淺談數(shù)控折邊機(jī)應(yīng)用工藝研究

文/蔣文祥，陳晶，楊揚(yáng)，馬正平·江蘇亞威機(jī)床股份有限公司

隨著一帶一路建設(shè)、《中國(guó)制造2025》等發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo)的提出，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)新的快速發(fā)展階段，鈑金產(chǎn)品存在巨大的市場(chǎng)需求。但是隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品精度和效率等要求的不斷提高以及人工成本的不斷上升，傳統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)不能完全滿足多元化產(chǎn)品和差異化訂單的需求，而數(shù)控折邊機(jī)作為需要較少人工干預(yù)、產(chǎn)品精度穩(wěn)定、加工高效的自動(dòng)化設(shè)備，給市場(chǎng)和用戶帶來(lái)了新的機(jī)遇。

作為國(guó)內(nèi)鈑金加工設(shè)備的龍頭企業(yè)，江蘇亞威機(jī)床股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“亞威”）憑借充實(shí)的技術(shù)實(shí)力和技能儲(chǔ)備，突破了國(guó)際先進(jìn)折邊設(shè)備的技術(shù)壁壘，并結(jié)合市場(chǎng)不同行業(yè)的實(shí)際需求，推出了適合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的數(shù)控折邊機(jī)，同時(shí)經(jīng)過(guò)不斷深入市場(chǎng)，了解不同細(xì)分行業(yè)的工藝需求，持續(xù)完善和優(yōu)化了折邊機(jī)的應(yīng)用工藝。

基礎(chǔ)應(yīng)用工藝

板材基準(zhǔn)對(duì)中工藝

傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)通過(guò)后擋板對(duì)板料進(jìn)行定位，以板料邊緣為原點(diǎn)進(jìn)行送料加工，這種對(duì)中方式的優(yōu)勢(shì)是可以保證每道折彎工序的送料尺寸，并且不存在累積誤差，折彎尺寸精度只與定位擋塊的精度相關(guān)。但它的局限性也很明顯，每次加工都需要定位，增加了加工時(shí)間，極大地降低了加工效率，而且若首道折彎成形角度未達(dá)標(biāo)，需要再次加工保證折彎精度。

亞威對(duì)國(guó)內(nèi)外各細(xì)分行業(yè)客戶的實(shí)際生產(chǎn)工件進(jìn)行分析，并充分分析了傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)的劣勢(shì)，研發(fā)了兼容性較強(qiáng)的中心對(duì)稱方式的折邊機(jī)。其送料裝置以板料中心為原點(diǎn)，每邊按折彎線到原點(diǎn)距離進(jìn)行送料加工，這種對(duì)中方式減少了核對(duì)基準(zhǔn)的次數(shù)，節(jié)約了整體加工時(shí)間。同時(shí)，由于部分行業(yè)下料精度較低，尺寸允差較大，為節(jié)省成本，減少了打磨工序，邊緣毛刺不一，均會(huì)導(dǎo)致每張板料實(shí)際尺寸存在差異，而亞威折邊機(jī)可以完美地適應(yīng)這種場(chǎng)景，忽略板料邊緣的毛刺誤差，保證底面成形仍為矩形，保證并提升了批量加工時(shí)的穩(wěn)定性。

板材間隙倍數(shù)工藝

數(shù)控折邊機(jī)和傳統(tǒng)的折彎?rùn)C(jī)相比，其加工方式有所不同，折彎位置也有所差異。傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)使用滑塊在豎直方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)配合不同槽口的下模完成不同角度、不同工藝的加工。而數(shù)控折邊機(jī)，使用壓緊機(jī)構(gòu)固定住板料，通過(guò)折邊機(jī)構(gòu)推動(dòng)板料完成不同角度的加工，同時(shí)數(shù)控折邊機(jī)可以使用送料、壓緊、折邊等機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同工藝的加工。

折彎?rùn)C(jī)是通過(guò)與下模接觸的雙邊成形，成形的R弧與下模的槽口有關(guān)，而折邊機(jī)是通過(guò)與折邊模接觸的單邊成形，成形的R弧與間隙倍數(shù)有關(guān)。不同的間隙倍數(shù)不僅與板材材質(zhì)、厚度等屬性有關(guān)，還會(huì)影響折彎能力。亞威憑借多年來(lái)在折彎行業(yè)的工藝研究經(jīng)驗(yàn)，秉承腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)，通過(guò)有限元等專業(yè)軟件的分析和大量數(shù)據(jù)的演算，研究出了適用于厚度為0.2～4.0mm的碳鋼、不銹鋼、鋁板等不同材質(zhì)最適合使用的間隙倍數(shù)數(shù)值，將其融入數(shù)控系統(tǒng)中，并根據(jù)加工板材屬性自動(dòng)調(diào)用最優(yōu)參數(shù)，無(wú)需操作人員人工干預(yù)，極大地方便了客戶。

板材展開(kāi)系數(shù)工藝

折邊機(jī)加工成形工件的展開(kāi)系數(shù)與板料厚度等屬性也存在匹配關(guān)系，由于數(shù)控折邊機(jī)單邊成形與傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)雙邊成形加工方式的不同，其工件成形與展開(kāi)關(guān)系必然有所差異，如圖1所示，展開(kāi)系數(shù)的準(zhǔn)確性，不僅涉及到板料展開(kāi)圖和工件成形圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也與操作人員準(zhǔn)確的編程有著關(guān)聯(lián)。在實(shí)際生產(chǎn)中，客戶可以根據(jù)成品需要準(zhǔn)確地提供工件成形圖而無(wú)板料展開(kāi)尺寸圖，這種情況下，如果沒(méi)有準(zhǔn)確的展開(kāi)系數(shù)，下料圖往往需要多次測(cè)試及修正。

