English

Технологія безслідного згинання листового металу [ілюстрація].

Анотація: у процесі згинання листового металу традиційним процесом згинання легко пошкодити поверхню заготовки, а поверхня, що контактує з матрицею, утворить явне поглиблення або подряпину, що вплине на красу виробу.У цьому документі будуть докладно описані причини появи відступів від згину та застосування технології безслідного згинання.

Технологія обробки листового металу постійно вдосконалюється, особливо в деяких сферах застосування, таких як прецизійне згинання нержавіючої сталі, згинання обрізків з нержавіючої сталі, згинання алюмінієвих сплавів, згинання деталей літаків і згинання мідних листів, що додатково висуває підвищені вимоги до якості поверхні формованих заготовок.

Традиційний процес згинання може легко пошкодити поверхню заготовки, і на поверхні, що контактує зі штампом, утвориться явне поглиблення або подряпина, що вплине на красу кінцевого продукту та знизить оцінку продукту користувачем. .

Під час згинання, оскільки металевий лист буде видавлюватися згинальною матрицею та виробляти пружну деформацію, точка контакту між листом і матрицею буде ковзати в процесі згинання.У процесі згинання листовий метал буде відчувати дві очевидні стадії пружної деформації та пластичної деформації.У процесі згинання буде відбуватися процес підтримки тиску (триточковий контакт між матрицею та листовим металом).Отже, після завершення процесу згинання утвориться три лінії вдавлення.

Ці лінії вдавлення, як правило, утворюються тертям екструзії між пластиною та плечем V-подібної канавки матриці, тому вони називаються вдавленнями.Як показано на рисунку 1 і малюнку 2, основні причини утворення вдавлення на плечі можна просто класифікувати за наступними категоріями.

Рис. 2 вигин відступу

Рис. 1 Принципова схема згинання

1. Метод згинання

Оскільки утворення поглиблення буртика пов’язане з контактом між листовим металом і плечем V-подібної канавки матриці, у процесі згинання зазор між пуансоном і матрицею впливатиме на напругу стиску листового металу, і ймовірність і ступінь відступу будуть різними, як показано на малюнку 3.

За умови тієї самої V-подібної канавки, чим більший кут згинання заготовки, що згинається, тим більша змінна форми металевого листа, що розтягується, і тим довша відстань тертя металевого листа на плечі V-подібної канавки ;Крім того, чим більший кут згину, тим довшим буде час утримання тиску, що чиниться на лист пуансоном, і тим очевиднішим буде поглиблення, спричинене поєднанням цих двох факторів.

2. Будова V-подібної канавки матриці

При згинанні металевих листів різної товщини ширина V-подібної канавки також різна.За умови одного і того ж пуансона, чим більше розмір V-подібної канавки матриці, тим більше розмір ширини вдавлення.Відповідно, чим менше тертя між металевим листом і плечем V-подібної канавки матриці, тим природним чином зменшується глибина вдавлення.Навпаки, чим менша товщина пластини, тим вужчий V-подібний паз і тим очевидніше поглиблення.

Коли мова заходить про тертя, ще один фактор, пов’язаний з тертям, який ми розглядаємо, – це коефіцієнт тертя.Кут R плеча V-подібної канавки внутрішньої матриці різний, і тертя, спричинене листовому металу в процесі згинання листового металу, також різне.З іншого боку, з точки зору тиску, який чинить V-подібна канавка матриці на лист, чим більший R-кут V-подібної канавки матриці, тим менший тиск між листом і плечем V-подібна канавка матриці, і чим світліше поглиблення, і навпаки.

3. Ступінь змащування V-подібної канавки матриці

Як згадувалося раніше, поверхня V-подібної канавки матриці буде контактувати з листом, створюючи тертя.Коли матриця зношена, контактна частина між V-подібною канавкою та листовим металом буде ставати все більш грубою, а коефіцієнт тертя буде ставати все більшим і більшим.Коли листовий метал ковзає по поверхні V-подібної канавки, контакт між V-подібною канавкою та листовим металом є фактично точковим контактом між незліченними шорсткими нерівностями та поверхнями.Таким чином, тиск, що діє на поверхню металевого листа, відповідно збільшиться, і поглиблення стане більш очевидним.

