鈑金折彎結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計研究

王芳

摘 要：在時代飛速發(fā)展的背景下，為實施金屬的加工與制作，保證金屬使用的效果，要求金屬加工的工藝不斷更新。在金屬的加工工藝中，鈑金的加工工藝比較冷門，但是鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)備產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人們生活生產(chǎn)之中，例如：汽車、機械制造與電器等。對此，本文主要分析了鈑金的折彎結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計更新對策，以保證金屬結(jié)構(gòu)使用的有效性。

關(guān)鍵詞：鈑金；折彎結(jié)構(gòu)；工藝設(shè)計

1.前言

近幾年來，金屬的加工工藝多種多樣，作為金屬的加工工藝之一的鈑金工藝，在產(chǎn)品的設(shè)備功能中有著重要作用，尤其鈑金的折彎結(jié)構(gòu)屬于鈑金的加工工藝之中常用的一種，有著較強的實用性，尤其是汽車遮雨棚、頂棚弧形板與曲形水壺等，都應(yīng)用鈑金的折彎工藝加工。然而，鈑金的折彎工藝難度比較大，這就需要相關(guān)人員深入了解鈑金的折彎工藝，以便有效應(yīng)用。

2.彎曲件的加工情況

工藝缺口、孔或是槽主要是為避免彎曲的范圍中，材料出現(xiàn)寬度變寬與裂紋的現(xiàn)象，在設(shè)計結(jié)構(gòu)時，應(yīng)設(shè)計合理工藝缺口、孔或是槽。當(dāng)內(nèi)嵌彎邊的彎曲邊是內(nèi)嵌彎邊，設(shè)計長是L，并且L≥t+r+L/2，公式中r為折彎半徑，t代表薄板材料的厚度；寬是L，L需要和數(shù)控沖模具的尺寸一致性[1]。成角的工藝孔主要就是為保證零件成角美觀性，避免出現(xiàn)裂紋，一般可以將工藝孔設(shè)計在成角頂端，第三道的彎邊高度最小值同向的折彎時，第一道的彎邊高度需要小于第二道的彎邊高度，第二道的彎邊高度需要比第三道的彎邊高度小。對多道的彎邊零件設(shè)計時，若設(shè)計多道的折彎，需要按照上述情況簡單組合，對彎曲成形可行性進行判斷。如果彎曲線周邊有孔，會使得彎曲過程孔產(chǎn)生變形，在設(shè)計時需要盡可能防止發(fā)生上述情況，需要確保在變形區(qū)外有孔分布，孔邊線到彎曲半徑的中心距離為：大于10時取上限。小于10時取下限。

3.鈑金折彎結(jié)構(gòu)制造工藝與模具改進

3.1制造工藝的改進

在改進制造工藝時，需要相關(guān)人員總結(jié)實踐經(jīng)驗，了解鈑金的加工工藝中的相關(guān)問題，例如：在加工鈑金時，如果采取一件彎曲件加工，這無法與人們要求零件相符。因此，需要改進制造工藝，應(yīng)用兩件及以上彎曲件一起加工。通過這種方式加工，可以拼接出人們預(yù)期加工的工件，同時可以確保工件精細程度，以便對彎曲率進行有效控制，提升材料的延伸率控制效果。同時經(jīng)兩件及以上彎曲件的拼接，能夠保證整體零件的穩(wěn)定性，確保不同變形區(qū)中穩(wěn)定性，以便出現(xiàn)變形，也會降低變形的比例[2]。

3.2改進模具

鈑金加工主要是經(jīng)模具進行操作，無論在什么時候，工件成形主要影響部分就是模具。但是傳統(tǒng)模具因為材質(zhì)影響比較嚴(yán)重，不方便移動與搬遷，導(dǎo)致人工加工的效率受到影響，加大了制作成本。因此，需要相關(guān)人員重視加工過程，有效保證鈑金質(zhì)量。新型加工模具是基于傳統(tǒng)模具優(yōu)點來加工，新型加工的方法與材料，可以將工人勞動負(fù)擔(dān)減輕。不僅可以確保工件形狀，而且能夠?qū)⒊杀窘档?。例如：大大減輕了工人的勞動負(fù)擔(dān)。在保證工件的形狀標(biāo)準(zhǔn)時又降低了成本。如：新型彎曲復(fù)合的切斷模具，可以對傳統(tǒng)的切斷模具切斷功能進行保留，提高彎曲率加工的精度，提高切斷精準(zhǔn)度?？傊?，模具改進需要把工件科學(xué)結(jié)構(gòu)的原理當(dāng)作基礎(chǔ)，分析加工構(gòu)造與用途，改進模具功能，提高模具材料使用壽命與材質(zhì)。

