Ми проводимо поглиблені дослідження процесу згинання деталей з листового металу, детально аналізуємо об’єктивні фактори, що впливають на якість згинання, аналізуємо причини проблем з якістю в процесі експлуатації та пропонуємо рішення, щоб скерувати та узагальнити процес згинання. процес виготовлення деталей з листового металу.
Обробка листового металу широко використовується в аерокосмічній, автомобільній електроніці, залізничних локомотивах, машинобудуванні та інших галузях. Згинання листового металу є ключовим процесом формування більшості деталей. Якість згинання безпосередньо впливає на кінцеву форму та експлуатаційні характеристики виробів.
На точність згинання листового металу впливає багато факторів, таких як точність розгорнутого розміру фурнітури, раціональність вибору матриці та послідовність згинання. Тому дослідження точності згинання листового металу повинні аналізувати ці фактори один за іншим і вивчати, як контролювати якість згинання, щоб досягти загального поліпшення якості згину.
1. Розрахунок розмірів розгортання листового металу
(1) Конструкція з радіусом вигину фітинга
при згинанні матеріалу зовнішній шар області галтей розтягується, а внутрішній стискається. Коли товщина матеріалу постійна, чим менше згин вигину, тим більше коефіцієнт розтягування та стиснення матеріалу. Коли розтягуюча напруга зовнішнього галтя перевищує граничну міцність матеріалу, виникають тріщини або розриви. Тому при конструктивному виконанні згинальних деталей слід уникати занадто малого радіусу згину.
Мінімальний радіус згину згинальних деталей пов’язаний з механічними властивостями, якістю поверхні, ступенем зміцнення та напрямком волокон матеріалів. Мінімальний радіус згину можна використовувати лише тоді, коли цього вимагає конструкція виробу. Як правило, вигин вигину дорівнює або трохи менше товщини листа.
(2) Розрахунок коефіцієнта згину
має бути забезпечений точний розмір вигину виробу, а визначення довжини розгортання листового металу є основним фактором. Під час згинання зовнішній шар листа розтягується, а внутрішній стискається і вкорочується. Незмінною залишається лише довжина нейтрального шару. Теоретично довжина нейтрального шару дорівнює довжині матеріалу. Насправді, для пластин однакової товщини, завдяки різним матеріалам і твердості, матеріал з високою твердістю має меншу деформацію на розтяг при згинанні, а нейтральний шар знаходиться близько до зовнішнього; Матеріал з малою твердістю має велику деформацію при розтягуванні, а нейтральний шар знаходиться близько до внутрішньої сторони, тому коефіцієнт вигину потрібно коригувати при розрахунку довжини розгорнутого матеріалу.
Крім листового матеріалу, на коефіцієнт вигину впливають товщина листа, кут згину та форма матриці. Через вплив перерахованих вище факторів важко розрахувати коефіцієнт вигину. В даний час для розрахунку коефіцієнта згину листового металу, який узгоджується з коефіцієнтом вигину, використовується в основному тривимірне програмне забезпечення, наприклад Pro / E.
2. Відстань від краю отвору згинаючої частини
Для заготовки з попередньо обробленими отворами, якщо отвори розташовані в зоні деформації згинання під час згинання, форма отворів після згинання буде розтягнута і деформована, а також вплине на розмір деталей після згинання. Щоб уникнути розподілу положення отвору в області деформації згину, зазвичай переконайтеся, що відстань до краю отвору b (найближча відстань від зовнішнього краю до краю отвору після згинання) ≥ 3 рази перевищує товщину пластини. Для еліптичного отвору, паралельного кривій згину, щоб забезпечити точність згинання та запобігти деформації положення отвору, відстань до краю отвору, як правило, має бути ≥ 4 рази за товщину пластини.
Якщо положення отвору має бути розподілено в області деформації, щоб забезпечити точність, зазвичай використовується метод обробки невеликих отворів, а потім розширення отвору після згинання, щоб відповідати вимогам. Область деформації також може бути перенесена шляхом пробивання технологічних отворів або виїмок у положенні згинання.
