文/鄧翔
關(guān)于折彎的幾個(gè)問題
文/鄧翔
對(duì)于折彎產(chǎn)品,我們一般以折彎件的質(zhì)和量來評(píng)價(jià)。其中質(zhì)又細(xì)分為尺寸和角度的精度以及折彎件的品位(表面的壓痕、擦傷以及翹曲變形等),而量指的是可生產(chǎn)性。影響折彎品質(zhì)的五大因素依次是:⑴機(jī)械屬性,如機(jī)床的型號(hào)、開口OH、行程、噸位等;⑵模具屬性,如上模、下模、模座等;⑶材料屬性,如冷軋、熱軋,或板料、卷板開平料等;⑷加工屬性,如空洞式折彎、壓底式折彎、沖壓式折彎;⑸環(huán)境屬性,如光線、灰塵、噪聲及現(xiàn)場5S管理等,如圖1所示。
折彎機(jī)床和折彎模具的選擇以及折彎展開長度的計(jì)算,對(duì)工件折彎精度的影響至關(guān)重要,而對(duì)折彎順序及其他現(xiàn)場作業(yè)注意事項(xiàng)的把握更是折彎精度的重要保證,本文以壓底式折彎加工為例來進(jìn)行詳細(xì)闡述。圖2為壓底式折彎加工的結(jié)構(gòu)示意,其中,V為折彎下模的開口寬度,t為板厚,b為最小折彎尺寸,ir為內(nèi)側(cè)彎曲半徑,且ir=5V/32,則折彎壓力F=c×L×t2×σb/V(其中c=1+4t/V)。某工件采用壓底式折彎方式進(jìn)行加工,工件材質(zhì)為Q235A,厚度為5mm,長度為5m,屈服強(qiáng)度要求為45kg/mm2,其截面圖如圖3所示。
首先計(jì)算折彎噸位,根據(jù)ir=5mm,則推出V=32,c=1+4×5/32=1.625,那么壓力F= 1.625×5×5×5×45/32=286(t),這一結(jié)果決定了選擇300t/5m的折彎機(jī)。根據(jù)工件的截面圖運(yùn)用CAD進(jìn)行模擬,結(jié)果如圖4所示,上模高度H上=300mm,下模高度H下=110~130mm,則機(jī)床的開口高度OH(OH=300+110+90=500)應(yīng)在500mm以上。
現(xiàn)在折彎機(jī)配置的系統(tǒng)可模擬折彎順序并能自動(dòng)計(jì)算工件的展開長度L,但在實(shí)際生產(chǎn)中這一功能只起到參考的作用,并不能用于實(shí)際的生產(chǎn)。以DELEM系統(tǒng)DA-65W為例,展開以DIN6935為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,圖3的展開長度L=749mm,折彎順序是先折兩端,再折中間,這種方式顯然無法用于實(shí)際生產(chǎn)。
我們知道,折彎的展開方法很多,但都有偏差,多以試折來驗(yàn)證確定展開尺寸,在此不予贅述。在實(shí)際生產(chǎn)中,最常用的是折彎扣除法,以圖3為例,r1.0/V40,t=5mm,BD=9mm,則工件的展開長度L=28×2+55×2+178×2+286-6×9=754(mm),當(dāng)然,板料厚度的偏差對(duì)BD的取值也有一定的影響。
為保證折彎的質(zhì)量,要求嚴(yán)格編制工藝技術(shù)文件,必須指定上/下模具和折彎的順序,否則無法保證折彎尺寸的準(zhǔn)確性,折彎下模和折彎扣除的選擇如表1所示。
表1 折彎下模和折彎扣除的選擇
從表1中可知,如果L=749mm,則需使用V=60的下模,才能達(dá)到折彎尺寸的要求,但ir太大,不能滿足圖紙要求。
根據(jù)t>3mm時(shí),V≥8t的原則,取V= 40mm,此時(shí)壓力F=210t,折彎機(jī)的噸位要求更小且內(nèi)R偏差不大。由于H上為300mm及以上時(shí),工件折彎時(shí)會(huì)與上?;蛏匣瑝K發(fā)生干涉或抗刀,因此上模選擇直刀。折彎后,為避免翹曲變形,下工作臺(tái)宜使用數(shù)控折彎中撓度補(bǔ)償(補(bǔ)償中間的角度)的功能,折彎順序雖然是先折兩端,但因?yàn)槭羌舭寤驔_切的原因,板的直線度及對(duì)角線偏差較大,故不能全部使用后定位裝置(BG-backgauge)做為靠山定位折彎,宜先使用BG折彎兩刀,再使用機(jī)床的前定位裝置(FG-frontgauge)折彎另一端的兩刀,最后折彎中間兩刀即可。
綜上所述,折彎相對(duì)前后工序而言對(duì)技術(shù)和工藝人員的要求更高,不僅需要現(xiàn)場操作的經(jīng)驗(yàn),還需要對(duì)機(jī)床、模具等相關(guān)領(lǐng)域有深入的了解。只有不斷嘗試,才能找到適合產(chǎn)品的最佳工藝和方法,制造出令人滿意的產(chǎn)品。