钣金折弯是钣金设计中最常见的工艺之一,本文介绍折弯机折弯工艺及设计注意事项。折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种。其基本原理就是利用折弯机的折弯刀(上模)、V 形槽(下模),对钣金件进行折弯和成形。 成形基本原理 成形基本原理如图所示: 成形基本原理 折弯刀(上模) 折弯刀的形式如图所示,加工时主要是根据工件的形状需要选用,一般加工厂家的折弯刀形状较多,特别是专业化程度很高的厂家,为了加工各种复杂的折弯,定做很多形状、规格的折弯刀。 下模一般用V=6t(t 为料厚)模。 影响折弯加工的因素有许多,主要有上模圆弧半径、材质、料厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。为满足产品的需求,在保证折弯机使用安全的情况下,厂家已经把折弯刀模系列化了,我们在结构设计过程中需对现有折弯刀模有个大致的了解。 折弯加工顺序的基本原则: 1) 由内到外进行折弯; 2) 由小到大进行折弯; 3) 先折弯特殊形状,再折弯一般形状; 4) 前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。 目前的外协厂见到的折弯形式一般都是如下图所示: 折弯机折弯形式 折弯半径 钣金折弯时,在折弯处需有折弯半径,折弯半径不宜过大或过小,应适当选择。折弯半径太小容易造成折弯处开裂,折弯半径太大又使折弯易反弹。各种材料不同厚度的优选折弯半径(折弯内半径)见下表: 最小弯曲半径数值 (mm) 注:表中t 为板料厚度。 上表中的数据为优选的数据,仅供参考之用。对于不锈钢、碳钢板等,如果没有特别的要求,保持R=t是比较常见的。 折弯回弹 折弯回弹示意图 影响回弹的因素和减少回弹的措施: 1. 材料的力学性能 回弹角的大小与材料的的屈服点成正比,与弹性模量E 成反比。 对于精度要求较高的钣金件,为了减少回弹,材料应该尽可能选择低碳钢,不选择高碳钢和不锈钢等。 2. 相对弯曲半径r/t 越大,则表示变形程度越小,回弹角Δα就越大。这是一个比较重要的概念,钣金折弯的圆角,在材料性能允许的情况下,应该尽可能选择小的弯曲半径,有利于提高精度。 特别是注意应该尽可能避免设计大圆弧,如图1-23 所示,这样的大圆弧对生产和质量控制有较大的难度: 钣金的圆弧太大 一次折弯的最小折弯边的计算 L 形折弯的折弯时的起始状态如图所示: L 形折弯的折弯 模口宽度 B(=kt) 这里很重要的一个参数是下模口的宽度B。由于考虑到折弯效果和模具强度, 不同厚度的材料所需要的模口宽度存在一个最小值。小于该数值时, 会出现折弯不到位或损坏模具的问题.经过实践证明, 最小模口宽度和材料厚度的关系为: B = kT min ① Bmin 为最小模宽, T 为材料厚度, 计算最小模口宽度时K=6.目前厂家常用的折弯下模宽度的规格如下: 4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,25 根据上面的关系式就可以确定不同的料厚在折弯时所需下模模口宽度的最小值. 例如1.5mm 厚的板材折弯时, B=6*1.5=9 对照上面的模宽系列可以选择模口宽度为10mm(或8mm)的下模.从折弯的起始状态图可以看出折弯的边不能太短,结合上面的最小模口宽度,得到最短折弯边的计算公式为②: 1.5mm 厚的板材折弯时,最短折弯边 Lmin =(8+2.5)/2+0.5=5.75mm(包括一个板厚) 最小模口宽 冷轧薄钢板材料折弯内R 及最小折弯高度参考表 注: 1、最小折弯高度包含一个料厚。 2、当V 形折弯是折弯锐角时,最短折弯边需加大0.5。 3、当零件材料为铝板和不锈钢板时,最小折弯高度会有较小的变化,铝板会变小一点,不锈钢会大一点,参考上表即可。 Z 形折弯的最小折弯高度 Z 形折弯的折弯时的起始状态如图所示: Z 形折弯的最小高度 Z 形折弯和L 形折弯的工艺非常相似,也存在着最小折弯边问题,由于受下模的结构限制,Z 形折弯的最短边比L 形折弯时还要大,Z 形折弯最小边的计算公式为: 不同材料厚度的钣金Z 形折弯对应的最小折弯尺寸L 如下表1-12 所示: 折弯时的干涉现象 对于二次或二次以上的折弯,经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉,如图1-27 所示,黑色部分为干涉部分,这样就无法完成折弯,或者或者因为折弯干涉导致折弯变形。 钣金折弯的干涉问题,不涉及到太多的技术,只要了解一下折弯模的形状和尺寸,在结构设计时注意避开折弯模就可以了。下图为常见的几种折弯刀的截面形状,在设计没有把握的情况下,可以按照上图的原理,直接用刀具进行装配干涉检验。 END
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