3. Висота прямої кромки згинаючої частини
Для згину під кутом 90°, щоб полегшити формування, висота h прямого кута заготовки повинна бути не менше подвійної товщини пластини t. Якщо в конструкції необхідна висота прямої кромки h<2t згинаючої="" частини,="" то="" висоту="" згинання="" необхідно="" спочатку="" збільшити,="" а="" потім="" обробити="" до="" необхідного="" розміру="" після="" згинання;="" або="" зігнути="" після="" обробки="" неглибокої="" канавки="" в="" зоні="" деформації="">
Для деталі згину з косим кутом на стороні згину, тобто, коли область деформації згину знаходиться на косій лінії, через малу лінійну висоту в кінці косої лінії заготовка деформується після згину, тому мінімальна висота згинаючої сторони повинна відповідати H> 2T, інакше висота прямої кромки згинаючої частини повинна бути збільшена або структура деталі повинна бути змінена.
4. Напрямок згинання згинаючої деталі
При визначенні напрямку вигину зона згину заготовки повинна бути розташована на внутрішній стороні згинаючої частини, наскільки це можливо, щоб уникнути розширення мікротріщини в зоні руйнування в тріщину під дією зовнішнього розтягуючого напруження. Якщо він обмежений конструкцією деталі і повинен бути зігнутий як в передньому, так і в задньому напрямках, радіус вигину необхідно максимально збільшити або прийняти інші технологічні заходи.
Анізотропія листа також має певний вплив на деформацію згину, особливо для матеріалів з поганою пластичністю, крива вигину заготовки повинна бути перпендикулярна напрямку волокна листа, наскільки це можливо, інакше, коли крива згину паралельно напрямку волокна на зовнішній стороні згинаючої частини легко утворюватися тріщини. Якщо необхідно згинатися в кількох напрямках, крива вигину повинна бути під кутом до напрямку волокна.
5. Пружина зігнутих деталей
Пружина згинальних деталей відноситься до явища, при якому форма і розмір гнутих деталей змінюються після того, як вони виходять з матриці через пластичну деформацію листового металу. Ступінь пружинистості зазвичай виражають різницею між фактичним кутом згину заготовки після згинання і кутом згину матриці, тобто величиною кута пружини.
Фактори, що впливають на пружинність, включають механічні властивості матеріалу, відносний радіус вигину, форму заготовки, зазор матриці та тиск на згин. Оскільки існує багато факторів, що впливають на відбійну пружину, а теоретичний аналіз і розрахунок є складними, загалом, чим більше відношення радіуса згина до товщини пластини, тим більше пружина. На даний момент відмова від пружини згинальних деталей в основному вирішується шляхом вжиття певних заходів для зменшення пружини, коли виробник прес-форми проектує форму, наприклад, збереження кута пружини в нижній формі, прийняття V-подібного кута 88 ° або {{2 }} °, або збільшення коригувального тиску під час згинання.
6. Вибір верхньої матриці для згинання листового металу
(1) Вибір типу верхньої матриці
Вибір верхнього пуансона визначається формою заготовки, оскільки в процесі згинання не повинно бути перешкод між матрицею та заготовкою. Наприклад, під час П-подібного згинання відповідну верхню матрицю слід вибирати відповідно до співвідношення розмірів трьох сторін. Як правило, якщо розмір нижнього краю більший або дорівнює двом іншим прямим кутам, верхню матрицю можна використовувати для рамки; Якщо нижній край менший за дві інші сторони, слід вибрати верхню опалубку гусячої шиї. Щоб запобігти тому, щоб деталь не втручалася в матрицю під час згинання, що призводило до деформації або зламування деталі, екран дисплея згинальної машини Amada можна використовувати для імітації згинання фітинга, щоб визначити, чи придатна матриця для згинання. формування арматури.
(2) Вибір радіуса верхнього фільєра R
радіус скруглення заготовки в основному визначається шириною V-подібної канавки нижньої матриці, а також певний вплив має радіус скруглення r верхньої матриці. Радіус скруглення r верхньої матриці, як правило, такий самий або трохи менший за товщину пластини. При згинанні твердого алюмінію та інших деталей з поганою пластичністю, щоб запобігти руйнуванню або тріщинам, слід вибирати верхню та нижню матриці з великим радіусом виїмки та розміром V-подібної канавки, а на обох кінцях вигину мають бути спроектовані пази для запобігання тріщин. лінійка аксесуарів.
