折彎中常遇見的問題

作為一名鈑金行業(yè)折彎機(jī)操作工來說，對一些基礎(chǔ)知識必須要知道。當(dāng)然折彎操作工要會看工件圖紙這是首要條件，同時在這個崗位工作經(jīng)驗也很重要。折彎機(jī)械設(shè)備類型很多，但一些設(shè)備基本結(jié)構(gòu)和工作原理也是要懂得。

對于在工作中折彎工藝的學(xué)習(xí)，首先應(yīng)該從基礎(chǔ)知識先了解。

1、折彎模具的選擇

折彎模具按折彎工藝分為標(biāo)準(zhǔn)模具和特殊折彎模具。在標(biāo)準(zhǔn)的折彎情況下（直角和非直角折彎）折彎時一般都是用標(biāo)準(zhǔn)模具，折彎一些特殊的結(jié)構(gòu)件（如：段差折彎、壓死邊等）時采用特殊模具。另外折彎不同厚度板料時，對折彎下模具的開口尺寸“V”形槽尺寸選擇有所不同。一般所選用“V”形槽開口尺寸為板材厚度的6-10倍（0.5~2.6mm為6t、3~8mm為8t、9~10mm為10t、12mm以上為12t）。當(dāng)板材較薄時選擇取向于小數(shù)，板材較厚時取向于大數(shù)。如：折彎2mm板時可選用12mmV槽即可。標(biāo)準(zhǔn)的折彎一般所彎的角度不小于90度，標(biāo)準(zhǔn)的折彎機(jī)模具上模和下模的尖角通常為88度。在不標(biāo)準(zhǔn)的折彎情況下，可選擇不同的上模具形狀，可折彎板材不同的角度和形狀。若特殊的形狀板金件，可要選擇特殊的折彎模具成形折彎。

      特殊模具折彎圖

2、模具的分段

通常折彎機(jī)模具標(biāo)準(zhǔn)長度為835mm一段，原則上只可折彎大尺寸的工。如果將模具分割為長短不同的小段，通過不同的模具長度自由組合，就可方便于不同長短的盒形工件或箱體等折彎。在行業(yè)內(nèi)對折彎模具的分段有一個標(biāo)準(zhǔn)的分割尺寸，如：標(biāo)準(zhǔn)分割835分段：100（左耳），10，15，20，40，50，200，300，100（右耳）=835mm。當(dāng)然也可按用戶的要求分割。

                折彎模具分段圖

3、折彎力的計算

如果我們要折彎一件比較大以及板材比較厚的板材時，先要了解所需的折彎噸位力。那么我們可以通過計算得出折彎所需的噸位（建議工件折彎的所需壓力在設(shè)備額定噸位的80%以內(nèi)），通過計算我們也可確定折彎所需的噸位設(shè)備，模具V槽合理的選擇而對折彎力也有影響。計算方法如下：

計算公式：

    P = 折彎力（KN）

L = 板料長度(M)

T = 材料抗拉力(軟鋼: 45Kg/mm2)

S = 板材厚度(mm)

V = 下模寬度(mm)

■例：以折彎2米長，3毫米厚的軟鋼板為例計算它的折彎力：T = 材料抗拉力(軟鋼:45KN/mm2)

  P= 1.42xLxTxs2/1000xV

       =1.42x2000x450x9/1000x24

       =11502000/24000

       =479.25KN

       =48 噸

    在折彎的過程中，除了我們標(biāo)準(zhǔn)的折彎方法外，還會經(jīng)常遇到一些特殊的折彎工藝要求。這主要看產(chǎn)品的設(shè)計而言，下面列舉比較特殊以及常見的例子：

1、折彎件的最小彎曲半徑

材料彎曲時，其圓角區(qū)上，外層收到拉伸，內(nèi)層則受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時，內(nèi)r越小，材料的拉伸和壓縮就越嚴(yán)重；當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過材料的極限強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫和折斷，因此，彎曲零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)避免過小的彎曲圓角半徑。常用材料的最小彎曲半徑見下表。

常用金屬材料最小折彎半徑列表

l彎曲半徑是指彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑,t是材料的壁厚。

lt為材料壁厚，M為退火狀態(tài)，Y為硬狀態(tài)，Y2為1/2硬狀態(tài)。

2、彎曲件的直邊高度

2.1一般情況下的最小直邊高度要求

彎曲件的直邊高度不宜太小，最小高度按要求：h＞2t。

2.1彎曲件的直邊高度最小值

2.2特殊要求的直邊高度

如果設(shè)計需要彎曲件的直邊高度h≤2t,，則首先要加大彎邊高度，彎好后再加工到需要尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后，再折彎（如下圖所示）。

