钣金折弯加工工艺标准.doc

-* 编著:代利军 绪言 在金属材料中，原子之间作用着相当大的力，足以抵抗重力的作用，所以在没有其它外力作用的条件下，金属物体将保持自有的形状和尺寸。 弹性变形-----当物体受到外力作用之后，它的形状和尺寸将发生变化即变形，变形的实质就是原子间的距离产生变化。假如作用于物体的外力去除后，由外力引起的变形随之消失，物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。 塑性变形-----如果作用于物体的外力去除后，物体并不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形。塑性变形和弹性变形都是在变形体不破坏的条件下进行的（即连续性不破坏） 通常用塑性表示材料塑性变形能力。 塑性-----指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。金属的塑性不是固定不变的，影响它的因素很多，除了金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等内在因素之外，其外部因素——变形方式（机械因素即应力状态与应变状态）、变形条件（物理因素即变形温度与变形速度）的影响也很大。 折弯—金属板料在折弯机上模或下模的压力下,首先经过弹性变形,然后进入塑性变形,在塑性弯曲的开始阶段,板料是自由弯曲的.随着上模或下模对板料的施压,板料与下模V型槽内表面逐渐靠紧,同时曲率半径和弯曲力臂也逐渐变小,继续加压直到行程终止,使上下模与板材三点靠紧全接触,此时完成一个V型弯曲,也就是我们俗称的折弯.下图是90V型折弯: 学折床,勤动脑, 先把图纸学看好. 看图纸,挑模具, 模具形状要牢记. 看折形,选机床, 装模具,不要忙, 锁紧对在中心上. 看蓝图,排刀序, 刀序好,效率高, 工作错误才会少. 排刀序sop是依据, 刀序原则很好记, 前折后折不冲突, 折里到外才舒服. 折床加工材料范围: 用于铁、不锈钢、铜、铝等各类金属钣材和非金属板材(压克力板)的折弯成形, 还可用以作为压力机来完成易模成形及压铆、校平、断差成形等. 工件在LASER、NC冲床下料, 并在钳加工制作出其它非折弯成形工序, 然后在折床上利用折床刀模或折床易模来折弯成形, 除此之外, 抽凸包﹑压垫角及压线等工序加工也可在折床上进行. 利用折床刀模和折床易模, 可完成多类产品的折弯, 但其加工速度比冲床慢, 适用于样品制作时折弯成形及部分非折弯成形和量产制作时必需的折弯成形. 1折床的工作原理 将上,下模分别固定于折床的刀夹和工作台,利用液压传输驱动工作台的相对运动,结合上、下模的形状,从而实现对板材的弯曲成形. 2.折床的结构 折床由四大部分构成:1.机械部分4.NC电气控制部分2.电气部分,3.液压部分 3.折床的加压方式有两种: (1)上动式:下工作台不动,由上面滑块下降实现施压; (2)下动式:上部机台固定不动,由下工作台上升实现施压. 4.折弯加工顺序的基本原则: * 先折弯的刀序对后折弯刀序时不能产生干涉,前道折弯要考虑后道折弯的靠位点. * 折多刀折弯工件应由内到外,由小到大的原则进行折弯. * 对特殊形状先折弯特殊形状,再折弯一般形状. * 工序安排要考虑折弯操作的方便性和安全性,务必减少翻动的工作量,只有好的工序才能提高效率且轻松. 5.折床的用途: 折弯,冲凸包,压垫脚,压线,印字,铆钉,压接地符,抽孔,铆合,压平,三角补强等. 6.折床上下模的基本知识﹕ ※※折弯模--使材料沿着直线(折弯线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具. ※※与所有塑性变形一样，塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。由于弯曲时内、外区切向应力方向不一致，因而弹性回复方向也相反，即外区弹性缩短而内区弹性伸长，这种反向的弹性回复加剧了工件形状和尺寸的改变。所以与其它变形工序相比，弯曲过程的回弹现象是一个影响弯曲件精度的重要问题,因此设计折弯模时90都是88 ※※折弯模材料要求具有高的耐磨性和断裂抗力,一般常用Cr12(对应日本SKD1,美国D3)硬度HRC472 6.1上模﹕又称为折刀,折床上模分类: 6.1.1 刀口成型角度分类:88;30;43(43属于一种特殊刀) 6.1.2 形状分类:a.