钣金折弯加工工艺

1、.编著 :代利军绪言.在金属材料中，原子之间作用着相当大的力，足以抵抗重力的作用，所以在没有其它外力作用的条件下，金属物体将保持自有的形状和尺寸。弹性变形 -当物体受到外力作用之后，它的形状和尺寸将发生变化即变形，变形的实质就是原子间的距离产生变化。假如作用于物体的外力去除后，由外力引起的变形随之消失 ，物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。塑性变形 -如果作用于物体的外力去除后，物体并不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形。塑性变形和弹性变形都是在变形体不破坏的条件下进行的（即连续性不破坏）通常用塑性表示材料塑性变形能力。塑性 -指固体材料在外力作用下

2、发生永久变形而不破坏其完整性能力。金属的塑性不是固定不变的，影响它的因素很多，除了金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等内在因素之外，其外部因素变形方式（机械因素即应力状态与应变状态）、变形条件（物理因素即变形温度与变形速度）的影响也很大。折 弯 金 属 板 料 在 折 弯 机 上模 或 下 模 的压 力 下 , 首 先 经 过弹 性 变 形 , 然 后 进入 塑 性 变 形 , 在 塑 性 弯 曲的 开 始 阶 段 , 板 料 是 自由 弯 曲 的 . 随 着 上模 或 下 模 对板 料 的施 压 , 板 料 与 下 模 v 型 槽内 表 面逐 渐靠 紧 , 同 时 曲 率 半径 和 弯

3、曲 力 臂 也逐 渐 变 小 , 继 续 加 压 直 到行 程 终 止 , 使 上 下 模 与 板 材 三 点 靠 紧 全 接 触 , 此 时 完成 一 个 v 型 弯 曲 , 也 就 是 我 们 俗 称 的 折 弯 . 下 图 是 90 v 型 折弯 :学 折床 ,勤 动脑 ,先 把 图纸 学看 好 .看 图纸 ,挑 模具 ,模 具 形状 要牢 记 .看 折形 ,选 机床 ,装 模具 ,不 要忙 ,锁 紧 对在 中心 上 .看 蓝图 ,排 刀序 ,刀 序好 ,效 率高 ,工 作 错误 才会 少 .排 刀 序 sop 是 依 据 ,刀 序 原则 很好 记 ,前 折 后折 不冲 突 ,折 里 到

4、外 才舒 服 .折 床 加工 材 料 范 围 : 用于 铁、 不锈 钢 、铜 、铝 等各 类金 属钣 材 和 非 金 属 板 材 ( 压 克 力 板 ) 的 折 弯 成 形 , 还 可 用 以 作 为 压 力 机 来 完 成 易 模 成 形 及 压 铆 、 校平 、断 差成 形 等 . 工件在 laser、nc冲床下料 , 并在钳加工制作出其它非折弯成形工序 , 然后在折床上利用折床刀模或折床易模来折弯成形 , 除此之外 , 抽凸包压垫角及压线等工序加工也可在折床上进行 . 利用折床刀模和折床易模 , 可完成多类产品的折弯 , 但其加工速度比冲床慢 , 适用于样品制作时折弯成形及部分非折弯成形

5、和量产制作时必需的折弯成形 .1 折床 的 工 作 原 理将上 , 下 模 分 别 固 定 于 折 床 的 刀 夹 和 工作 台 , 利 用 液 压 传输 驱动 工 作台的 相 对 运 动 ,结 合 上、 下模 的 形 状 ,从 而实 现对 板 材 的 弯曲 成 形 .2. 折 床 的 结 构折 床 由 四 大 部 分 构 成 :1. 机 械 部 分 4. nc 电 气 控 制 部 分 2. 电 气 部 分 , 3. 液压 部 分3. 折 床 的 加 压 方 式 有 两 种 :(1) 上 动 式 : 下 工 作 台 不 动 , 由 上 面 滑 块 下 降 实现 施 压 ;(2) 下 动 式 :

6、 上 部 机 台 固 定不 动 , 由 下 工 作 台 上升 实 现 施 压 .4. 折 弯 加 工 顺 序 的 基 本 原 则 :* 先折弯的刀序对后折弯刀序时不能产生干涉 ,前道折弯要考虑后道折弯的靠位点 .* 折多刀折弯工件应由内到外 ,由小到大的原则进行折弯 .* 对特殊形状先折弯特殊形状 ,再折弯一般形状 .* 工序安排要考虑折弯操作的方便性和安全性 ,务必减少翻动的工作量 ,只有好的工序才能提高效率且轻松 .5. 折 床 的 用 途 :折弯 ,冲凸包 ,压垫脚 ,压线 ,印字 ,铆钉 ,压接地符 ,抽孔 ,铆合 ,压平 ,三角补强等 .6. 折 床 上 下 模的 基 本知 识 折