圖1 折邊機(jī)工件成形與展開(kāi)關(guān)系

通過(guò)理論公式的反復(fù)推算，結(jié)合大量的測(cè)試和數(shù)據(jù)積累，并經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)驗(yàn)證和優(yōu)化完善，亞威在數(shù)控折邊機(jī)展開(kāi)系數(shù)上的研究已非常精確。目前不僅可以通過(guò)成形尺寸得到出較為準(zhǔn)確的展開(kāi)圖紙，還在數(shù)控系統(tǒng)中兼容了成形尺寸編程和折邊線編程兩種方式，并由客戶自由選擇得到相同的加工效果。

成形應(yīng)用工藝

圓弧工藝

傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)加工圓弧通常需要定制圓弧模具，成本高，適用性極低，如果通過(guò)小步距送料的方式加工圓弧，雖然可以節(jié)省模具費(fèi)用，但操作和調(diào)試難度大，即使配置機(jī)器人，前期的示教工作也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而亞威數(shù)控折邊機(jī)得益于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工原理，可以使圓弧加工更加便捷，如圖2所示。同時(shí)為了降低操作人員的使用難度，優(yōu)化了編程方式，并在數(shù)控系統(tǒng)中融入了不同的圓弧工藝補(bǔ)償，只需將特性尺寸輸入，機(jī)床便可以自動(dòng)加工出不同需求的圓弧。

圖2 圓弧工藝

覆平工藝

電氣柜、門(mén)板等產(chǎn)品為了達(dá)到防刮手、防變形等目的，都會(huì)在折彎前進(jìn)行覆平，俗稱“壓死邊”。亞威將折邊機(jī)覆平的動(dòng)作進(jìn)行集成，簡(jiǎn)化了編程參數(shù)，同時(shí)根據(jù)不同細(xì)分行業(yè)實(shí)際效果需要擴(kuò)展優(yōu)化參數(shù)，豐富調(diào)整功能。目前該工藝已趨于成熟，能實(shí)現(xiàn)不同方向的覆平。

特殊覆平是在覆平基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，如閉口覆平工藝，其功能同樣是壓死，但可以完成工件不同開(kāi)口高度的成形需要；如折邊梁覆平工藝，主要是避開(kāi)與壓緊模具干涉的工件成形部分，其工藝難點(diǎn)在于要根據(jù)工件之前的成形形狀推算出避讓參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)較難完成的覆平工藝，如圖3所示。

圖3 特殊覆平工藝

定制工藝

隨著使用折邊機(jī)的客戶越來(lái)越多、行業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)折邊工藝的行業(yè)化需求也越發(fā)明顯。門(mén)板的U形、開(kāi)關(guān)柜的丁字形、貨架的幾字形等各類特殊工藝，如圖4所示，都無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的上下折完成，常規(guī)的工藝已很難滿足市場(chǎng)需求。而亞威數(shù)控折邊機(jī)憑借其原理優(yōu)勢(shì)，可以突破傳統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)的局限，實(shí)現(xiàn)上述不同工藝的一次性準(zhǔn)確成形。

圖4 各類特殊工藝

同時(shí)，亞威通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)編程便捷性的不斷優(yōu)化提升，設(shè)置了單軸運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多元化編程需求，能夠在數(shù)控系統(tǒng)中控制機(jī)床避開(kāi)干涉區(qū)域，完成不同細(xì)分行業(yè)特殊工藝的加工。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化程度高、特征明顯的工藝，亞威為客戶開(kāi)發(fā)了定制工藝接口，操作人員僅需根據(jù)成形部分尺寸進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，即可由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作加工，進(jìn)一步降低了操作人員的編程難度，得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。

應(yīng)用工藝調(diào)試技巧

產(chǎn)品加工時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)尺寸精度或角度精度不達(dá)標(biāo)情況，以下為工藝應(yīng)用中的調(diào)試技巧。

⑴確認(rèn)下料精度。折邊機(jī)適用于批量加工，對(duì)原材料尺寸的一致性較為關(guān)注，若一致性不好，則需要明確成形尺寸優(yōu)先級(jí)，使用較穩(wěn)定的尺寸進(jìn)行定位，優(yōu)先保證高等級(jí)成形尺寸，適當(dāng)放寬低等級(jí)的成形尺寸誤差。

⑵確認(rèn)機(jī)床性能。部分機(jī)床使用的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及工況較為惡劣，沒(méi)有及時(shí)保養(yǎng)，銹蝕與粉塵會(huì)影響機(jī)床精度。

⑶確認(rèn)過(guò)程干涉。折彎兩端的成形尺寸偏差大，使用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償不能解決時(shí)，可以排查板料旋轉(zhuǎn)送料時(shí)是否存在干涉，排除干涉部分，并檢測(cè)壓桿是否將板料夾緊。

結(jié)束語(yǔ)

亞威不斷完善的折邊工藝和智能的編程方式實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工藝的批量加工，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力，提高了加工效率，縮短了交貨周期，為客戶贏得了更多的市場(chǎng)。目前折邊機(jī)處于高速發(fā)展階段，亞威也在不斷地完善折邊工藝，積極響應(yīng)日新月異的客戶需求，以更成熟、更完美的數(shù)控折邊機(jī)迎接更加廣闊的客戶市場(chǎng)，為我國(guó)的機(jī)床行業(yè)注入更強(qiáng)勁的科技活力。