尖刀 b.直刀 c.弯刀(高,中,矮,薄) d.万用刀 e.非标万用刀f.段差模(平面段差模,V型段差模) g.压死边模(平面模,插深带压死模) 6.1.3 刀尖R角分类: R0.3,R0.5,R0.8,R1.0,R1.5,R2.0,R3.0,R4.0,R5.0,R10,R15,R50,...... 6.1.4 折床上模按长度分为整体式和分割式两种; 整体式上模长度:835mm 分割式上模长度:10,15,20,40,50,100(右耳),100(左耳),200,300; 下图为88直刀分割 6.2 下模,又称为V槽 下模 ﹕折床下模包括V槽模和模座 6.2.1 折床下模按长度分为整体式和分割式两种 整体式下模长:835mm 分割式下模长度:10,15,20,40,50,100,200,400 6.2.2 下模按V槽量分类分单V和双V 6.2.3 下模按V槽角度分为:30,88 6.2.4 下模按V槽开口宽度分: 4V;6V;8V;10V;12V;14V;16V;18V;19V;20V;22V;24V;26V;36V;42V;56V 6.3 模座:(固定下模的底座,是促成折弯成型的一个重要部分,与上下模搭配使用时受机床行程限制) 6.3.1 固定式:AMADA机床标准底座高A为75mm和55mm,我司自制高度A有:134mm,114mm. 6.3.2 活动分段式底座 6.3.3 单槽底座; ★★V槽称呼通常以 “槽宽数值+V” 形式表示。例如当V槽宽度为6mm,则此V槽称为 “6V”,也就是我们俗称的板厚为1.0的槽。 ★★折床使用的下模V槽宽度通常为6倍的料厚(6T),特别注意的是我司所用的折弯系数都是在固定槽宽下得来,不同的板厚都有对应的槽宽,如果折弯时使用的槽宽大于规定,则所折料件尺寸整体偏大; 如果折弯时使用的槽宽小于规定,则所折料件尺寸整体偏小.因为槽宽加大折弯R角会变大,所以尺寸就会随着加大.当铝板折弯常有裂纹需加大内R角时,应考虑内R角大于1时就要适当加大折弯系数,或R角处按中性层计算展开. 7. 折床的背规(即后定位) 种类:普通型,长双点,加长型,垫片型,特殊定位作用: 7.1 普通背规: 面靠位 用于工件的端面靠位和工件的左右侧向定位; 点靠位 用于工件的两点或多点的靠位,亦可用于一点靠位(必须有辅助设施,侧边加定位) 7.2 长双点背规定位: 小宽度工件的靠位折弯.普通后定规即使后座靠在一起,其后定规前部之间还有120mm宽,而用自制后定规可使前部距离缩小到适用值, 避让毛刺或料件异形处来靠位 此功能同单个背规功能相近,但比单个背规定位操作方便且精度高. 7.3 加长背规定位: 利用加长特征,进行小尺寸或负尺寸的间接靠位. 此加长后定规可以伸出机床得到靠位负值尺寸.可用于一些靠位难度较高的小折,间接靠位折弯;左右定位工件.由于它长于普通后定规,所以工件在用普通后定规靠位时,它可用作工件的左右定位. 7.4 垫片后定规 用于小尺寸折弯靠位,一般小尺寸折弯的靠位需垫垫片,以免上模压坏后定规,但加垫片时垫片易跑动,影响安全操作,此后定规的突出部分就起垫片的作用. 7.5 特殊定位型背规 折弯时料件直接或间接定位均紧靠背规 (即平行于背规),如果工件的定位面是斜面,此时应视工件的大小(定位的稳定性)设计定位治具,产品设计是对称型的在设计后定位时也应设计成对称型,这样在折弯时一次折起便于控制产品质量. ★★★目前我司所用的折弯机:(主要是AMADA折弯机13台) ★ 日产AMADA折弯机:100TON,35TON两种,(分自动控制深度系统和手动控制深度系统)100TON机折弯长度3100mm,定位精度0.15mm,控制精度0.01mm;背规行程范围:0-500mm.折弯行程100mm. ★ 意大利产嘉士宝折弯机(2台):100TON.此机床电脑控制系统较先进,可模拟自动排出折弯刀序,背规可自动上下前后移动,折弯时下工作台带角度补偿,适合折弯较长工件.缺点油路部分生命脆弱. ★ 另外还有怡泰200TON,60TON, 黄石,亚威,Safan,由于这几台机床很老化,目前只折一些简单的工件. ※※对于一个初学折床的人来说最大的难点就是折弯工序的安排,所谓会者不难,难者不会.因为你学折床没有从最基础的地方学起,折弯离不开模具,只有熟识模具形状,了解模具的特点,对模具规格熟记于胸折弯选模时才能对号入座.