7、弯模 - 使 材 料 沿 着 直 线 ( 折弯 线 ) 产 生 弯 曲变 形 , 从 而 获 得 一 定角 度 和 形 状 的 工件 的 模 具 .与所有塑性变形一样，塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。由于弯曲时内、外区切向应力方向不一致，因而弹性回复方向也相反，即外区弹性缩短而内区弹性伸长，这种反向的弹性回复加剧了工件形状和尺寸的改变。所以与其它变形工序相比，弯曲过程的回弹现象是一个影响弯曲件精度的重要问题 ,因此设计折弯模时 90都是 88折弯模材料要求具有高的耐磨性和断裂抗力

8、, 一般常用 cr12( 对应日本 skd1,美国d3)硬度 hrc4726.1 上模又称为折刀 , 折 床 上 模 分 类 :6. 1. 1 刀 口 成 型 角 度 分 类 : 88 ; 30 ; 43 ( 43 属 于 一 种 特 殊 刀 )6. 1. 2形 状 分 类 : a. 尖 刀b. 直 刀c. 弯 刀 ( 高 , 中 , 矮 , 薄 )d. 万 用 刀e. 非 标 万 用 刀 f. 段 差 模 ( 平 面 段 差 模 , v型 段 差 模 ) g. 压 死 边 模 ( 平 面 模 , 插 深 带 压 死 模 )6. 1. 3 刀 尖 r角 分 类 :r0.3 ,r 0. 5, r

9、0.8 ,r1.0, r1.5 ,r 2. 0, r3. 0,r 4. 0, r5.0 ,r 10, r15, r50 ,.6. 1. 4折 床 上 模 按 长 度 分 为 整 体 式 和 分 割 式 两 种 ;整 体 式 上 模 长 度 : 83 5m m分 割 式 上 模 长 度 : 10 , 15 ,2 0, 40 ,5 0, 10 0( 右 耳 ), 10 0( 左 耳 ) ,20 0,3 00; 下 图 为 88 直 刀 分 割0300186.2下模 ,又称为 v 槽 下 模折 床 下 模 包 括 v 槽 模 和 模 座6. 2. 1 折 床 下 模 按 长 度 分 为 整 体 式

10、和 分 割 式 两 种整 体 式 下 模 长 :83 5m m分 割 式 下 模 长 度 : 10 , 15 ,2 0, 40 ,5 0, 10 0,2 0 0, 40 0 6. 2. 2 下 模 按 v 槽 量 分 类 分 单 v 和 双 v.6. 2. 3下 模 按 v 槽 角 度 分 为 : 30 , 88 6. 2. 4 下 模 按 v 槽 开 口 宽 度 分 :4v; 6v; 8v; 10 v; 12v; 14 v; 1 6v; 18 v; 19 v; 2 0v; 22v; 24 v; 2 6v; 36v; 42v; 56 v6. 3 模 座 : ( 固 定 下 模 的 底 座 ,

11、是 促 成 折 弯 成 型 的 一 个 重 要 部 分 , 与 上 下模 搭 配 使 用 时 受 机 床 行 程 限 制 )6. 3. 1 固 定 式 : am a d a 机 床 标 准 底 座 高 a 为 75m m 和 55 mm ,我 司 自制 高 度 a 有 : 13 4m m ,114 m m.6. 3. 2 活 动 分 段 式 底 座6. 3. 3单 槽 底 座 ;. v 槽 称 呼 通 常 以“槽 宽 数 值 + v”形 式 表 示 。 例 如 当 v 槽 宽 度 为6 mm, 则 此 v 槽 称 为“6v ”,也 就 是 我 们 俗 称 的 板 厚 为 1. 0 的 槽 。

