English

Технология бесследной гибки листового металла [иллюстрация].

Аннотация: в процессе гибки листового металла традиционный процесс гибки легко повредить поверхность заготовки, а на поверхности, контактирующей с матрицей, образуются явные вмятины или царапины, что повлияет на внешний вид изделия.В этой статье подробно описаны причины вмятин при изгибе и применение технологии бесследного изгиба.

Технология обработки листового металла постоянно совершенствуется, особенно в некоторых областях применения, таких как прецизионная гибка нержавеющей стали, гибка обрезков нержавеющей стали, гибка алюминиевых сплавов, гибка деталей самолетов и гибка медных пластин, что еще больше выдвигает более высокие требования к качеству поверхности формованных заготовок.

Традиционный процесс гибки легко повредить поверхность заготовки, а на поверхности, контактирующей с матрицей, образуется очевидная вмятина или царапина, что повлияет на красоту конечного продукта и снизит субъективное мнение пользователя о продукте. .

Во время гибки, поскольку металлический лист будет выдавливаться гибочной матрицей и вызывать упругую деформацию, точка контакта между листом и матрицей будет скользить по мере процесса гибки.В процессе гибки листовой металл испытывает две очевидные стадии: упругую деформацию и пластическую деформацию.В процессе гибки будет происходить процесс поддержания давления (трехточечный контакт матрицы с листом металла).Поэтому после завершения процесса изгиба образуются три линии отпечатка.

Эти линии вмятин обычно образуются в результате экструзионного трения между пластиной и заплечиком матрицы с V-образной канавкой, поэтому их называют вмятинами в заплечиках.Как показано на рисунках 1 и 2, основные причины образования вмятин на плече можно просто разделить на следующие категории.

Рис. 2. Изгиб вдавливания.

Рис. 1 Принципиальная схема изгиба

1. Метод гибки

Поскольку образование уступов связано с контактом между листовым металлом и заплечиком V-образной канавки охватывающей матрицы, в процессе гибки зазор между пуансоном и охватывающей матрицей будет влиять на сжимающее напряжение листового металла. а вероятность и степень вдавливания будут разными, как показано на рисунке 3.

При условии одинаковой V-образной канавки, чем больше угол изгиба изгибаемой заготовки, тем больше переменная формы растягиваемого металлического листа и тем больше расстояние трения металлического листа на плече V-образной канавки. ;При этом, чем больше угол изгиба, тем дольше будет время выдержки давления, оказываемого пуансоном на лист, и тем заметнее вмятина, вызванная сочетанием этих двух факторов.

2. Структура V-образного паза охватывающей матрицы.

При гибке металлических листов разной толщины ширина V-образного паза также различна.При условии одного и того же пуансона, чем больше размер V-образного паза матрицы, тем больше размер ширины отпечатка.Соответственно, чем меньше трение между металлическим листом и буртиком V-образного паза штампа, тем естественным образом уменьшается глубина вдавливания.Напротив, чем тоньше толщина пластины, тем уже V-образная канавка и тем заметнее углубление.

Когда дело доходит до трения, мы рассматриваем еще один фактор, связанный с трением, — это коэффициент трения.Угол R плеча V-образной канавки охватывающей матрицы различен, и трение, оказываемое на листовой металл в процессе гибки листового металла, также различно.С другой стороны, с точки зрения давления, оказываемого V-образным пазом матрицы на лист, чем больше R-угол V-образного паза матрицы, тем меньше давление между листом и буртиком. чем V-образнее углубление матрицы, тем светлее углубление, и наоборот.

3. Степень смазки V-образной канавки матрицы.

Как упоминалось ранее, поверхность V-образной канавки матрицы будет контактировать с листом, создавая трение.Когда матрица изнашивается, контактная часть между V-образной канавкой и листовым металлом становится все более шероховатой, а коэффициент трения становится все больше и больше.Когда листовой металл скользит по поверхности V-образной канавки, контакт между V-образной канавкой и листовым металлом фактически является точечным контактом между бесчисленными неровностями и поверхностями.Таким образом, давление, действующее на поверхность листового металла, соответственно увеличится, и вмятины станут более заметными.

С другой стороны, V-образный паз охватывающей матрицы не протирается и не очищается перед сгибанием заготовки, что часто приводит к появлению очевидных вмятин из-за выдавливания пластины остаточным мусором на V-образном пазе.Такая ситуация обычно возникает, когда оборудование сгибает такие заготовки, как оцинкованная пластина и пластина из углеродистой стали.