简单的说当我们折弯一个深与宽成2:1的U型时,稍微懂点就知用弯刀折弯,直刀肯定干涉.对于折弯上模不管如何变化,刀尖中点与受力面的中心点总是在一条线上,而这条线(垂线)必须是刀口的角度平分线.如果平分线两边角度不一样,折弯成型时向下加压后刀模就会向前或向后拱闪,极易损坏模具和刀夹.下图为三种刀模的重合: ※通过以上对折弯机工作原理,折弯刀序原则和折弯刀模的了解,我们应该具备了折弯学徒工的基础知识,走上操作比较容易了.但要想成为一个折床好手,高手这是远远不够的,必须通过实践,不断地累积经验总结经验才能进步.其实不管多么复杂的钣金件,它都是由一些很基本的弯曲组成,分别是: L型,Z型,U型,钝角型,锐角型,死边,断差 万变不离其宗,只要我们掌握了这些构成钣金基本形状的折弯可加工数据,我们每人都可成为折弯好手.在掌握基本形状可加工数据前,我们先了解钣金行业的通用加工数据: 8. 理论中标准槽下的折弯:(一般标准槽不能折的换小一级的槽折如12V可换成10V,10V可换成8V…如果换小槽折弯相应的折弯系数要减小,一般公式是:标准系数-(标准槽宽度-所用小槽宽度)10﹪ 展开系数 90˚展开系数表 板厚(T) 槽宽V 材质 值 板厚(T) 槽宽V 材质 值 0.8 6 钢板 1.6 2.5 16 钢板 4.4 铝板 1.4 铝板 4.2 1.0 6 钢板 1.8 3.0 18 钢板 5.2 铝板 1.6 铝板 5.0 1.2 8 钢板 2.2 3.2 20 钢板 5.4 铝板 2.0 铝板 5.2 1.5 1.6 10 钢板 2.7 3.5 26 钢板 6.2 铝板 2.6 铝板 6.0 2.0 12 钢板 3.5 4.0 钢板 7.2　 铝板 3.3 铝板 6.8　 2.3 14 钢板 4.0 5.0 钢板 9.0 铝板 3.8 铝板 8.8 ※※大的圆弧和铰链类展开都按中性层长度计算 8.1 L型折弯最小折边: B B≥T+V/2+0.5 (T=板厚,V=板厚对应槽宽) 8.2 Z型折弯最小高度 H≥2T+V/2+1.5 (T=板厚,V=板厚对应槽宽) 8.3 U型折弯 ①A值参照L型折弯 ②B值根据上模同时考虑A值 8.4 角度大于90小于180钝角折弯 两折间料内尺寸斜长A≥V/2+1.5 (T=板厚,V=板厚对应槽宽) 8.5锐角折弯(小于90一般大于30) A值参照L型折弯,(死边折弯一般换小槽极易压爆模具, 技巧是先用88小槽折成90再插深即可) 8.6 压死边:(其实压死边看起来简单,那只是设计常规的.还有中间留缝的,需垫板压;尺寸超大的压后有缝需先轻折一刀再插深压死;尺寸超小的需压线再插深或压死时在侧边垫板;另外还有90折弯连死边,S型死边都需辅助治具),下图为死边尺寸较大的例子: 8.7 折圆弧:有圆弧刀的可直接折起,没有圆弧刀的可一刀一刀递减折圆弧,递减折圆弧起刀与收尾刀须调浅以使圆弧与平面过渡在切点上,此方式折弯需镭射割圆弧检具调模要一点一点测试,很费时间,但可缩短开模时间. 8.8 段差:(利用特殊的加工模具---段差模,通过调整面取的大小和垫片的厚度来达到所 需的上下模V槽宽度,要加压的情况下,一次性形成N折的加工,称为段差加工 段差在钣金设计中随处可见,用处比较广泛.(如图一所示) 8.7.1段差模具结构: 段差模由上模,下模,垫片和面取组成 上模:.(如下图所示的三种上模 下模:(如下图所示的三种下模) 垫片: 目前我司常用的垫片有以下规格: 0.5, 0.8,1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 3.0,长度为835mm. 面取: 面取是段差模具中一条长方形钢材,其四个棱角分别倒成0.5mm,1.0mm, 2.0mm,4.0mm的四个面,这个斜面称为面取.(如下图所示) 8.7.2.段差种类及加工方式:段差一般分为直边段差和斜边段差两种. 直边段差----两折均为90度的段差. 加工方式: 当段差高度尺寸H-2T小于V/2+1.5(V为板厚对应的槽小一级)时采用段差模具成形.,若高度H-2T大于或等于V/2+1.5(V为板厚对应的槽小一级)时则采用一正一反两折完成. 斜边段差---两折间的角度A根据图面要求而定, 斜边长度L为两折间的料内尺寸 加工方式: 当斜边长度L小于V/2+1.5(V为板厚对应的槽小一级)时采用段差模具成形,当L大V/2+1.5时采用正常的一正一反两折完成. 