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Spurlose Biegetechnik von Blechen [Illustration].

Zusammenfassung: Beim Blechbiegen kann es beim herkömmlichen Biegeverfahren leicht zu einer Beschädigung der Werkstückoberfläche kommen, und die Oberfläche, die mit der Matrize in Kontakt kommt, bildet deutliche Vertiefungen oder Kratzer, die die Schönheit des Produkts beeinträchtigen.In diesem Artikel werden die Ursachen von Biegeeindrücken und die Anwendung der spurlosen Biegetechnologie detailliert beschrieben.

Die Blechverarbeitungstechnologie verbessert sich ständig, insbesondere in einigen Anwendungen wie dem Präzisionsbiegen von Edelstahl, dem Biegen von Edelstahlverkleidungen, dem Biegen von Aluminiumlegierungen, dem Biegen von Flugzeugteilen und dem Biegen von Kupferplatten, was noch höhere Anforderungen an die Oberflächenqualität der geformten Werkstücke stellt.

Beim herkömmlichen Biegeverfahren kann die Oberfläche des Werkstücks leicht beschädigt werden, und auf der Oberfläche, die mit der Matrize in Kontakt kommt, entsteht eine offensichtliche Vertiefung oder ein Kratzer, der die Schönheit des Endprodukts beeinträchtigt und die Wertbeurteilung des Benutzers über das Produkt verringert .

Da das Blech während des Biegens durch die Biegematrize extrudiert wird und eine elastische Verformung erzeugt, verrutscht der Kontaktpunkt zwischen Blech und Matrize mit dem Fortschreiten des Biegevorgangs.Beim Biegevorgang erfährt das Blech zwei offensichtliche Phasen der elastischen Verformung und der plastischen Verformung.Beim Biegeprozess kommt es zu einem druckerhaltenden Prozess (Dreipunktkontakt zwischen Matrize und Blech).Daher werden nach Abschluss des Biegevorgangs drei Vertiefungslinien gebildet.

Diese Vertiefungslinien werden im Allgemeinen durch die Extrusionsreibung zwischen der Platte und der V-Nut-Schulter der Matrize erzeugt und werden daher als Schultervertiefung bezeichnet.Wie in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt, können die Hauptgründe für die Bildung von Schultereindrücken einfach in die folgenden Kategorien eingeteilt werden.

Abb. 2 Biegeeindruck

Abb. 1 Schematische Darstellung der Biegung

1. Biegemethode

Da die Entstehung einer Schultervertiefung mit dem Kontakt zwischen dem Blech und der V-Nut-Schulter der Matrize zusammenhängt, beeinflusst der Spalt zwischen Stempel und Matrize beim Biegevorgang die Druckspannung des Blechs. und die Wahrscheinlichkeit und der Grad der Einkerbung werden unterschiedlich sein, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Unter der Bedingung der gleichen V-Nut gilt: Je größer der Biegewinkel des Biegewerkstücks, desto größer ist die Formvariable des zu streckenden Metallblechs und desto länger ist der Reibungsabstand des Metallblechs an der Schulter der V-Nut ;Je größer der Biegewinkel ist, desto länger hält der vom Stempel auf das Blech ausgeübte Druck und desto deutlicher ist die durch die Kombination dieser beiden Faktoren verursachte Vertiefung.

2. Struktur der V-Nut der Matrize

Beim Biegen von Blechen unterschiedlicher Dicke ist auch die Breite der V-Nut unterschiedlich.Bei gleichem Stempel gilt: Je größer die V-Nut der Matrize, desto größer die Vertiefungsbreite.Je geringer die Reibung zwischen dem Blech und der Schulter der V-Nut der Matrize ist, desto geringer ist natürlich auch die Eindrücktiefe.Im Gegenteil: Je dünner die Plattendicke, desto schmaler die V-Nut und desto deutlicher die Vertiefung.