З іншого боку, V-подібна канавка внутрішньої матриці не витирається і не очищається перед згинанням заготовки, що часто створює явне поглиблення через екструзію пластини залишками сміття на V-подібній канавці.Така ситуація зазвичай виникає, коли обладнання згинає заготовки, такі як оцинкований лист і лист з вуглецевої сталі.

2、 Застосування технології безслідного згинання

Оскільки ми знаємо, що основною причиною вдавлення при згині є тертя між листовим металом і плечем V-подібної канавки матриці, ми можемо почати з розумного мислення та зменшити тертя між листовим металом і плечем матриці. V-подібна канавка матриці через технологічний процес.

За формулою тертя F= μ· N видно, що фактором, який впливає на силу тертя, є коефіцієнт тертя μ І тиск n, а вони прямо пропорційні тертю.Відповідно до цього можна сформулювати наступні схеми процесу.

1. Плече V-подібної канавки матриці виготовлено з неметалічних матеріалів

Малюнок 3 тип згинання

Лише за рахунок збільшення кута R плеча V-подібної канавки матриці традиційний метод покращення ефекту вдавлення при згині не є великим.З точки зору зниження тиску в парі тертя, можна розглянути можливість заміни плеча V-подібної канавки на неметалічний матеріал, м’якший за пластину, наприклад нейлон, клей Youli (ПУ-еластомер) та інші матеріали на передумова забезпечення оригінального ефекту екструзії.Враховуючи те, що ці матеріали легко втратити та потребують регулярної заміни, на даний момент існує кілька структур V-подібних канавок, які використовують ці матеріали, як показано на малюнку

2. Плече V-подібної канавки жіночої матриці змінено на кулькову та роликову структуру

Подібним чином, на основі принципу зменшення коефіцієнта тертя між листом і V-подібною канавкою матриці, тертя ковзання між листом і плечем V-подібної канавки матриці можна перетворити на тертя кочення, щоб значно зменшити тертя аркуша та ефективно уникнути вигину поглиблення.В даний час цей процес широко використовується в промисловості штампів, і матриця для безслідного згинання кульок (рис. 5) є типовим прикладом застосування.

Рис. 5 кульковий безслідний згинальний штамп

Щоб уникнути жорсткого тертя між роликом безслідної згинальної матриці кульки та V-подібною канавкою, а також полегшити обертання та змащування ролика, додається кулька, щоб зменшити тиск і зменшити коефіцієнт тертя при той самий час.Таким чином, деталі, оброблені матрицею для безслідного згинання кульки, в основному можуть не досягати видимих ​​поглиблень, але ефект безслідного згинання м’яких пластин, таких як алюміній і мідь, не є хорошим.

З точки зору економії, оскільки структура матриці для безслідного згинання кульок є більш складною, ніж згадані вище конструкції матриці, вартість обробки висока, а технічне обслуговування складне, що також є фактором, який слід враховувати керівникам підприємства при виборі .

6 структурна схема перевернутої V-подібної канавки

На даний момент у промисловості існує інший вид прес-форми, який використовує принцип обертання точки опори для реалізації згинання деталей шляхом повороту плеча жіночої форми.Цей вид матриці змінює традиційну структуру V-подібної канавки насаджувальної матриці та встановлює похилі площини з обох сторін V-подібної канавки як механізм обертання.У процесі пресування матеріалу під пуансоном поворотний механізм з обох сторін пуансона повертається всередину від верхньої частини пуансона за допомогою тиску пуансона, щоб зігнути пластину, як показано на рис. 6.

У цих робочих умовах немає явного місцевого тертя ковзання між листовим металом і матрицею, але ближче до площини повороту та близько до вершини пуансона, щоб уникнути вдавлення деталей.Конструкція цієї матриці є більш складною, ніж попередні конструкції, з пружиною натягу та конструкцією поворотної пластини, а вартість обслуговування та вартість обробки є вищими.

Кілька методів процесу для реалізації безслідного згинання були представлені раніше.Нижче наведено порівняння цих методів процесу, як показано в таблиці 1.

