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              精密節能安全折彎模具發布時間:2021-04-22 09:15:19  瀏覽次數:471
                  我國從上世紀九十年代初逐步引進現代鈑金制造技術和裝備,經過二十多年的發展,伴隨現代鈑金技術的普及和鈑金制造設備的不斷升級,國內鈑金產業取得了很大進步,行業規模不斷壯大。鈑金產品在眾多行業都有廣泛的應用,但總體來說,現在國內鈑金制造的技術和質量水平,特別是精密鈑金的制造水平和先進國家相比還有相當大的差距。國內外的高端市場,仍主要為國外和外資企業主導。
                  筆者在參觀考察國外先進鈑金企業后發現,在硬件設備上,我國許多企業并不比他們差,甚至許多企業的產業規模、作業環境、設備的先進性以及成套性均優于國外許多先進的鈑金企業。然而,我們采用高端設備生產的卻是中低端的產品,生產效率低,經濟效益差,成為      較為普遍的現象。投入產出不成正比,形成了人力資源和物質資源的極大浪費。這是什么原因呢?筆者認為:除了商業環境、經營理念、運營管理模式等因素外,鈑金工藝技術水平的相對落后也是重要原因。
                  折彎工序是鈑金制造的關鍵工序,其質量對后續工序如焊接、組裝以及最終產品的穩定性、可靠性、一致性和外觀都有很大影響。
                  空壓法的廣泛應用和欠缺
                  折彎工藝有空壓法(air bend)和模壓法(coining)兩種方法。空壓法有較高靈活度,適用范圍較廣。由于空壓法對折彎壓力要求較低,所以對折彎機的噸位、剛性要求不高,具有一定的成本優勢,現在鈑金企業基本上都采用空壓法。
              用空壓法折彎板材時,由于板材的塑性變形和彈性變形同時存在,在板材折彎后,折彎角度會產生回彈,影響鈑金件角度、尺寸精度和直線度。企業常采用的工藝措施有角度補償法、參數數據補償、后續二次加壓校正和采用有實時檢測功能的高檔折彎機。這對工藝設計人員特別是折彎操作工有很高的要求,且生產效率低、折彎質量不穩定。同時,由于人員參與度高,難于實現無人化、智能化生產。
                  由于原材料的殘余應力、軋制方向、板厚公差和表面質量,時時都會產生難于控制的綜合性影響,所以空壓法很難保證鈑金件特別是精密鈑金件的質量。
                  模壓法的優點和局限性
                  模壓法折彎是使折彎上模、下模和折彎板材緊密貼合,所需壓力為空壓法的3~5倍,從而實現板材折彎部位充分的塑性變形。折彎角度不產生回彈,有很高的角度、尺寸精度和折角直線度。多道折彎后,工件的積累誤差小,形位精度高,有利于后續的焊接、組裝等工序。在折彎壓力下板材和上下模平面緊密貼合,折彎件表面平整光滑。模壓法作用于板材折彎處的壓強大,由于冷作硬化作用,工件的抗壓強度、抗彎強度優于空壓法的工件。
                  但是由于模壓法需3~5倍空壓法的壓力,這對折彎機的噸位和剛性要求高,能耗也大,更重要的是此壓力已趨近某些折彎模具的耐壓極限,具有一定的安全操作隱患。由于上述局限性,模壓法僅限于厚度不超過1mm的薄板和小型鈑金件的折彎加工。目前模壓法在鈑金制造企業中極少采用。
                  精密節能安全開槽折彎模具
                  用模壓法折彎時,折彎模的上模和下模與加工件折彎角度一致。根據壓力公式F=P·S,當板材承受到使折彎部位充分塑性變形的壓強時,減小板材與模具貼合的非折彎部位的面積,則壓力減小。
                  方案為在與板材貼合的上模一側或下模一側的彎曲變形區域之外的模具面上,開設任意數量和任意寬度的橫向通體淺槽,使壓力最大限度地作用在板材折彎部位,即可實現材料折彎部位充分的塑性變形。
                  由于非折彎承壓面積遠大于折彎部位的面積,使用開槽折彎模具(圖1、圖2)折彎,在實現模壓法加工時,可以使折彎壓力減少50%以上,不需要大噸位、高剛性和復雜功能的折彎機,使用空壓法加工工件的普通數控折彎機即可。不但節能降耗,還可減少設備投資。模壓法一次準確折彎成形,生產效率高,并為自動化、智能化生產提供基礎條件。
              圖1 上模開槽折彎模具
              圖2 下模開槽折彎模具
                  使用開槽折彎模具通過模壓法進行板材折彎,可以提高鈑金制造特別是精密鈑金制造的技術水平和質量水平;開槽折彎模具可使模壓法加工板材的厚度拓展到1mm以上,直至中厚板,也可以加工大型工件,且作用在模具上的壓力大幅降低,保障了操作安全;開槽折彎工藝可以應用于任何角度和各種剖面的單折彎模具,也可應用于特殊一次成形開槽折彎模具(圖3)。
              圖3 特殊一次成形開槽折彎模具
                  圖4所示為部分折彎形狀示例,這類工件可用單折彎模具,折彎幾次完成,在訂單批量大且有更高精度要求時,也可用特殊一次成形折彎模具完成。
              圖4 部分折彎形狀


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