Мы проводим углубленные исследования процесса гибки деталей из листового металла, подробно анализируем объективные факторы, влияющие на качество гибки, анализируем причины проблем с качеством в процессе эксплуатации и предлагаем решения, чтобы направлять и обобщать гибку. процесс изготовления деталей из листового металла.
Обработка листового металла широко используется в аэрокосмической отрасли, автомобильной электронике, железнодорожных локомотивах, машиностроении и других областях. Гибка листового металла - ключевой процесс формовки большинства деталей. Качество гибки напрямую влияет на конечную форму и характеристики изделий.
На точность гибки листового металла влияет множество факторов, таких как точность размеров аксессуаров в развернутом виде, рациональность выбора матрицы и последовательность гибки. Следовательно, исследования точности гибки листового металла должны анализировать эти факторы один за другим и изучать, как контролировать качество гибки, чтобы добиться общего улучшения качества гибки.
1. Расчет размеров развертки листового металла
(1) Расчет радиуса изгиба фитинга
когда материал изгибается, внешний слой области галтели растягивается, а внутренний слой сжимается. Когда толщина материала постоянна, чем меньше угол изгиба, тем выше степень растяжения и сжатия материала. Когда растягивающее напряжение внешнего галтеля превышает предел прочности материала, возникают трещины или разрывы. Следовательно, конструктивная конструкция изгибаемых деталей должна избегать слишком малого радиуса изгиба галтели.
Минимальный радиус изгиба скругления изгибаемых деталей зависит от механических свойств, качества поверхности, степени упрочнения и направления волокон материалов. Минимальный радиус изгиба скругления может использоваться только в том случае, если это требуется конструкцией изделия. Как правило, скругление изгиба равно или немного меньше толщины листа.
(2) Расчет коэффициента изгиба
должен быть обеспечен точный размер изгиба изделия, и определение длины разворота листового металла является основным фактором. Во время изгиба внешний слой листа растягивается, а внутренний слой сжимается и укорачивается. Неизменной остается только длина нейтрального слоя. Теоретически длина нейтрального слоя равна длине материала. Фактически, для пластин одинаковой толщины из-за разных материалов и твердости материал с высокой твердостью имеет меньшую деформацию растяжения при изгибе, а нейтральный слой находится близко к внешнему; Материал с небольшой твердостью имеет большую деформацию при растяжении, а нейтральный слой находится близко к внутренней части, поэтому коэффициент изгиба необходим для корректировки при расчете длины развернутого материала.
Помимо листового материала, на коэффициент изгиба влияют толщина листа, угол изгиба и форма штампа. Из-за влияния перечисленных факторов сложно рассчитать коэффициент изгиба. В настоящее время трехмерное программное обеспечение, такое как Pro / E, в основном используется для расчета коэффициента изгиба листового металла, который согласуется с коэффициентом изгиба.
2. Расстояние от края отверстия изгибаемой детали.
Для заготовки с предварительно обработанными отверстиями, если отверстия находятся в зоне деформации изгиба во время изгиба, форма отверстий будет растягиваться и деформироваться после изгиба, а также будет влиять на размер деталей после изгиба. Во избежание распределения положения отверстия в области деформации изгиба, как правило, убедитесь, что расстояние до края отверстия b (ближайшее расстояние от внешнего края до края отверстия после изгиба) ≥ 3-кратной толщины пластины. Для эллиптического отверстия, параллельного кривой изгиба, чтобы обеспечить точность изгиба и предотвратить деформацию положения отверстия, расстояние до кромки отверстия, как правило, должно быть в 4 раза больше толщины пластины.
Если положение отверстия должно быть распределено в области деформации, чтобы обеспечить точность, обычно применяется метод обработки небольших отверстий, а затем расширения отверстия после гибки, чтобы удовлетворить требованиям. Зона деформации также может передаваться путем пробивки технологических отверстий или надрезов в месте гибки.
3. Высота прямой кромки изгибаемой части.