Wenn es um Reibung geht, ist der Reibungskoeffizient ein weiterer reibungsbezogener Faktor, den wir berücksichtigen.Der R-Winkel der Schulter der V-Nut der Matrize ist unterschiedlich, und die Reibung, die beim Blechbiegen auf das Blech ausgeübt wird, ist ebenfalls unterschiedlich.Andererseits gilt aus Sicht des von der V-Nut der Matrize auf das Blech ausgeübten Drucks: Je größer der R-Winkel der V-Nut der Matrize, desto geringer ist der Druck zwischen dem Blech und der Schulter Je kleiner die V-Nut der Matrize ist, desto heller ist die Vertiefung und umgekehrt.

3. Schmierungsgrad der V-Nut der Matrize

Wie bereits erwähnt, berührt die Oberfläche der V-Nut der Matrize das Blech und erzeugt so Reibung.Wenn die Matrize abgenutzt ist, wird der Kontaktbereich zwischen V-Nut und Blech immer rauer und der Reibungskoeffizient wird immer größer.Wenn das Blech auf der Oberfläche der V-Nut gleitet, ist der Kontakt zwischen der V-Nut und dem Blech eigentlich der Punktkontakt zwischen unzähligen rauen Unebenheiten und Oberflächen.Dadurch erhöht sich der auf die Blechoberfläche wirkende Druck entsprechend und die Vertiefung wird deutlicher sichtbar.

Andererseits wird die V-Nut der Matrize vor dem Biegen des Werkstücks nicht abgewischt und gereinigt, was aufgrund der Extrusion der Platte durch die Rückstände auf der V-Nut häufig zu offensichtlichen Eindrücken führt.Diese Situation tritt normalerweise auf, wenn die Ausrüstung Werkstücke wie verzinkte Bleche und Kohlenstoffstahlbleche biegt.

2、 Anwendung der spurlosen Biegetechnologie

Da wir wissen, dass die Hauptursache für Biegeeindrücke die Reibung zwischen dem Blech und der Schulter der V-Nut der Matrize ist, können wir von einem vernunftorientierten Denken ausgehen und die Reibung zwischen dem Blech und der Schulter der Matrize reduzieren V-Nut der Matrize durch Prozesstechnik.

Aus der Reibungsformel F= μ· N ist ersichtlich, dass der Faktor, der die Reibungskraft beeinflusst, der Reibungskoeffizient μ und der Druck n sind, die direkt proportional zur Reibung sind.Dementsprechend können die folgenden Prozessschemata formuliert werden.

1. Die Schulter der V-Nut der Matrize besteht aus nichtmetallischen Materialien

Abbildung 3 Biegetyp

Nur durch Vergrößerung des R-Winkels der V-Nut-Schulter der Matrize ist die herkömmliche Methode zur Verbesserung des Biegeeindruckeffekts nicht besonders gut.Unter dem Gesichtspunkt der Druckreduzierung im Reibungspaar kann in Betracht gezogen werden, die V-Nut-Schulter in ein nichtmetallisches Material umzuwandeln, das weicher als die Platte ist, wie z. B. Nylon, Youli-Kleber (PU-Elastomer) und andere Materialien Prämisse der Gewährleistung des ursprünglichen Extrusionseffekts.Da diese Materialien leicht verloren gehen und regelmäßig ersetzt werden müssen, werden diese Materialien derzeit in mehreren V-Nut-Strukturen verwendet, wie in der Abbildung dargestellt

2. Die Schulter der V-Nut der Matrize wird in eine Kugel- und Rollenstruktur umgewandelt

Basierend auf dem Prinzip der Reduzierung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Blech und der V-Nut der Matrize kann die Gleitreibung zwischen dem Blech und der Schulter der V-Nut der Matrize in Rollreibung umgewandelt werden Reduzieren Sie die Reibung des Blechs erheblich und vermeiden Sie wirksam Biegeeindrücke.Derzeit ist dieses Verfahren in der Gesenkindustrie weit verbreitet, und das kugelspurlose Biegegesenk (Abb. 5) ist ein typisches Anwendungsbeispiel.