2. Применение технологии бесследной гибки.

Поскольку мы знаем, что основной причиной изгиба вмятин является трение между листовым металлом и буртиком V-образной канавки матрицы, мы можем исходить из разумно-ориентированного мышления и уменьшить трение между листовым металлом и буртиком штампа. V-образная канавка матрицы по техпроцессу.

По формуле трения F= μ· N видно, что фактором, влияющим на силу трения, являются коэффициенты трения μ А давления n, и они прямо пропорциональны силе трения.Соответственно, можно сформулировать следующие технологические схемы.

1. Плечо V-образного паза охватывающей матрицы изготовлено из неметаллических материалов.

Рисунок 3. Тип изгиба

Только за счет увеличения угла R заплечика V-образной канавки матрицы традиционный метод улучшения эффекта изгиба не очень хорош.С точки зрения снижения давления в паре трения можно рассмотреть возможность замены плеча V-образной канавки на неметаллический материал, более мягкий, чем пластина, такой как нейлон, клей Youli (полиуретановый эластомер) и другие материалы, на предпосылка обеспечения первоначального эффекта экструзии.Учитывая, что эти материалы легко потерять и их необходимо регулярно заменять, в настоящее время существует несколько конструкций с V-образными канавками, в которых используются эти материалы, как показано на рисунке.

2. Плечо V-образной канавки внутренней матрицы заменено на шарико-роликовую конструкцию.

Аналогичным образом, основываясь на принципе уменьшения коэффициента трения между листом и V-образной канавкой матрицы, трение скольжения между листом и буртиком V-образной канавки матрицы может быть преобразовано в трение качения, чтобы значительно уменьшить трение листа и эффективно избежать вмятин при изгибе.В настоящее время этот процесс широко используется в производстве штампов, а типичным примером применения является шариковая матрица для бесследной гибки (рис. 5).

Рис. 5. Шаровая матрица для бесследной гибки шариков.

Чтобы избежать жесткого трения между роликом бесследной гибочной матрицы шара и V-образной канавкой, а также для облегчения вращения и смазки ролика, добавляется шарик, чтобы уменьшить давление и уменьшить коэффициент трения при в то же время.Таким образом, детали, обработанные шариковой матрицей для бесследной гибки, в основном могут не иметь видимых вмятин, но эффект бесследного изгиба мягких пластин, таких как алюминий и медь, не является хорошим.

С точки зрения экономики, поскольку конструкция шариковой бесследной гибочной матрицы более сложна, чем вышеупомянутые конструкции матрицы, стоимость обработки высока, а обслуживание затруднено, что также является фактором, который менеджеры предприятия должны учитывать при выборе. .

6 Структурная схема перевернутого V-образного паза

В настоящее время в промышленности существует еще один тип пресс-форм, в котором используется принцип вращения опоры для реализации изгиба деталей путем поворота плеча охватывающей формы.Этот тип матрицы меняет традиционную структуру установочной матрицы с V-образной канавкой и устанавливает наклонные плоскости с обеих сторон V-образной канавки в качестве поворотного механизма.В процессе прессования материала под пуансон механизм оборота с обеих сторон пуансона поворачивается внутрь сверху пуансона с помощью давления пуансона так, чтобы изогнуть пластину, как показано на рис. 6.

В этом рабочем состоянии нет очевидного локального трения скольжения между листовым металлом и штампом, но оно наблюдается близко к плоскости поворота и близко к вершине пуансона, чтобы избежать вмятин на деталях.Конструкция этой матрицы более сложная, чем у предыдущих конструкций, с пружиной растяжения и поворотной пластиной, а затраты на техническое обслуживание и стоимость обработки выше.

Ранее было представлено несколько технологических методов реализации бесследной гибки.Ниже приводится сравнение этих технологических методов, как показано в Таблице 1.