2.2特殊情況下的直邊高度要求

2.3彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度

當(dāng)彎邊側(cè)邊帶有斜角的彎曲件時，側(cè)面的最小高度為：h=（2～4）t＞3mm

2.3彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度

2.4折彎件上的孔邊距

孔邊距：先沖孔后折彎，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外，避免彎曲時孔會產(chǎn)生變形?？妆谥翉澾叺木嚯x見表下表。

       折彎件上的孔邊距

2.5局部彎曲的工藝切口

2.51折彎件的彎曲線應(yīng)避開尺寸突變的位置

局部彎曲某一段邊緣時，為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂，可將彎曲線移動一定距離，以離開尺寸突變處（圖 a)，或開工藝槽（圖 b)，或沖工藝孔（圖4c) 。注意圖中的尺寸要求：S≥R ；槽寬k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。

                   局部彎曲的設(shè)計處理方法

2.52當(dāng)孔位于折彎變形區(qū)內(nèi)，所采取的切口形式

當(dāng)孔在折彎變形區(qū)內(nèi)時，采用的切口形式示例。

切口形式示例

a) 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū)

       帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū)

b) 打死邊的設(shè)計要求

    打死邊的死邊長度與材料的厚度有關(guān)。如下圖所示，一般死邊最小長度L≥3.5t+R。

其中t為材料壁厚，R為打死邊前道工序（如下圖右所示）的最小內(nèi)折彎半徑。

死邊的最小長度L

c) 設(shè)計時添加的工藝定位孔

為保證毛坯在模具中準(zhǔn)確定位，防止彎曲時毛坯偏移而產(chǎn)生廢品，應(yīng)預(yù)先在設(shè)計時添加工藝定位孔，如下圖所示。特別是多次彎曲成形的零件，均必須以工藝孔為定位基準(zhǔn)，以減少累計誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

                   多次折彎時添加的工藝定位孔

d) 標(biāo)注彎曲件相關(guān)尺寸時，要考慮工藝性

       彎曲件標(biāo)注示例

如上圖所示所示， a先沖孔后折彎，L尺寸精度容易保證，加工方便。b和c如果尺寸L精度要求高，則需要先折彎后加工孔，加工麻煩。

e) 彎曲件的回彈

   影響回彈的因素很多，包括：材料的機(jī)械性能、壁厚、彎曲半徑以及彎曲時的正壓力等。

①、折彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大，回彈就越大。

②、從設(shè)計上抑制回彈的方法示例

彎曲件的回彈，目前主要是由生產(chǎn)廠家在模具設(shè)計時，采取一定的措施進(jìn)行規(guī)避。同時，從設(shè)計上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)促使回彈角簡少如下圖所示：在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制回彈。

                     設(shè)計上抑制回彈的方法示例

以上的幾種方法都是在生產(chǎn)過種中折彎經(jīng)常遇到的問題，僅給大家作個參考，主要還是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對遇到的問題作出正確的處理方法。

鈑金件折彎工程師手冊

鈑金的折彎

是指改變板材或板件角度的加工。如將板材彎成V形，U形等。一般情況下，鈑金折彎有兩種方法:一種方法是模具折彎，用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積較小、大批量加工的鈑金結(jié)構(gòu)；另一種是折彎機(jī)折彎，用于加工結(jié)構(gòu)尺寸比較大的或產(chǎn)量不是太大的鈑金結(jié)構(gòu)。這兩種折彎方式有各自的原理，特點(diǎn)以及適用性。

模具折彎：

對于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的結(jié)構(gòu)件（一般情況為300X300），加工廠家一般考慮開沖壓模具加工。

1常用折彎模具

常用折彎模具，如下圖。為了延長模具的壽命，零件設(shè)計時，盡可能采用圓角。

過小的彎邊高度，即使用折彎模具也不利于成形，一般彎邊高度L≥3t（包括壁厚）。

臺階的加工處理辦法

一些高度較低的鈑金Z形臺階折彎，加工廠家往往采用簡易模具在沖床或者油壓機(jī)上加工，批量不大也可在折彎機(jī)上用段差模加工，如下圖所示。但是，其高度H不能太高，一般應(yīng)該在（0～1.0）t，如果高度為（1.0～4.0）t，要根據(jù)實(shí)際情況考慮使用加卸料結(jié)構(gòu)的模具形式。