При гибке на 90 °, чтобы облегчить формовку, высота h прямоугольного края заготовки должна быть не менее двойной толщины листа t. Если при проектировании требуется высота прямой кромки h 2T изгибаемой части, сначала необходимо увеличить высоту изгиба, а затем обработать до требуемого размера после изгиба; Или загните после обработки неглубокой канавки в зоне деформации изгиба.
Для изгибаемой части с наклонным углом на стороне изгиба, то есть когда область деформации изгиба находится на наклонной линии, из-за малой линейной высоты в конце наклонной линии заготовка будет деформироваться после изгиба, поэтому минимальная высота изгибаемой стороны должна соответствовать H> 2T, в противном случае необходимо увеличить высоту прямой кромки изгибаемой части или изменить конструкцию детали.
4. Направление изгиба изгибаемой детали.
При определении направления изгиба зона излома заготовки должна располагаться на внутренней стороне изгибаемой части, насколько это возможно, чтобы микротрещина в зоне излома не расширялась в трещину под действием внешнего растягивающего напряжения. Если он ограничен конструкцией детали и должен изгибаться как спереди, так и сзади, радиус изгиба должен быть максимально увеличен или должны быть приняты другие технологические меры.
Анизотропия листа также оказывает определенное влияние на деформацию изгиба, особенно для материалов с плохой пластичностью, кривая изгиба заготовки должна быть перпендикулярна направлению волокон листа, насколько это возможно, в противном случае, когда кривая изгиба параллельно направлению волокон снаружи изгибаемой части легко образуются трещины. Если необходимо изгибать в нескольких направлениях, кривая изгиба должна быть под углом к направлению волокна.
5. Отжим гнутых деталей.
Пружинение изгибаемых частей относится к явлению, при котором форма и размер изгибаемых частей изменяются после того, как они покидают матрицу из-за пластической деформации листового металла. Степень упругого возврата обычно выражается разницей между фактическим углом изгиба заготовки после изгиба и углом изгиба матрицы, то есть величиной угла упругого возврата.
Факторы, влияющие на упругость, включают механические свойства материала, относительный радиус изгиба, форму заготовки, зазор матрицы и давление изгиба. Поскольку существует множество факторов, влияющих на пружинение, а теоретический анализ и расчет являются сложными, вообще говоря, чем больше отношение радиуса скругления к толщине пластины, тем больше упругая отдача. В настоящее время упругая отдача изгибаемых деталей в основном решается за счет принятия определенных мер по уменьшению упругой отдачи при проектировании пресс-формы изготовителем пресс-формы, таких как сохранение угла упругого возврата в нижней пресс-форме, использование V-образного угла 88 ° или {{2 }} ° или увеличение корректирующего давления во время изгиба.
6. Выбор верхней матрицы для гибки листового металла.
(1) Выбор типа верхней матрицы
Выбор верхнего пуансона определяется формой заготовки, поскольку в процессе гибки не должно быть столкновения между матрицей и заготовкой. Например, во время гибки U-образной формы необходимо выбрать соответствующий верхний штамп в соответствии с пропорцией размеров трех сторон. Обычно, если размер нижнего края больше или равен двум другим прямым угловым краям, верхний штамп можно использовать для рамы; Если нижний край меньше двух других сторон, следует выбрать верхнюю опалубку типа "гусиная шея". Чтобы предотвратить взаимодействие детали с матрицей во время гибки, что может привести к деформации или поломке детали, можно использовать экран дисплея гибочного станка Amada для моделирования изгиба фитинга, чтобы определить, подходит ли матрица для гибки. формирование фитинга.
(2) Выбор радиуса верхней кромки матрицы R
Радиус скругления заготовки в основном определяется шириной V-образной канавки нижней матрицы, а радиус скругления r верхней матрицы также имеет определенное влияние. Радиус скругления r верхней матрицы обычно такой же или немного меньше толщины пластины. При складывании твердого алюминия и других деталей с плохой пластичностью для предотвращения разрушения или растрескивания следует выбирать верхние и нижние штампы с большим радиусом скругления и размером V-образной канавки, а на обоих концах гибки должны быть спроектированы канавки для остановки трещин. линейка аксессуаров.