8.7.3面取的选择: 由于面取具有增大V槽和减小折痕功能,故不同的板厚要选择不同的面取 板厚 T≦0.8 0.8≦T≦1.0 1.0≦T≦1.2 1.2≦T≦1.5 T≧1.5 面取 0.5 1.0 1.0或2.0 2.0 4.0 8.7.4 段差垫片厚度的计算方法: 段差高度能否达到,取决于垫片的厚度是否适当,且段差高度愈高,所要求的垫片厚度愈小, 反之,段差高度愈低,要求的垫片厚度愈大. H --- 面取 * 0.819 垫片厚T=11-- --------------------------- 0.574 此计算公式为经验值,仅为选择垫片的厚度提供参考,具体情况依实际段差效果进行调整. 8.7.5. 段差的调试方法: ★直边段差调试时, 若段差高度小于要折高度,则:减小垫片厚度,或模具允许下加深折 ★若段差高度大于要折高度,则:增大垫片厚度.或调浅机床 ★若工件的折痕太深,则: ① 增大面取 ② 垫铁皮 ③ 选择大R角的面取. ★若高度达到,但角度大于90度时,则: ① 模具偏心 ② 增大垫片的厚度. 注意: 当垫片的厚度增减幅度小于0.5MM时,可以不再校正模具,当增减幅度大于0.5MM时,就要求重新对模. ★若段差后两边不平行,则可通过增减垫片的厚度来实现: 设定靠A折段差(如下图所示) ① 当α>90˚时,增大上模垫片厚度. ② 当β>90˚时,增大下模垫片厚度. 段差的平行度,可以通过卡尺的内尺基面来测量. ★斜边段差 由于斜边段差存在折弯倾斜,故可以使用如下方法来调试: ① 段差模偏心加工. ② 增减垫片厚度. 注意: 由于斜边段差较为特殊,故可以任意选择垫片厚度,(一般要求较小),通过模具偏心来实现,其调试方法同直边段差. 8.7.6 压段差(Z弯曲)展开计算 Z弯曲之展开尺寸(=L) L = A + B + Z 板厚T T（T） 直边段差展开系数Z值表. 高度H 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 3.0 0.5 0.08 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 0.8 0.15 0.08 0.1 ~ ~ ~ ~ ~ 1.0 0.45 0.18 0.15 0.13 0.12 0.1 ~ ~ 1.5 0.9 0.6 0.4 0.25 0.22 0.2 0.18 0.15 2.0 1.35 1.05 0.9 0.7 0.4 0.3 0.25 0.2 2.5 1.8 1.5 1.35 1.2 0.8 0.7 0.4 0.3 3.0 2.3 2.0 1.8 1.6 1.3 1.2 0.8 0.4 3.5 ~ 2.5 2.3 2.1 1.8 1.6 1.2 0.5 4.0 ~ 3.0 2.8 2.6 2.3 2.1 1.7 0.6 4.5 ~ 3.4 3.2 3.0 2.7 2.5 2.2 1.0 5.0 ~ ~ 3.7 3.5 3.2 3.0 2.6 1.3 ※※V槽型断差模在折弯断差处一侧有孔距边距离很小时会翻起,平面式断差模是不会的 9. 折弯时,由于孔边到折弯线的尺寸过小会使孔拉变形或翻掉,必要时需适当做一些工艺处理: 9.1 LASER在相对应的折弯线作割线处理. 9.2 NCT在相对应的折弯线作压线处理(此方法优先考虑). 9.3 将孔加大至折弯线(此方法必须与客户进行确认). 9.4 先下一小引孔折弯后扩孔 9.5 用小槽折弯 9.6 偏槽折弯 9.7 垫板折弯 9.8 双槽二次折弯 9.9 对矩形异形孔可用补料法 注意:以上方法也适用于较小边折弯. 注:当靠近折弯线的孔距折弯内壁小于表中所列最小距离时,折弯后会发生变形:(也可用公式孔距折弯线小于两倍的板厚＋1时,折弯后会发生变形，此1实际是取的内R值) 10. 折床压三角补强 三角补强的成型有两种: 1.与折弯刀具同时共享,即折弯与三角补强同时加工 2.工件折弯后再压三角补强. ※※一般压筋在2-3个无须开模,只把上模空开,下模V型槽分段之间垫筋(自制简易)即可. 材料厚度超过2.0则需开冲床模 11.折床简易模 ※折床简易模分为两类: 11.1. 折弯模具型:这类模具没有特定的规格,一般开制全凭技术者的创新,好处是可以使产品缩短交期. 11.2 用来成形抽桥﹑段差﹑异形小折﹑铆钉﹑抽形﹑抽孔﹑压印﹑整形等, 设计比较复杂,多样化,需要我们学习专业的课程《简易模设计》.