Abb. 5 Kugelbiegematrize ohne Spuren

Um eine starre Reibung zwischen der Rolle des spurlosen Biegewerkzeugs mit Kugel und der V-Nut zu vermeiden und die Rolle leichter drehen und schmieren zu können, wird die Kugel hinzugefügt, um den Druck zu verringern und den Reibungskoeffizienten zu verringern die selbe Zeit.Daher können die mit der spurlosen Kugelbiegematrize verarbeiteten Teile grundsätzlich keine sichtbare Einkerbung erzielen, aber der spurlose Biegeeffekt von weichen Platten wie Aluminium und Kupfer ist nicht gut.

Aus wirtschaftlicher Sicht sind die Verarbeitungskosten hoch und die Wartung schwierig, da die Struktur der spurlosen Kugelbiegematrize komplexer ist als die oben genannten Matrizenstrukturen, was auch ein Faktor ist, den Unternehmensmanager bei der Auswahl berücksichtigen müssen .

6 Strukturdiagramm einer umgekehrten V-Nut

Derzeit gibt es in der Industrie eine andere Art von Form, die das Prinzip der Drehpunktrotation nutzt, um das Biegen von Teilen durch Drehen der Schulter der Matrize zu realisieren.Diese Art von Matrize verändert die traditionelle V-Nut-Struktur der Setzmatrize und stellt die schiefen Ebenen auf beiden Seiten der V-Nut als Wendemechanismus ein.Beim Pressen des Materials unter den Stempel wird der Wendemechanismus auf beiden Seiten des Stempels mit Hilfe des Drucks des Stempels von der Oberseite des Stempels nach innen gedreht, um die Platte zu biegen, wie in Abb . 6.

Unter diesen Arbeitsbedingungen gibt es keine offensichtliche lokale Gleitreibung zwischen dem Blech und der Matrize, sondern nahe der Wendeebene und nahe der Spitze des Stempels, um ein Eindrücken der Teile zu vermeiden.Die Struktur dieser Matrize ist komplexer als die vorherigen Strukturen, mit einer Spannfeder- und Wendeplattenstruktur, und die Wartungskosten und Verarbeitungskosten sind höher.

Mehrere Prozessmethoden zur Realisierung eines spurlosen Biegens wurden bereits früher eingeführt.Im Folgenden finden Sie einen Vergleich dieser Prozessmethoden, wie in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsartikel Nylon-V-Nut Youli-Gummi-V-Nut Kugelförmige V-Nut Umgekehrte V-Nut Spurloser Druckfilm
Biegewinkel Verschiedene Winkel Bogen Verschiedene Winkel Wird oft im rechten Winkel verwendet Verschiedene Winkel
Anwendbares Schild Verschiedene Teller Verschiedene Teller 　 Verschiedene Teller Verschiedene Teller
Längenbegrenzung ≥50mm ≥200mm ≥100mm / /
Lebensdauer 15-20 Zehntausend Mal 15-21 Zehntausend Mal / / 200 Mal
Ersatzwartung Ersetzen Sie den Nylonkern Ersetzen Sie den Youli-Gummikern Tauschen Sie den Ball aus Ersetzen Sie das Ganze oder ersetzen Sie die Zugfeder und anderes Zubehör Als Ganzes ersetzen
kosten Billig Billig teuer teuer Billig
Vorteil Kostengünstig und zum spurlosen Biegen verschiedener Platten geeignet.Die Verwendungsmethode entspricht der des Unterwerkzeugs einer Standardbiegemaschine. Kostengünstig und zum spurlosen Biegen verschiedener Platten geeignet. Längere Lebensdauer Es ist mit guter Wirkung auf eine Vielzahl von Platten anwendbar. Kostengünstig und zum spurlosen Biegen verschiedener Platten geeignet.Die Verwendungsmethode entspricht der des Unterwerkzeugs einer Standardbiegemaschine.
Einschränkungen Die Lebensdauer ist kürzer als bei Standarddüsen und die Segmentgröße ist auf mehr als 50 mm begrenzt. Derzeit ist es nur auf das spurlose Biegen von Kreisbogenprodukten anwendbar. Die Kosten sind hoch und die Wirkung auf weiche Materialien wie Aluminium und Kupfer ist nicht gut.Da die Kugelreibung und -verformung schwer zu kontrollieren ist, können auch auf anderen harten Platten Spuren entstehen.Es gibt viele Einschränkungen hinsichtlich Länge und Kerbe. Die Kosten sind hoch, der Anwendungsbereich ist gering und die Länge und Kerbe sind restriktiv Die Lebensdauer ist kürzer als bei anderen Systemen, der häufige Austausch beeinträchtigt die Produktionseffizienz und die Kosten steigen bei Verwendung in großen Mengen erheblich.

