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【HAIGEI推荐】浅析钣金折弯构件工艺设计

来源:海吉科技作者:HAIGEI网址:http://www.haigei.cn浏览数:645 

摘要:随着科技的进步与成熟,在钣金加工行业中,作为一种最常见工艺的数控折弯有了很大改进。以较为常见的数控折弯加工为例,具体分析钣金折弯构件的工艺设计,并提出钣金折弯构件设计优化的具体措施。


关键词:钣金折弯构件;加工工艺;设计


引言


钣金构件加工通常指的是针对厚度小于等于 6 m m 的金属薄板实施综合冷加工的一种工艺,其中包括冲、剪/切、拉伸、折弯、等基本工序。折弯加工是钣金构件加工的常用工艺,板料折弯设备上下模的结构及尺寸对折弯零件外形尺寸及结构具有很大的制约性,因此设计零件结构时,需要对这些因素给予充分考虑,确保零件生产满足加工工艺要求。


弯曲件定义解析


弯曲作为一种板料成形的基本形式,在金属材料加工中应用比较普遍,钣金构件设计中比较常用的零件即为弯曲件。通常情况下,模具设计生产效率受弯曲件工艺影响较大,弯曲件良好的工艺性能,不仅可使钣金加工质量得到提高,同时也起到模具设计及制造简化的作用,生产效率得到提高,生产成本大大降低。一般情况下,模具及弯机会对弯曲件截面产生约束 ,所以确保弯曲件工艺性能良好是影响模具成型效果的重要因素。


构件设计需要考虑的基本因素


1.内弯角的大小

钣金折弯生产中,一定厚度的材料,其外层在拉应力的作用下,弯曲半径与拉应力成反比关系,即半径越小,拉应力就越大。在外层材料所受拉应力超出允许范围、且弯曲半径较小的情况下,工件很容易发生纹裂或者折断现象。因此在设计弯曲构件时,为了使零件工艺性保持良好,需要对折弯内角的角度与半径进行合理选择,避免弯角的半径过小而导致拉应力变大 ,损坏加工零件。


2.工艺槽、孔及缺口设计

2.1 工艺槽的设计

设计工艺槽需要注意的是,在钣金加工材料为内嵌式弯曲边时,设计长度:

L≥R+T+13/2

( L为折弯长度;R为折弯半径;T为薄板材料的厚度;13为工艺缺口或者槽的宽度)


2.2 成角度工艺孔设计

为了确保钣金加工成品构件外表美观,需要对角度的牢固性给予考虑。通常在成交顶端设计工艺孔,以材料的实际应用为出发点,或者以数据模板特定数值为依据进行孔的直径范围设计。在设计钣金构件过程中,假如没有其他特殊要求,且需要设计角度工艺时,可以惯用的参考数据为参考依据。


2.3 弯边高度设计

实际操作过程中,材料弯边通常有第一、二、三道,甚至多道弯边,在进行钣金构件设计中,所遇到的要求形式多样,不管要求复杂还是简单,都需要高度重视首道弯边,W1min表示首道弯边的最小高度,下模V型槽口宽直接关联着弯边高度:计算公式如下:

W1min≥V/2sin (A/2)

( W1min 为首道弯边的最低高度; V为V型槽的槽口宽度; A为折弯的角度)

在设计第二道弯边的高度时,应当对以下两种因素给予考虑:二道弯边高度应大于上模体刃口尺寸;二道弯边的高度应大于首道弯边高度,并且通常两弯边应当形成45°以下角。同理,第三道弯边的最小设计高度应当比第二道的弯边高度大;针对多道弯边的零件加工,应结合实际情况灵活组合以上几种折弯进行多道弯边的设计。


钣金构件工艺设计优化策略


1. 改进工艺角度,提高工艺设计

在钣金加工生成中,工件加工理想形状难以直接实现,该问题的解决办法为可尝试改进工艺措施,将两个构件合成为完整弯件,中间部位采取直边连接,弯形完成后再进行冲切,制成两个工件。加工工艺的改进,可有效控制与把握材料的延伸率,计算长度的精确性得到提高。相对弯曲的半径为R/T=30/3=10的情况下,比例值较大,缩小板料变形的程度;板料的中性层两边纯弹性及塑性的变形区域总的变形中弹性变形的比例较小,造成材料角度及尺寸回弹。即:R/T=30/3=10( 为折弯半径; r 为板材厚度)这一现状的改变,需要加工工艺优化改进来实现,可在材料加工时,对下料的两边材料实施互相牵制,有效避免下料滑动与变形等问题的发生。


2. 加工模具角度的改进

模具的改进是钣金构件工艺设计的效果提升的重要途径。其优势在于模具的改进可直接提高加工件成型质量及成型效果。加工模具改进时,需要科学分析并充分把握拟加工构件的实际构造。比如改进钣金构件工艺设计的模具时,可采取弯曲切断复合模具,该模具的使用,可使钣金弯曲精度、切料准确度等得到提高,同时具有成产成本低廉、卸料方便等优势。


结语


为了确保钣金构件的美观性及弯形精度、提高钣金构件加工效率,设计钣金构件工艺时需要灵活掌握影响因素,改进加工工艺及加工模具角度,促进钣金构件工艺设计效果的提升,为设计生产出高规格 、高质量的钣金构件 、满足社会发展需求提供有力保障。


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