàn)李娜