這種模具臺階高度可以通過加墊片進(jìn)行調(diào)整，所以，高度H是任意調(diào)節(jié)的，但是，也有一個缺點(diǎn)，就是長度L尺寸不易保證，豎邊的垂直度不易保證。如果高度H尺寸很大，就要考慮在折彎機(jī)上折彎。

折彎機(jī)分普通折彎機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)兩種。由于精度要求較高，折彎形狀不規(guī)則，通信設(shè)備的鈑金折彎一般用數(shù)控折彎機(jī)折彎，其基本原理就是利用折彎機(jī)的折彎刀(上模)、V形槽(下模)，對鈑金件進(jìn)行折彎和成形。

優(yōu)點(diǎn):裝夾方便，定位準(zhǔn)確，加工速度快；

缺點(diǎn):壓力小，只能加工簡單的成形，效率較低。

成形基本原理

成形基本原理下圖所示：

折彎刀（上模）

折彎刀的形式如下圖所示，加工時主要是根據(jù)工件的形狀需要選用，一般加工廠家的折彎刀形狀較多，特別是專業(yè)化程度很高的廠家，為了加工各種復(fù)雜的折彎，定做很多形狀、規(guī)格的折彎刀。

下模一般用V=6t（t為料厚）模。

影響折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質(zhì)、料厚、下模強(qiáng)度、下模的?？诔叽绲纫蛩?。為滿足產(chǎn)品的需求，在保證折彎機(jī)使用安全的情況下，廠家已經(jīng)把折彎刀模系列化了，我們在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需對現(xiàn)有折彎刀模有個大致的了解。見下圖左邊為上模，右邊為下模。

折彎加工順序的基本原則：

（1）由內(nèi)到外進(jìn)行折彎；

（2）由小到大進(jìn)行折彎；

（3）先折彎特殊形狀，再折彎一般形狀；

（4）前工序成型后對后繼工序不產(chǎn)生影響或干涉。

目前的折彎形式一般都是如下圖所示：

2折彎半徑

鈑金折彎時，在折彎處需有折彎半徑，折彎半徑不宜過大或過小，應(yīng)適當(dāng)選擇。折彎半徑太小容易造成折彎處開裂，折彎半徑太大又使折彎易反彈。

各種材料不同厚度的優(yōu)選折彎半徑（折彎內(nèi)半徑）見下表

上表中的數(shù)據(jù)為優(yōu)選的數(shù)據(jù)，僅供參考之用。實(shí)際上，廠家的折彎刀的圓角通常都是0.3，少量的折彎刀的圓角為0.5。

對于普通的低碳鋼鋼板、防銹鋁板、黃銅板、紫銅板等，內(nèi)圓角0.2都是沒有問題的，但對于一些高碳鋼、硬鋁、超硬鋁，這種折彎圓角就會導(dǎo)致折彎斷裂，或者外圓角開裂。

3折彎回彈

回彈角Δα=b-a

式中  b——回彈后制件的實(shí)際角度；

a—模具的角度。

回彈角的大小

單角90 o自由彎曲時的回彈角見下表。

影響回彈的因素和減少回彈的措施

（1）材料的力學(xué)性能  回彈角的大小與材料的的屈服點(diǎn)成正比，與彈性模量E成反比。對于精度要求較高的鈑金件，為了減少回彈，材料應(yīng)該盡可能選擇低碳鋼，不選擇高碳鋼和不銹鋼等。

（2）相對彎曲半徑r/t 越大，則表示變形程度越小，回彈角Δα就越大。這是一個比較重要的概念，鈑金折彎的圓角，在材料性能允許的情況下，應(yīng)該盡可能選擇小的彎曲半徑，有利于提高精度。特別是注意應(yīng)該盡可能避免設(shè)計大圓弧，如下圖所示，這樣的大圓弧對生產(chǎn)和質(zhì)量控制有較大的難度：

4一次折彎的最小折彎邊計算

L形折彎的折彎時的起始狀態(tài)如下圖所示:

Z形折彎的折彎時的起始狀態(tài)如下圖所示

不同材料厚度的鈑金Z形折彎對應(yīng)的最小折彎尺寸L如下表所示：