Элемент сравнения Нейлон с V-образным пазом Резина Youli с V-образным пазом Тип шара V-образный Перевернутая V-образная канавка Пленка Tracerless Pressure
Угол изгиба Различные углы дуга Различные углы Часто используется под прямым углом. Различные углы
Применимая пластина Различные тарелки Различные тарелки 　 Различные тарелки Различные тарелки
Ограничение длины ≥50 мм ≥200 мм ≥100 мм / /
срок службы 15-20 Десять тысяч раз 15-21 Десять тысяч раз / / 200 раз
Замена технического обслуживания Заменить нейлоновый сердечник Замените резиновый сердечник Youli. Заменить мяч Замените целиком или замените пружину растяжения и другие принадлежности. Заменить целиком
расходы Дешевый Дешевый дорогой дорогой Дешевый
преимущество Низкая стоимость и подходит для бесследной гибки различных пластин.Метод использования аналогичен нижней матрице стандартной гибочной машины. Низкая стоимость и подходит для бесследной гибки различных пластин. Более длительный срок службы Он применим к различным пластинам с хорошим эффектом. Низкая стоимость и подходит для бесследной гибки различных пластин.Метод использования аналогичен нижней матрице стандартной гибочной машины.
ограничения Срок службы короче, чем у стандартной матрицы, а размер сегмента ограничен более 50 мм. В настоящее время он применим только для бесследного изгиба изделий, изготовленных по дуге окружности. Стоимость высока, а воздействие на мягкие материалы, такие как алюминий и медь, не очень хорошее.Поскольку трение и деформацию шарика трудно контролировать, следы могут также оставаться на других твердых пластинах.Существует множество ограничений по длине и вырезу. Стоимость высока, область применения невелика, а длина и насечка ограничены. Срок службы короче, чем у других схем, частая замена влияет на эффективность производства, а стоимость значительно возрастает при использовании в больших количествах.

 

Таблица 1. Сравнение процессов бесследной гибки

4. V-образный паз матрицы изолируется от листового металла (рекомендуется этот метод).

Вышеупомянутые методы заключаются в реализации бесследной гибки за счет замены гибочной матрицы.Руководителям предприятий нецелесообразно разрабатывать и приобретать комплект новых штампов для осуществления бесследной гибки отдельных деталей.С точки зрения фрикционного контакта трение не существует, пока матрица и лист разделены.

Таким образом, если не заменять гибочную матрицу, можно реализовать бесследную гибку с помощью мягкой пленки, чтобы не было контакта между V-образной канавкой матрицы и листовым металлом.Этот вид мягкой пленки также называют пленкой без вмятин для изгиба.Материалами обычно являются резина, ПВХ (поливинилхлорид), ПЭ (полиэтилен), ПУ (полиуретан) и т. д.

Достоинствами резины и ПВХ являются низкая стоимость сырья, а недостатками – отсутствие устойчивости к давлению, плохие защитные характеристики и небольшой срок службы;PE и Pu — конструкционные материалы с отличными характеристиками.Пленка для бесследного изгиба и прессования, изготовленная с их использованием в качестве основного материала, обладает хорошей устойчивостью к разрыву, поэтому имеет высокий срок службы и хорошую защиту.

Защитная пленка при изгибе в основном играет роль буфера между заготовкой и заплечиком матрицы, компенсируя давление между матрицей и листовым металлом и предотвращая вдавливание заготовки во время гибки.При использовании просто поместите гибочную пленку на матрицу, что обеспечивает низкую стоимость и удобство использования.

В настоящее время толщина изгибающейся немаркирующей пленки для вдавливания, представленной на рынке, обычно составляет 0,5 мм, а размер можно настроить в соответствии с потребностями.Как правило, гибкая бесследная пленка для отпечатков может достигать срока службы около 200 изгибов в рабочем состоянии под давлением 2 Т и обладает характеристиками высокой износостойкости, сильной стойкости к разрыву, превосходных характеристик при изгибе, высокой прочности на разрыв и удлинения при разрыве, сопротивления. к смазочным маслам и алифатическим углеводородным растворителям.

Заключение:

Конкуренция на рынке обработки листового металла очень жесткая.Если предприятия хотят занять место на рынке, им необходимо постоянно совершенствовать технологию переработки.Мы должны не только осознавать функциональность продукта, но и учитывать технологичность и эстетику продукта, а также учитывать экономику переработки.Благодаря применению более эффективных и экономичных технологий продукт становится проще в обработке, он более экономичен и красивее.(выбрано из журнала «Листовой металл и производство», выпуск 7, 2018 г., автор Чэнь Чхуннань)

Время публикации: 26 февраля 2022 г.
Прикрепить файлы