Пункт порівняння Нейлонова V-подібна канавка Гумовий V-подібний паз Youli Кульковий тип V-подібної канавки Перевернутий V-подібний паз Плівка Traceless Pressure
Кут вигину Різні ракурси дуга Різні ракурси Часто використовується під прямим кутом Різні ракурси
Прикладна пластина Різні тарілки Різні тарілки 　 Різні тарілки Різні тарілки
Обмеження довжини ≥50 мм ≥200 мм ≥100 мм / /
термін служби 15-20 Десять тисяч разів 15-21 Десять тисяч разів / / 200 разів
Замінне обслуговування Замініть нейлоновий сердечник Замініть гумовий сердечник Youli Замініть м'яч Замініть повністю або замініть пружину розтягування та інші аксесуари Замінити в цілому
вартість Дешевий Дешевий дорогий дорогий Дешевий
перевага Низька вартість і підходить для безслідного згинання різних пластин.Спосіб використання дорівнює нижній матриці стандартної згинальної машини. Низька вартість і підходить для безслідного згинання різних пластин. Більш тривалий термін служби Застосовується до різноманітних плит із хорошим ефектом. Низька вартість і підходить для безслідного згинання різних пластин.Спосіб використання дорівнює нижній матриці стандартної згинальної машини.
обмеження термін служби менший, ніж у стандартної матриці, а розмір сегмента обмежений понад 50 мм. На даний момент він застосовний лише для безслідного згинання виробів із дугою кола. Вартість висока, а вплив на м’які матеріали, такі як алюміній і мідь, поганий.Оскільки тертя та деформацію м’яча важко контролювати, сліди також можуть утворюватися на інших твердих пластинах.Існує багато обмежень щодо довжини та виїмки. Вартість дорога, сфера застосування невелика, довжина та виїмка обмежені Термін служби менший, ніж у інших схем, часта заміна впливає на ефективність виробництва, а вартість значно зростає при використанні у великих кількостях.

 

Таблиця 1 Порівняння процесів безслідного згинання

4. V-подібна канавка матриці ізольована від листового металу (цей спосіб рекомендований)

Вищезазначені методи призначені для реалізації безслідного згинання шляхом зміни згинальної матриці.Керівникам підприємств недоцільно розробляти і закуповувати набір нових штампів для здійснення безслідного згинання окремих деталей.З точки зору контакту тертя, тертя не існує, доки матриця та лист розділені.

Таким чином, за умови, що матриця для згинання не змінюється, безслідне згинання може бути реалізовано за допомогою м’якої плівки, щоб не було контакту між V-подібною канавкою матриці та листовим металом.Такий вид м’якої плівки також називають плівкою без відступів.Матеріали, як правило, гума, ПВХ (полівінілхлорид), ПЕ (поліетилен), ПУ (поліуретан) тощо.

Перевагами гуми та ПВХ є низька вартість сировини, а недоліками – відсутність стійкості до тиску, низькі показники захисту та малий термін служби;PE та Pu є інженерними матеріалами з відмінними характеристиками.Плівка безслідного згинання та пресування, виготовлена ​​з їх використанням як основного матеріалу, має гарну стійкість до розриву, тому має тривалий термін служби та хороший захист.

Захисна плівка для згинання в основному відіграє роль буфера між заготовкою та плечем матриці, щоб компенсувати тиск між матрицею та листовим металом, щоб запобігти вдавленню заготовки під час згинання.Під час використання просто помістіть плівку для згинання на матрицю, яка має переваги низької вартості та зручного використання.

На даний момент товщина згинальної плівки з відступами без слідів на ринку зазвичай становить 0,5 мм, а розмір можна налаштувати відповідно до потреб.Як правило, безслідна плівка для згинання може досягати терміну служби близько 200 згинів за робочих умов тиску 2T і має характеристики сильної зносостійкості, сильної стійкості до розриву, відмінних характеристик згинання, високої міцності на розрив і подовження при розриві, стійкості до мастил і аліфатичних вуглеводневих розчинників.

висновок:

Ринкова конкуренція в галузі обробки листового металу є дуже жорсткою.Якщо підприємства хочуть зайняти місце на ринку, їм необхідно постійно вдосконалювати технологію переробки.Ми повинні не тільки усвідомлювати функціональність продукту, але також враховувати технологічність і естетичність продукту, але також враховувати економічність обробки.Завдяки застосуванню більш ефективних і економних технологій продукт легше обробляти, економічніше і красивіше.(вибрано з листового металу та виробництва, випуск 7, 2018, Чен Чоннан)

Час публікації: 26 лютого 2022 р
Прикріпити файли