 

Tabelle 1 Vergleich spurloser Biegeverfahren

4. Die V-Nut der Matrize wird vom Blech isoliert (diese Methode wird empfohlen)

Die oben genannten Methoden dienen dazu, ein spurloses Biegen durch Wechseln der Biegematrize zu realisieren.Für Unternehmensleiter ist es nicht ratsam, einen Satz neuer Matrizen zu entwickeln und anzuschaffen, um ein spurloses Biegen einzelner Teile zu ermöglichen.Unter dem Gesichtspunkt des Reibungskontakts besteht keine Reibung, solange Matrize und Blech getrennt sind.

Unter der Voraussetzung, dass die Biegematrize nicht gewechselt werden muss, kann daher ein spurloses Biegen durch die Verwendung einer weichen Folie realisiert werden, sodass kein Kontakt zwischen der V-Nut der Matrize und dem Blech besteht.Diese Art von Weichfolie wird auch als biegeeindruckfreie Folie bezeichnet.Die Materialien sind im Allgemeinen Gummi, PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PU (Polyurethan) usw.

Die Vorteile von Gummi und PVC sind niedrige Rohstoffkosten, während die Nachteile fehlende Druckfestigkeit, schlechte Schutzleistung und kurze Lebensdauer sind;PE und Pu sind technische Materialien mit hervorragender Leistung.Die mit ihnen als Basismaterial hergestellte spurlose Biege- und Pressfolie weist eine gute Reißfestigkeit auf und weist daher eine hohe Lebensdauer und einen guten Schutz auf.

Die Biegeschutzfolie spielt hauptsächlich eine Pufferfunktion zwischen dem Werkstück und der Matrizenschulter, um den Druck zwischen der Matrize und dem Blech auszugleichen und so eine Einkerbung des Werkstücks beim Biegen zu verhindern.Legen Sie bei der Verwendung einfach die Biegefolie auf die Matrize, was den Vorteil geringer Kosten und einer bequemen Verwendung bietet.

Derzeit beträgt die Dicke der auf dem Markt erhältlichen Biegefolien ohne Markierungen im Allgemeinen 0,5 mm und die Größe kann je nach Bedarf angepasst werden.Im Allgemeinen kann die biegespurlose Vertiefungsfolie unter Arbeitsbedingungen von 2T-Druck eine Lebensdauer von etwa 200 Biegungen erreichen und weist die Eigenschaften einer starken Verschleißfestigkeit, einer starken Reißfestigkeit, einer hervorragenden Biegeleistung, einer hohen Zugfestigkeit und Bruchdehnung sowie Widerstandsfähigkeit auf gegenüber Schmieröl und aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmitteln.

Abschluss:

Der Marktwettbewerb in der blechverarbeitenden Industrie ist sehr hart.Wenn Unternehmen am Markt bestehen wollen, müssen sie die Verarbeitungstechnologie ständig verbessern.Wir sollten nicht nur die Funktionalität des Produkts erkennen, sondern auch die Herstellbarkeit und Ästhetik des Produkts berücksichtigen, aber auch die Verarbeitungsökonomie berücksichtigen.Durch den Einsatz effizienterer und wirtschaftlicherer Technologie wird das Produkt einfacher zu verarbeiten, wirtschaftlicher und schöner.(ausgewählt aus Blech und Fertigung, Ausgabe 7, 2018, von Chen Chongnan)

Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Februar 2022
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