(3) Выбор угла при вершине верхней матрицы.
в дополнение к верхней матрице 90 °, при складывании пластины из нержавеющей стали SUS, алюминиевой пластины или средней пластины с большой эластичностью, верхняя матрица 86 ° и 88 ° может быть выбрана в соответствии с размером отскока материала, и нижняя матрица с таким же углом должна быть выбрана в соответствии с ней.
7. Выбор нижней матрицы для гибки листового металла.
(1) Выбор ширины V-образной канавки нижней матрицы T
Выбор ширины V-образной канавки в основном зависит от толщины листа. Чем больше ширина V-образной канавки, тем меньше требуется давление изгиба. Обычно для тонких пластин часто принимают v=6T, где V - ширина V-образной канавки нижней матрицы; t - толщина пластины; Для листа углеродистой стали толщиной 3 мм берется 8-кратная толщина листа, а для листов более 10 мм - 10-кратная толщина листа.
Кроме того, следует учитывать размер изгиба детали. Когда размер маленький, если ширина V-образной канавки нижней матрицы велика, верх листа не может одновременно контактировать с двумя плечами V-образной канавки во время изгиба, и сила будет скользить в V-образную канавку, в результате чего форма не формируется.
(2) Выбор формы нижней матрицы
Нижняя матрица обычно делится на нижнюю матрицу с одной канавкой и нижнюю матрицу с двумя канавками. Нижняя матрица с одним пазом является гибкой и удобной в использовании, а нижняя матрица с двумя пазами обладает хорошей стабильностью. Применимый нижний штамп должен определяться в соответствии с реальной ситуацией. Кроме того, существуют нижние матрицы особой формы, такие как матрица для разницы сегментов, матрица для правки держателя заготовок и нижняя матрица из эластичной резины с дуговой складкой и т. Д.
(3) Угол V-образной канавки нижней матрицы
V-образная канавка разделена на нижнюю матрицу с прямым углом и нижнюю матрицу с острым углом в зависимости от угла. Обычные углы нижней матрицы с острым углом составляют 30 ° и 45 °, обычные углы прямой нижней матрицы составляют 88 ° и 90 °, а стандартный угол нижней матрицы составляет 88 °. Его выбор определяется в зависимости от свойств материалов и величины отскока. Если материал имеет высокий предел прочности на разрыв и большой отскок, например нержавеющая сталь или тонкая пластина, следует выбирать матрицу с опусканием на 88 °; Для мягких материалов, таких как обычная низкоуглеродистая сталь и медь, можно выбрать головку с опусканием на 90 °.
Факторы, влияющие на упругость, анализируются следующим образом.
1) Относится к свойствам материала. При условии использования той же матрицы и одинаковой толщины материала сравнение упругого возврата выглядит следующим образом: sus> al> SPCC. 2) При условии использования той же матрицы и того же материала упругая отдача тонкой пластины больше, чем упругость толстой пластины. 3) Чем больше радиус внутренней дуги r при изгибе того же материала, тем больше упругая отдача. 4) Чем больше давление изгиба, тем меньше упругая отдача.
8. О гибке со смещением
По возможности, заготовка должна быть размещена симметрично относительно оси станка для гибки, насколько это возможно, чтобы операция была более точной, чем гибка заготовки со смещением, и отрицательное воздействие смещенной нагрузки на станок могло быть уменьшено. избегали. Если изгиб со смещением действительно необходим, рекомендуется, чтобы тоннаж изгиба не превышал 30% от общего тоннажа.
Мы в основном анализируем процесс гибки листового металла и связанные с ним параметры процесса с точки зрения процесса гибки и фокусируемся на том, как рассчитать размер развертки и значение компенсации изгиба, как разумно выбрать матрицу, определить силу изгиба и общие проблемы при изгибе. процесс. Для других типов гибки, таких как гибка стержней, гибка шарниров не упоминается. При необходимости обратитесь к соответствующим материалам или свяжитесь с нами для получения профессиональных решений.