12、折 床 使 用 的 下 模 v 槽 宽 度 通 常 为 6倍 的 料 厚 (6 t), 特 别 注 意 的 是 我司 所 用 的 折 弯 系 数 都 是 在 固 定 槽 宽 下 得 来 , 不 同 的 板 厚 都 有 对 应 的 槽宽 ,如 果 折 弯 时 使 用 的 槽 宽 大 于 规 定 , 则 所 折 料 件 尺 寸 整 体 偏 大 ; 如果 折 弯 时 使 用 的 槽 宽 小 于 规 定 , 则 所 折 料 件 尺 寸 整 体 偏 小 . 因 为 槽 宽加 大 折 弯 r 角 会 变 大 , 所 以 尺 寸 就 会 随 着 加 大 . 当 铝 板 折 弯 常 有 裂 纹 需加 大 内

13、r 角 时 , 应 考 虑 内 r 角 大 于 1 时 就 要 适 当 加 大 折 弯 系 数 , 或 r 角 处按 中 性 层 计 算 展 开 .7. 折床 的背 规 ( 即 后 定 位 )种类 :普通型 ,长双点 ,加长型 ,垫片型 ,特殊定位作用 :7.1普通 背规 :面 靠 位用 于 工件 的端 面 靠 位 和工 件 的 左 右 侧 向 定 位 ;点靠位用于工件的两点或多点的靠位,亦可用于一点靠位 (必须有辅助设施 ,侧边加定位 )7.2长双 点背 规 定位 :小 宽 度 工 件 的 靠 位 折 弯 .普 通 后 定 规 即 使 后 座 靠 在 一 起 , 其 后 定 规 前 部 之

14、间还 有 120mm 宽 ,而 用 自 制 后 定 规 可 使 前 部 距离 缩 小 到 适用 值 , 避 让 毛 刺 或 料件 异 形 处 来 靠 位 此 功 能 同 单 个 背 规 功 能 相 近 , 但 比 单 个 背 规 定 位 操 作 方 便且 精 度 高 .7.3加 长背 规 定位 :利 用 加 长 特 征 , 进行 小尺 寸 或 负 尺寸 的 间 接 靠 位 .此 加 长 后 定 规 可 以 伸 出 机 床 得 到 靠 位 负 值 尺 寸 . 可 用 于 一些 靠 位 难 度 较 高的 小 折 ,间 接 靠 位 折 弯 ; 左 右 定 位 工 件 . 由 于 它 长 于 普 通

15、后 定 规 , 所 以 工 件 在 用普 通后 定 规 靠 位 时 ,它 可用 作工 件 的 左 右定 位 .7.4垫 片 后 定规用 于 小 尺 寸 折 弯 靠 位 , 一 般 小 尺 寸折 弯 的 靠 位 需 垫 垫 片 ,以 免 上 模 压 坏 后定 规 ,.但 加 垫 片 时 垫 片 易 跑 动 ,影 响 安 全 操作 ,此 后定 规 的突 出部 分 就 起 垫片 的 作 用 .7.5特殊定位型背规折弯时料件直接或间接定位均紧靠背规(即平行于背规 ),如果工件的定位面是斜面,此时应视工件的大小 (定位的稳定性 )设计定位治具 ,产品设计是对称型的在设计后定位时也应设计成对称型 ,这样在

16、折弯时一次折起便于控制产品质量 .目前我司所用的折弯机:(主要是 amada 折弯机 13 台) 日 产 amada折 弯 机 :100ton,35ton两 种 ,( 分 自动 控制 深 度系 统和 手动 控 制 深 度 系 统 )100ton 机 折 弯 长度 3100mm, 定 位 精 度 0.15mm, 控制 精 度 0.01mm; 背 规 行 程 范 围 :0-500mm. 折 弯 行 程 100mm. 意 大 利 产 嘉 士 宝 折 弯 机 (2 台 ):100ton. 此 机 床电 脑控 制 系统 较先 进 , 可 模拟 自 动 排 出折 弯刀 序 , 背 规 可自 动上 下 前

17、后 移动 , 折 弯 时 下 工 作台 带角 度 补 偿 , 适 合 折弯 较长 工 件 . 缺 点 油 路部 分 生 命 脆 弱 . 另 外 还 有 怡泰 200ton,60ton,黄石 , 亚威 ,safan, 由于这几台机床很老化 , 目前只折一些简单的工件 . 对 于一 个 初学 折床 的 人 来 说最 大 的 难 点 就 是 折 弯 工 序 的 安 排 , 所 谓 会 者不难 ,难 者不 会 . 因为 你 学 折 床 没 有 从 最 基 础 的 地 方学 起 ,折 弯 离 不开 模具 , 只有 熟 识 模 具 形 状 , 了解 模具 的 特 点 ,对 模具 规格 熟 记 于 胸折 弯

