鈑金折彎構件工藝設計研究

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鈑金構件加工通常指的是針對厚度小于等于6mm的金屬薄板實施綜合冷加工的一種工藝，其中包括沖、剪/切、拉伸、折彎、等基本工序。折彎加工是鈑金構件加工的常用工藝，板料折彎設備上下模的結構及尺寸對折彎零件外形尺寸及結構具有很大的制約性，因此設計零件結構時，需要對這些因素給予充分考慮，確保零件生產滿足加工工藝要求。

1彎曲件定義解析

彎曲作為一種板料成形的基本形式，在金屬材料加工中應用比較普遍，鈑金構件設計中比較常用的零件即為彎曲件。通常情況下，模具設計生產效率受彎曲件工藝影響較大，彎曲件良好的工藝性能，不僅可使鈑金加工質量得到提高，同時也起到模具設計及制造簡化的作用，生產效率得到提高，生產成本大大降低。一般情況下，模具及彎機會對彎曲件截面產生約束，所以確保彎曲件工藝性能良好是影響模具成型效果的重要因素。

2構件設計需要考慮的基本因素

2．1內彎角的大小。鈑金折彎生產中，一定厚度的材料，其外層在拉應力的作用下，彎曲半徑與拉應力成反比關系，即半徑越小，拉應力就越大。在外層材料所受拉應力超出允許范圍、且彎曲半徑較小的情況下，工件很容易發生紋裂或者折斷現象。因此在設計彎曲構件時，為了使零件工藝性保持良好，需要對折彎內角的角度與半徑進行合理選擇，避免彎角的半徑過小而導致拉應力變大，損壞加工零件。2．2工藝槽、孔及缺口設計。2．2．1工藝槽的設計。設計工藝槽需要注意的是，在鈑金加工材料為內嵌式彎曲邊時，設計長度:L≥R+T+13/2(L為折彎長度;R為折彎半徑;T為薄板材料的厚度;13為工藝缺口或者槽的寬度)2．2．2成角度工藝孔設計。為了確保鈑金加工成品構件外表美觀，需要對角度的牢固性給予考慮。通常在成交頂端設計工藝孔，以材料的實際應用為出發點，或者以數據模板特定數值為依據進行孔的直徑范圍設計。在設計鈑金構件過程中，假如沒有其他特殊要求，且需要設計角度工藝時，可以慣用的參考數據為參考依據。2．2．3彎邊高度設計。實際操作過程中，材料彎邊通常有第一、二、三道，甚至多道彎邊，在進行鈑金構件設計中，所遇到的要求形式多樣，不管要求復雜還是簡單，都需要高度重視首道彎邊，W1min表示首道彎邊的最小高度，下模V型槽口寬直接關聯著彎邊高度:計算公式如下:W1min≥V/2sin(A/2)(W1min為首道彎邊的最低高度;V為V型槽的槽口寬度;A為折彎的角度)在設計第二道彎邊的高度時，應當對以下兩種因素給予考慮:二道彎邊高度應大于上模體刃口尺寸;二道彎邊的高度應大于首道彎邊高度，并且通常兩彎邊應當形成45°以下角。同理，第三道彎邊的最小設計高度應當比第二道的彎邊高度大;針對多道彎邊的零件加工，應結合實際情況靈活組合以上幾種折彎進行多道彎邊的設計。

3鈑金構件工藝設計優化策略

3．1改進工藝角度，提高工藝設計。在鈑金加工生成中，工件加工理想形狀難以直接實現，該問題的解決辦法為可嘗試改進工藝措施，將兩個構件合成為完整彎件，中間部位采取直邊連接，彎形完成后再進行沖切，制成兩個工件。加工工藝的改進，可有效控制與把握材料的延伸率，計算長度的精確性得到提高。相對彎曲的半徑為R/T=30/3=10的情況下，比例值較大，縮小板料變形的程度;板料的中性層兩邊純彈性及塑性的變形區域總的變形中彈性變形的比例較小，造成材料角度及尺寸回彈。即:R/T=30/3=10(R為折彎半徑;T為板材厚度)這一現狀的改變，需要加工工藝優化改進來實現，可在材料加工時，對下料的兩邊材料實施互相牽制，有效避免下料滑動與變形等問題的發生。3．2加工模具角度的改進。模具的改進是鈑金構件工藝設計的效果提升的重要途徑。其優勢在于模具的改進可直接提高加工件成型質量及成型效果。加工模具改進時，需要科學分析并充分把握擬加工構件的實際構造。比如改進鈑金構件工藝設計的模具時，可采取彎曲切斷復合模具，該模具的使用，可使鈑金彎曲精度、切料準確度等得到提高，同時具有成產成本低廉、卸料方便等優勢。

4結語

為了確保鈑金構件的美觀性及彎形精度、提高鈑金構件加工效率，設計鈑金構件工藝時需要靈活掌握影響因素，改進加工工藝及加工模具角度，促進鈑金構件工藝設計效果的提升，為設計生產出高規格、高質量的鈑金構件、滿足社會發展需求提供有力保障。

參考文獻:

［1］商洪清．鈑金折彎工藝分析［J］．金屬加工(熱加工)熱加工，2010(1):46－50．

［2］李青．對鈑金折彎結構工藝性設計的探討分析［J］．電工文摘，2013(4):18－20．661

作者:沈彥利 單位:美埃( 中國) 環境凈化有限公司