鈑金件滾彎工藝成形及其缺陷檢測

王曉臣

（沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110034）

在航空工業(yè)的發(fā)展過程中，隨著飛機(jī)對產(chǎn)品性能的要求逐漸提升在一定程度上加快了工業(yè)工藝制造技術(shù)的進(jìn)步。在工藝方法進(jìn)行改革和創(chuàng)新的過程中為飛機(jī)制造提供了一定的技術(shù)支持。在文章的研究過程中，首先對滾彎成形過程以及工藝技術(shù)進(jìn)行分析和研究，針對產(chǎn)品缺陷分析提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略，確保在飛機(jī)制造的過程中新型鋁合金和鋁鋰合金等新型材料應(yīng)用的安全可靠性[2]。

1 滾彎成形工藝概述

1.1 成形過程

手工三軸滾彎機(jī)成形和液壓滾彎機(jī)滾彎成形是比較傳統(tǒng)的滾彎成形工藝，主要的工藝過程就是通過人工將相應(yīng)的材料運(yùn)送到滾輪之內(nèi)，之后對滾彎之間的間隙和壓力有效的進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，從而帶動(dòng)零件滾彎成形。而MC4P431IAS三維四輥數(shù)控型材滾彎機(jī)床的工藝流程是首先對零部件的信息進(jìn)行了解和掌握[1]。在MC4P431IAS三維四輥數(shù)控型材滾彎機(jī)床使用的過程中所采用的原理是漸進(jìn)式的滾彎，也就是說在滾彎的過程中如果出現(xiàn)零件曲率不對或者是扭曲的現(xiàn)象，可以對零件進(jìn)行二次調(diào)整或者是鈑金的矯正。

1.2 工藝分析

在對滾彎成形工藝進(jìn)行分析的過程中，主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，第一個(gè)環(huán)節(jié)是對滾彎進(jìn)行分析，第二個(gè)環(huán)節(jié)是展示擠壓型材的成形方向和一些常見的類型，最后一個(gè)環(huán)節(jié)是滾彎成形的過程中部分的工藝流程。

第一，滾彎的分析。從圖1可以看出滾彎是指在摩擦力的作用下，滾莫能夠自動(dòng)的前進(jìn)，進(jìn)行塑性變形，其實(shí)質(zhì)就是在沒有拉力的作用下持續(xù)不斷的進(jìn)行彎曲的過程[1]。在MC4P431IAS數(shù)控滾彎機(jī)使用的過程中通過各個(gè)按鍵的控制讓零件進(jìn)行扭曲變形，從而形成不同曲率半徑的零件。

圖1 滾彎示意圖

圖2 “2”、“L”零件

圖2是在數(shù)控滾彎機(jī)生產(chǎn)零件的時(shí)候，最常見的“2”、“L”零件類型。

在整個(gè)滾彎的過程中，零件的半徑不允許出現(xiàn)小于型材高度300倍情況，防止零件在使用的過程中出現(xiàn)變形的情況[2]。其主要有四個(gè)影響因素，分別是材料機(jī)械性能、相對彎曲半徑直、彎曲角、曲率條件。

第二，滾彎成形的部分工藝流程。在滾彎成形的過程中有多個(gè)工藝步驟，主要分為領(lǐng)料、滾彎、制下陷、校正、檢驗(yàn)以及硬度和滲透的檢測檢查。

2 滾彎成形的技術(shù)檢測

（1）尺寸。在對尺寸進(jìn)行檢測的過程中要按照樣板的相關(guān)要求對零件進(jìn)行檢測，要求零件的尺寸要在一定的規(guī)定范圍內(nèi)，可以存在0.2mm～0.5mm之間的偏差。

（2）貼合檢查。在對型胎進(jìn)行檢查的時(shí)候要按照型胎和檢驗(yàn)?zāi)Ｖg的間隙，要嚴(yán)格按照相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的間隙范圍內(nèi)。

如果在檢測的過程中規(guī)定的最小間隙不變，可以施加等量的重量進(jìn)一步檢測零件的不貼合度。如果在加壓之后另外一處還是超出規(guī)定的情況就視為產(chǎn)品的不合格。