18、 选 模 时 才 能对号 入 座 .简 单的 说 当我 们折 弯 一 个 深与 宽 成 2:1 的 u 型 时 , 稍 微 懂 点 就 知用弯 刀 折 弯 , 直刀 肯 定干 涉 . 对于 折弯 上 模不 管如 何 变 化 ,刀 尖中 点与 受 力面的 中 心 点 总 是 在 一 条 线 上 , 而 这 条 线 ( 垂 线 )必 须 是刀 口 的 角 度 平 分 线 .如果平 分 线 两 边 角 度 不 一 样 ,折 弯 成 型 时向 下 加 压 后 刀 模 就 会 向 前 或 向 后 拱.闪 ,极 易 损坏 模具 和 刀夹 .下 图为 三种 刀 模的 重合 : 通 过 以 上 对 折 弯 机

19、 工 作 原 理 , 折弯 刀 序 原 则 和 折 弯 刀 模 的 了 解 ,我 们应 该 具 备 了 折 弯 学 徒 工 的 基 础 知 识 , 走 上 操 作 比 较 容 易 了 .但 要 想成 为一 个 折 床 好 手 , 高手 这是 远 远 不 够的 ,必 须通 过 实践 ,不 断地 累积 经 验总结 经 验 才 能 进 步 .其 实不 管 多 么 复杂 的 钣 金 件 , 它都 是由 一 些 很 基本 的弯 曲 组 成 ,分 别 是 :l 型 ,z 型 ,u 型 , 钝 角 型 , 锐 角 型 ,死 边 , 断差万 变 不 离 其 宗 ,只 要我 们掌 握 了 这 些构 成 钣 金

20、基 本 形 状 的 折 弯 可 加 工数 据 ,我 们每 人都 可 成为 折弯 好 手 .在 掌 握基 本形 状 可 加 工数 据 前 ,我们先 了 解 钣 金 行 业 的 通 用 加 工 数 据 :.8. 理 论 中 标 准 槽 下 的 折 弯 :( 一 般 标 准 槽 不 能 折 的 换 小 一 级 的槽 折 如 12v可 换 成 10v,10v可 换 成 8v 如 果 换 小 槽 折 弯 相应 的 折弯 系 数 要 减 小 , 一 般公 式 是 : 标 准 系数 -( 标 准 槽 宽 度 - 所 用 小 槽 宽 度 ) 10 展开系数90?展开系数表板厚 (t)槽 v材 值板厚 (t)

21、槽 v材 值 板1.6 板4.40.862.516 板1.4 板4.21.06 板1.83.018 板5.2.铝板1.6铝板5.0钢板2.2钢板5.41.283.220铝板2.0铝板5.21.5钢板2.7钢板6.2103.5261.6铝板2.6铝板6.0钢板3.5钢板7.22.0124.0铝板3.3铝板6.8钢板4.0钢板9.02.3145.0铝板3.8铝板8.8 大 的 圆 弧 和铰 链 类 展 开都 按 中 性 层 长 度 计 算8.1 l型 折弯 最 小 折 边 :bb t+v/2+0.5(t= 板 厚 ,v= 板厚 对 应 槽 宽 ).8.2 z 型 折弯 最 小 高 度h 2t +v

22、/2+1.5(t= 板 厚 ,v= 板 厚 对 应 槽 宽 ).8.3 u 型 折弯 a 值 参照 l 型 折 弯 b 值 根 据 上 模 同 时 考 虑 a 值.8.4角 度 大 于 90小 于 18 0钝 角折 弯两 折 间料 内 尺 寸 斜 长 a v/2+1.5(t= 板 厚 ,v= 板 厚 对 应 槽 宽 )8.5 锐角 折弯 (小 于 90 一 般 大 于 30 )a 值 参 照 l 型 折 弯 ,( 死 边 折 弯 一般 换 小 槽 极 易 压 爆 模 具 ,技 巧 是 先用88 小 槽 折 成 90 再 插 深 即 可 )8.6压 死 边 :( 其 实 压 死 边 看 起 来