3.3鈑金折彎的結(jié)構(gòu)工藝計算

就鈑金折彎的結(jié)構(gòu)加工工藝而言，有著比例要求與設(shè)計要求，尤其工藝缺口、孔與工藝槽等。此外，鈑金的折彎結(jié)構(gòu)都有算法的要求，鈑金的折彎結(jié)構(gòu)加工工藝主要就是加工鈑金材料彎邊。通常情況下，鈑金的材料彎邊存在三道彎邊，各種彎邊結(jié)構(gòu)鈑金折彎的結(jié)構(gòu)加工均有相應(yīng)的算法與設(shè)定要求，同時彎邊和參考存在密切聯(lián)系。把第一道的彎邊當(dāng)作基礎(chǔ)上，通常需要超過兩倍折彎角度比值和槽口寬度，若缺乏恰當(dāng)?shù)谋壤?，會?dǎo)致彎邊曲率不足或是引起彎邊變形，導(dǎo)致工件加工受到影響，無法成功的加工。在嚴(yán)格根據(jù)比例對加工進行設(shè)定，實施第一道的彎邊加工以后，第一道的彎邊高度需要低于第二道的彎邊高度，第一道的彎邊刀刃尺寸需要小于第二道彎邊，且兩道彎邊角度需要控制在45度以內(nèi)，第二道的彎邊高度需要低于第三道的彎邊[3]。

由于鈑金折彎彎邊加工這項工作比較復(fù)雜，彎邊數(shù)量愈多，會提高操作要求，如果一道彎邊與比例設(shè)定不符，會破壞到工件完整性。同時折彎彎曲半徑存在數(shù)據(jù)的要求，若工件受到較大拉力，缺乏確定彎曲半徑比例，導(dǎo)致所加工零件缺乏穩(wěn)定性。一般情況下，鈑金的材料厚度在0.4毫米左右，最小彎曲的半徑在8-10毫米之間。如果鈑金的厚度是0.5毫米，最小彎曲的半徑在15-20毫米之間。如果鈑金的厚度是0.6毫米，彎曲半徑最小值在25-30毫米之間。鈑金的厚度是1毫米，彎曲半徑最小值在45-50毫米之間。鈑金的厚度如果是1.5毫米，彎曲半徑最小值在55-60毫米之間[4]。就折彎部分而言，若彎曲線的周邊有孔，需要保證設(shè)計孔處于彎曲變形的區(qū)域外，避免彎曲的過程出現(xiàn)孔變形。孔邊線至彎曲的半徑中心距離有著下列要求，如果是圓形孔，需要保證鈑金材料的厚度在2毫米以內(nèi)，圓孔至彎曲半徑的中心距離需要比鈑金厚度大；若鈑金材料的厚度在2毫米以上，孔和彎曲的半徑中心實際距離需要比鈑金材料的厚度兩倍大。如果是方形孔，需要按照相關(guān)測量的數(shù)據(jù)，孔每一邊長度需要超過2.5-3倍材料的厚度，確?？撞粫l(fā)生變形。為保證鈑金的折彎加工零件成角的美觀性，成角的工藝口設(shè)計需要具備數(shù)據(jù)的要求。

4.結(jié)語

總之，鈑金彎曲結(jié)構(gòu)的加工工藝屬于鈑金加工中一個重點與難點，加工對于數(shù)據(jù)有諸多要求，對于設(shè)備要求比較高。然而，鈑金彎曲結(jié)構(gòu)中加工弧形的工件在日常生活中有著廣泛應(yīng)用，市場的需求量比較大。因此，需要重視鈑金彎曲的加工工藝，提高產(chǎn)品工藝性，不斷更新模具，這樣不僅可以降低成本，而且能夠確保工件質(zhì)量。

參考文獻

[1]李小強，李東升，于成龍等.航空鈑金數(shù)字化快速工藝準(zhǔn)備系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].塑性工程學(xué)報，2013，20（01）：37-42.

[2]姜秀玉.淺析航空鈑金數(shù)字化快速工藝準(zhǔn)備系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，11（19）：137-137.

[3]張作家，張慶立.探討部隊汽車鈑金維修工藝及現(xiàn)代化維修設(shè)備的應(yīng)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，14（14）：41.

[4]張作家，張慶立.探討部隊汽車鈑金維修工藝及現(xiàn)代化維修設(shè)備的應(yīng)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，23（12）：50.

（作者單位：沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司工裝設(shè)計所）