（3）彎曲變薄處檢測。針對零件的彎曲變薄處要進(jìn)行最小厚度的檢查，按照零件的相關(guān)參數(shù)要求允許變薄量在0.2公稱尺寸范圍內(nèi)。

（4）表面質(zhì)量的檢測。在對零件的表面進(jìn)行檢測的過程中，要求不允許出現(xiàn)擦傷、劃傷、壓痕、毛刺或者是肉眼可見的非金屬雜質(zhì)等等。在對表面質(zhì)量進(jìn)行檢測的時(shí)候，工廠最常見的兩種方法就是目測手摸和儀器測量表面粗糙度。

3 滾彎零件常見故障及處理

對滾彎零件的缺陷分析過程中主要是針對傳統(tǒng)的滾彎機(jī)床和數(shù)控滾彎機(jī)床進(jìn)行分析和研究。

（1）傳統(tǒng)滾彎機(jī)。常見的缺陷有零件的斷裂、扭曲、部分出現(xiàn)凹陷以及彎曲回彈等等，針對這四種常見的缺陷進(jìn)行分析。①零件斷裂、裂紋。主要的特征就是在材料的表面出現(xiàn)了裂紋，引起了斷裂。對零件發(fā)生缺陷進(jìn)行分析，一是材料的塑性比較差，表面比較粗糙，所以引起了零件的斷裂，那么可以選用性能相對比較穩(wěn)定的材料，并對材料進(jìn)行退火處理，就能夠有效的促進(jìn)零件質(zhì)量的提升。②扭曲變形。扭曲變形的主要特征就是在彎曲之后端面不能平整對合，引起這種情況主要有三種因素，分別是選料的不均勻，滾輪和材料之間的間隙不合適以及滾輪的結(jié)構(gòu)不合理，因此在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中可以在滾彎的過程中將速度控制在均勻的范圍內(nèi)，選擇合適的材料和滾輪間隙。③出現(xiàn)凹陷。主要的缺陷特征是零件的外表面圓度出現(xiàn)超差，主要的原因是由于性能的不穩(wěn)定和滾彎的次數(shù)少以及半徑尺寸相對較小，那么就材料選擇的時(shí)候就盡量選用性能比較穩(wěn)定的材料，增加滾彎的次數(shù)或進(jìn)行鈑金手工矯正，增加滾彎的半徑。④彎曲回彈。產(chǎn)生彎曲回彈的主要原因是工件結(jié)構(gòu)的不合理，選擇的工藝方法不科學(xué)以及滾輪的抬升量不夠，因此可以從設(shè)計(jì)方面和工藝方面進(jìn)行有效的改進(jìn)，對零件進(jìn)行退火處理，使用拉彎工藝加大拉力。

（2）數(shù)控滾彎機(jī)。①劃傷?！?”、“L”類型的零件因?yàn)闈L輪和型材之前的間隙比較大，就會(huì)導(dǎo)致失穩(wěn)嚴(yán)重，造成劃傷，因此可以加緊框板，針對劃傷的位置進(jìn)行打磨。②扭曲。導(dǎo)致零件發(fā)生方向變形扭動(dòng)的主要原因是在滾輪抬升量加大的過程中，彎曲中心沒有通過型材的中性層，因此可以對滾輪的結(jié)構(gòu)合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加滾路直徑的過程中減少水平中心距離。③曲率變化不均。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是模具的結(jié)構(gòu)不合理，分開式的滾輪間隙較大，而在這個(gè)過程中就可以增大滾輪的直徑，設(shè)計(jì)符合零件外形的滾輪結(jié)構(gòu)，增加抬升量，增加壓料力補(bǔ)償回彈。

4 總結(jié)

綜上所述，在鈑金件滾彎成形工藝的過程中，要對成形的原理和流程進(jìn)行分析，才能針對存在的隱患和問題及時(shí)的進(jìn)行解決，促進(jìn)工藝質(zhì)量的提高。