23、简 单 , 那 只 是 设 计 常 规 的 . 还 有 中 间 留 缝 的 , 需垫 板 压 ; 尺 寸 超 大 的 压 后 有 缝 需 先 轻 折 一 刀 再插 深 压 死 ;尺 寸超 小 的需压 线 再 插 深 或 压 死 时 在 侧 边 垫 板 ; 另 外 还 有 90 折 弯连 死边 ,s 型 死边都 需 辅 助 治 具 ), 下 图 为死 边尺 寸 较大 的例 子 :死边异常折翘角插深压死边8.7折 圆 弧 :有 圆 弧 刀 的 可 直接 折 起 , 没 有 圆 弧 刀的 可 一 刀 一刀 递减 折 圆弧 , 递 减 折 圆 弧 起 刀 与 收 尾 刀 须 调 浅 以 使 圆弧 与

24、平 面 过渡 在切 点 上 , 此 方式 折 弯 需 镭 射 割 圆 弧 检 具 调 模 要 一 点 一点 测 试 , 很 费 时 间 ,但 可 缩短 开模 时 间 .8.8段 差 :( 利用特殊的加工模具 -段差模 ,通过调整面取的大小和垫片的厚度来达到所需的上下模 v 槽宽度 ,要加压的情况下 ,一次性形成 n 折的加工 ,称为段差加工段 差 在 钣 金 设 计 中 随 处 可 见 ,用 处比 较 广 泛 .(如图一所示 )上模面取下模段差成形示意圖8.7.1 段差模具结构 : 段差模由上模 ,下模 ,垫片和面取组成上模 :. (如下图所示的三种上模下模 :(如下图所示的三种下模 ).垫片

25、 :目前我司常用的垫片有以下规格:0.5, 0.8,1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 3.0,长度为 835mm.面取 : 面取是段差模具中一条长方形钢材 ,其四个棱角分别倒成 0.5mm,1.0mm, 2.0mm,4.0mm 的四个面 ,这个斜面称为面取 .(如下图所示 )8.7.2.段差种类及加工方式 :段差一般分为直边段差和斜边段差两种.直边段差 -两折均为 90 度的段差 .加工方式 :当段差高度尺寸 h-2t 小于 v/2+1.5(v 为板厚对应的槽小一级 )时采用段差模具成形 .,若高度 h-2t 大于或等于 v/2+1.5(v 为板厚对应的槽小一级 )时则采用一正一反两折完

26、成 .斜边段差 -两折间的角度a根据图面要求而定 ,斜边长度 l 为两折间的料内尺寸a加工方式 :当斜边长度 l 小于 v/2+1.5(v 为板厚对应的槽小一级 )时采用段差模具成形 ,当 l.大 v/2+1.5 时采用正常的一正一反两折完成.8.7.3 面取的选择 :由于面取具有增大v 槽和减小折痕功能 ,故不同的板厚要选择不同的面取板厚t 0.80.8 t 1.01.0t1.21.2t1.5t1.5面取0.51.01.0 或 2.02.04.08.7.4段差垫片厚度的计算方法:段差高度能否达到 ,取决于垫片的厚度是否适当 ,且段差高度愈高 ,所要求的垫片厚度愈小 , 反之 ,段差高度愈低

27、,要求的垫片厚度愈大 .h - 面取 * 0.819垫片厚 t=11-0.574此计算公式为经验值 ,仅为选择垫片的厚度提供参考 ,具体情况依实际段差效果进行调整 .8.7.5. 段差的调试方法 :直边段差调试时 , 若段差高度小于要折高度 ,则:减小垫片厚度 ,或模具允许下加深折若段差高度大于要折高度,则:增大垫片厚度 .或调浅机床若工件的折痕太深 ,则: 增大面取 垫铁皮 选择大 r 角的面取 .若高度达到 ,但角度大于 90 度时 ,则: 模具偏心 增大垫片的厚度 .注意 :当垫片的厚度增减幅度小于 0.5mm 时,可以不再校正模具 ,当增减幅度大于 0.5mm 时,就要求重新对模 .若段差后两边不平行 ,则可通过增减垫片的厚度来实现:设定靠 a 折段差 (如下图所示 ). 当 90?时,增大上模垫片厚度 . 当 90?时,增大下模垫片厚度 .段差的平行度 ,可以通过卡尺的内尺基面来测量.斜边段差由于斜边段差存在折弯倾斜,故可以使用如下方法来调试:段差模偏心加工 .增减垫片厚度 .注意 : 由于斜边段差较为特殊 ,故可以任意选择垫片厚度 ,(一般要求较小 ),通过模具偏心来实现 , 其调试方法同直边段差 .8.7.6压段差 (z 弯曲 ) 展开计算z 弯曲之展开尺寸 (=l) l = a + b + z直边段差展开系数z 值表 .板厚 t