(3) Вибір кута наконечника верхньої матриці
на додаток до верхньої матриці на 90 °, коли відкидається пластина з нержавіючої сталі SUS, алюмінієва пластина або середня пластина з великою еластичністю, 86 ° і 88 ° верхню матрицю можна вибрати відповідно до розміру відскоку матеріалу, і нижня матриця з таким же кутом повинна бути обрана відповідно до неї.
7. Вибір нижньої матриці для згинання листового металу
(1) Вибір ширини V-подібної канавки нижньої матриці T
Вибір ширини V-подібної канавки в основному залежить від товщини пластини. Чим більше ширина V-подібної канавки, тим менший тиск на вигин необхідний. Як правило, v=6T часто приймають для тонких пластинчастих матеріалів, де V – ширина V-подібної канавки нижньої матриці; t - товщина пластини; Для пластини з вуглецевої сталі товщиною 3 мм береться 8-кратна товщина пластини, а для пластин понад 10 мм – 10-кратна товщина пластини.
Крім того, слід враховувати розмір вигину деталі. При невеликому розмірі, якщо ширина V-подібної канавки нижньої матриці велика, верхня частина листа не може одночасно стикатися з двома плечами V-подібної канавки під час згинання, і зусилля буде ковзають у V-подібний паз, що призводить до неформації.
(2) Вибір форми нижньої матриці
Нижня матриця зазвичай поділяється на нижню матрицю з одним пазом і нижню матрицю з двома пазами. Нижня матриця з одним пазом є гнучким і зручною у використанні, а нижня матриця з двома пазами має хорошу стабільність. Відповідна нижня матриця повинна бути визначена відповідно до фактичної ситуації. Крім того, існують деякі нижні матриці спеціальної форми, такі як матриця з різницею сегментів, сплющувальна матриця з держателем заготовок і нижня матриця з еластичною гумою з дугою згинанням тощо.
(3) V-подібний кут нижньої матриці
V-подібна канавка поділяється на нижню матрицю під прямим кутом і нижню матрицю з гострим кутом відповідно до кута. Загальні кути нижньої матриці під гострим кутом становлять 30 ° і 45 °, загальні кути нижньої матриці під прямим кутом — 88 ° і 90 °, а стандартний кут нижньої матриці — 88 °. Його вибір визначається відповідно до властивостей матеріалів і величини відскоку. Якщо матеріал має високу міцність на розрив і великий відскок, наприклад, нержавіюча сталь або тонка пластина, слід вибрати матрицю з нижньою вагою 88°; Для м’яких матеріалів, таких як звичайна низьковуглецева сталь і мідь, можна вибрати матрицю нижче 90°.
Фактори, що впливають на поворот, аналізуються наступним чином.
1) Пов'язані з властивостями матеріалу. За умови однакової матриці та однакової товщини матеріалу порівняння пружини виглядає наступним чином: sus> al> SPCC. 2) За умови тієї самої матриці та того самого матеріалу віддача тонкої пластини більша, ніж у товстої пластини. 3) Чим більший радіус внутрішньої дуги r при вигині одного і того ж матеріалу, тим більше пружина. 4) Чим більше тиск на вигин, тим менше пружина.
8. Про офсетний згин
Якщо можливо, заготовка повинна бути розміщена симетрично на осі верстата для згинання, наскільки це можливо, щоб операція була точнішою, ніж згинання заготовки зі зміщенням, і можна було б негативно впливати зміщене навантаження на верстат. уникав. Якщо офсетний вигин дійсно необхідний, рекомендується, щоб тоннаж згинання не перевищував 30% загального тоннажу.
Ми в основному аналізуємо процес згинання листового металу та пов’язані з ним параметри процесу з точки зору процесу згинання та зосереджуємось на тому, як розрахувати розмір розгинання та значення компенсації вигину, як розумно вибрати матрицю, визначити силу згинання та поширені проблеми при згинанні. процес. Для інших видів згинання, наприклад згинання стержня, згинання шарніра не згадується. Якщо необхідно, зверніться до відповідних матеріалів або зв’яжіться з нами, щоб отримати професійні рішення.
