鈑金件折彎工藝及技術(shù)方案研究論述

趙志明

摘 要：鈑金件主要是把金屬薄板利用手工或者是模具進(jìn)行沖壓，進(jìn)而形成所需要的形狀與尺寸，并利用焊接以及機(jī)械加工等技術(shù)制成更加復(fù)雜的零件。常見(jiàn)的鈑金件主要有煙囪、鐵皮爐以及汽車外殼。鈑金件折彎工藝是生產(chǎn)鈑金件過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，可以有效提高鈑金件質(zhì)量和使用功能。因此，在這樣的環(huán)境背景下，探究鈑金件折彎工藝及技術(shù)方案具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：鈑金件；折彎工藝；技術(shù)方案；提升

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)模式的進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)也對(duì)鈑金工藝提出了更高的技術(shù)要求。鈑金件彎折工藝是鈑金工藝中的重要內(nèi)容，也是鈑金工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)中，主要利用SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid等3D制圖軟件獲得鈑金加工中需要的數(shù)據(jù)，為數(shù)控機(jī)床、等離子以及水射流切割機(jī)等環(huán)節(jié)的操作提供重要的數(shù)據(jù)信息。其加工工藝由于鈑金件形狀的不同而具有一定的復(fù)雜性和困難性，使得在工件之間產(chǎn)生很大的互換性，進(jìn)而直接影響鈑金件的質(zhì)量與實(shí)際尺寸。因此，本文以鈑金件為核心，探究其彎折加工工藝以及設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而保證鈑金件的整體質(zhì)量。

1 加工前期板料長(zhǎng)度的計(jì)算方式

1.1 中性層計(jì)算法

在實(shí)際的鈑金件生產(chǎn)加工的過(guò)程中，鈑金件彎折工藝屬于一種成型工序，是進(jìn)行沖壓工序之后的最后一道工序。為了保證鈑金件孔位、缺口、零件尺寸等參數(shù)滿足加工要求，在彎折工序前期要明確鈑金件各零件的參數(shù)信息。因此，對(duì)零件板料的展開(kāi)尺寸進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算具有非常重要的作用。在進(jìn)行板料長(zhǎng)度計(jì)算的過(guò)程中，要依托于彎曲中性層長(zhǎng)度固定原理，用板料直線部分長(zhǎng)度加上彎曲部分的中性層長(zhǎng)度，進(jìn)而得出板料展開(kāi)長(zhǎng)度。在實(shí)際鈑金彎折加工的過(guò)程中，板料在發(fā)生彎折的時(shí)候其外層會(huì)受到一種應(yīng)壓力的作用，進(jìn)而在板料內(nèi)層形成應(yīng)壓力，使得板料受力保持平衡。板料在內(nèi)外層受力的影響下，就會(huì)產(chǎn)生不受拉力和壓力的過(guò)渡層，這就是我們常說(shuō)的中性層。中性層在板料彎折的過(guò)程中由于不受力而保持長(zhǎng)度不變，因此，在實(shí)際的板料展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算中一般會(huì)根據(jù)板料中性層長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。中性層在實(shí)際彎折的過(guò)程中，其位置和板料的變化程度具有很大的關(guān)聯(lián)，通常情況下，彎折半徑就是板料厚度，在板料厚度δ小于等于4時(shí)，中性層與彎折截面內(nèi)側(cè)距離為0.5δ；在板料厚度δ大于等于5時(shí)，中性層與彎折截面內(nèi)側(cè)距離為0.34δ，而此時(shí)中性層長(zhǎng)度也就是板料的展開(kāi)長(zhǎng)度。

1.2 補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算法

在鈑料的彎折角是直角的情況下，技術(shù)人員可以通過(guò)補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算法來(lái)獲取板料展開(kāi)長(zhǎng)度，其計(jì)算公式為L(zhǎng)=A+B-2δ+2Δ，（A、B為彎折后的板料兩個(gè)截面長(zhǎng)度），常用的鈑金件彎折補(bǔ)償系數(shù)如表1所示。

當(dāng)在鈑料的彎折角非直角的情況下，如下圖所示，板料展開(kāi)長(zhǎng)度為L(zhǎng)=A+B+K（k為90度時(shí)的補(bǔ)償值），當(dāng)料厚小于0.3時(shí)，k值為0；當(dāng)料厚大于0.3時(shí)，k=（v/90）×k

在實(shí)際的鈑金件彎折加工中，若不知道板料的彎折補(bǔ)償系數(shù)，可以利用試折彎的方式進(jìn)行板料彎折補(bǔ)償值的確定。例如，在剪板機(jī)的操作過(guò)程中，金屬板材的加板料尺寸為A×B，用卡尺測(cè)量出板料兩邊的尺寸，根據(jù)測(cè)量出的尺寸選擇合適的模具，并沿著平行與垂直于板料軋制方向進(jìn)行彎折，再用卡尺測(cè)出軋制后的尺寸a和b，利用板料彎折補(bǔ)償系數(shù)公式Δ=L-a-b（a、b為彎折后的板料縱截面長(zhǎng)度，L為板料展開(kāi)長(zhǎng)度），進(jìn)而得到板料各個(gè)方向的補(bǔ)償系數(shù)。

2 選擇合適的彎折模具

2.1 下模

合適的彎折模具對(duì)鈑金件的定型具有非常重要的意義和作用，彎折模具主要有上模具和下模具。在實(shí)際的彎折模具選擇中，首先，工作人員要根據(jù)鈑金件的具有材質(zhì)和板料厚度以及彎折尺寸的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的彎折刀具與下模，防止在鈑金件彎折加工的過(guò)程中彎折件和刀具發(fā)生碰撞而造成鈑金件變形，并避免不當(dāng)模具對(duì)加工機(jī)器的損害與消耗。其次，一般百超折彎?rùn)C(jī)的配套下模具槽口為“V”型，除了有30°的可折銳角之外，其余全部為88度的可折直角與鈍角。在進(jìn)行模具選擇的過(guò)程中，板厚和選擇模具的槽口寬度成正比，即板厚數(shù)值越大，槽口就要越寬，并取值為6δ；若由于設(shè)計(jì)需要薄板的折彎圓角較大的情況下，可以選擇槽口較寬的模具，下模的槽口尺寸以及形狀要根據(jù)實(shí)際加工需要進(jìn)行修模或者是定制。

2.2 上模

彎折上模包括直刀、大彎刀、小彎刀以及壓平刀等類型的刀具，直刀常用于折板厚度小于3或者是折彎數(shù)多的鈑金零件，小彎刀用于折縱深度較小的U型鈑金零件，大彎刀用于折彎縱深度大的U型鈑金厚板零件，壓平刀用于折彎邊緣壓平或者是進(jìn)行返修的折彎件。因此，上模的選擇要根據(jù)鈑金件的實(shí)際彎折加工情況，進(jìn)而保證鈑金件的加工質(zhì)量和加工效率。在實(shí)際鈑金件彎折的過(guò)程中，為了保證零件孔的精確性，可以先切小孔進(jìn)行鈑金件彎折，再進(jìn)行擴(kuò)孔，在彎折線上設(shè)置工藝縫，其長(zhǎng)度和孔徑長(zhǎng)度保持一致，進(jìn)而防止鈑金件孔變形。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要以鈑金件彎折工藝和加工技術(shù)為核心進(jìn)行論述，探究出較為有效的鈑金件彎折工藝。因此，在實(shí)際的鈑金件彎折加工的過(guò)程中，要對(duì)鈑金件彎折工藝進(jìn)行合理運(yùn)用，進(jìn)而不斷提高鈑金件的加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]丁靜.鈑金件折彎工藝優(yōu)化系統(tǒng)研究[D].華中科技大學(xué)，2014.

[2]楊建華，許超.基于特征的鈑金折彎工序優(yōu)化研究[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2015，（3）：45-47，56.

（作者單位：創(chuàng)斯達(dá)科技集團(tuán)（中國(guó)）有限責(zé)任公司）