Công nghệ uốn không dấu vết của tấm kim loại [minh họa].

Tóm tắt: Trong quá trình uốn kim loại tấm, quy trình uốn truyền thống rất dễ làm hỏng bề mặt phôi, bề mặt tiếp xúc với khuôn sẽ hình thành vết lõm hoặc vết xước rõ ràng, ảnh hưởng đến vẻ đẹp của sản phẩm.Bài viết này sẽ trình bày chi tiết nguyên nhân gây ra vết lõm khi uốn và ứng dụng công nghệ uốn không dấu vết.

Công nghệ xử lý kim loại tấm không ngừng được cải tiến, đặc biệt là trong một số ứng dụng như uốn thép không gỉ chính xác, uốn trang trí bằng thép không gỉ, uốn hợp kim nhôm, uốn các bộ phận máy bay và uốn tấm đồng, điều này càng đặt ra yêu cầu cao hơn về chất lượng bề mặt của phôi gia công.

Quá trình uốn truyền thống rất dễ làm hỏng bề mặt phôi, trên bề mặt tiếp xúc với khuôn sẽ hình thành vết lõm hoặc vết xước rõ ràng, điều này sẽ ảnh hưởng đến vẻ đẹp của sản phẩm cuối cùng và làm giảm đánh giá về giá trị của sản phẩm của người dùng. .

Trong quá trình uốn, do tấm kim loại sẽ bị khuôn uốn đùn ra và tạo ra biến dạng đàn hồi nên điểm tiếp xúc giữa tấm và khuôn sẽ trượt theo tiến trình của quá trình uốn.Trong quá trình uốn, tấm kim loại sẽ trải qua hai giai đoạn rõ ràng là biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo.Trong quá trình uốn sẽ xảy ra quá trình duy trì áp suất (tiếp xúc ba điểm giữa khuôn và tấm kim loại).Vì vậy, sau khi quá trình uốn hoàn tất sẽ hình thành ba đường thụt.

Những đường lõm này thường được tạo ra bởi ma sát đùn giữa tấm và vai rãnh chữ V của khuôn, vì vậy chúng được gọi là vết lõm vai.Như được hiển thị trong Hình 1 và Hình 2, những lý do chính dẫn đến sự hình thành vết lõm ở vai có thể được phân loại đơn giản thành các loại sau.

Hình 2 vết lõm uốn

Hình 1 Sơ đồ uốn

1. Phương pháp uốn

Do việc tạo ra vết lõm vai có liên quan đến sự tiếp xúc giữa tấm kim loại và vai rãnh chữ V của khuôn cái, nên trong quá trình uốn, khe hở giữa chày và khuôn cái sẽ ảnh hưởng đến ứng suất nén của tấm kim loại, và xác suất cũng như mức độ thụt đầu dòng sẽ khác nhau, như trong Hình 3.

Trong điều kiện cùng một rãnh chữ V, góc uốn của phôi uốn càng lớn thì biến dạng hình dạng của tấm kim loại bị kéo căng càng lớn và khoảng cách ma sát của tấm kim loại ở vai của rãnh chữ V càng dài ;Hơn nữa, góc uốn càng lớn thì thời gian giữ áp suất do chày tác dụng lên tấm sẽ càng lâu và vết lõm do sự kết hợp của hai yếu tố này gây ra càng rõ ràng.

2. Cấu tạo rãnh chữ V của khuôn cái

Khi uốn các tấm kim loại có độ dày khác nhau thì chiều rộng rãnh chữ V cũng khác nhau.Trong điều kiện của cùng một chày, kích thước rãnh chữ V của khuôn càng lớn thì kích thước chiều rộng vết lõm càng lớn.Theo đó, ma sát giữa tấm kim loại và vai rãnh chữ V của khuôn càng nhỏ thì độ sâu vết lõm giảm đi một cách tự nhiên.Ngược lại, độ dày tấm càng mỏng thì rãnh chữ V càng hẹp và vết lõm càng rõ.

Khi nói đến ma sát, một yếu tố khác liên quan đến ma sát mà chúng ta quan tâm đó là hệ số ma sát.Góc R của vai rãnh chữ V của khuôn cái là khác nhau và ma sát gây ra cho tấm kim loại trong quá trình uốn tấm kim loại cũng khác nhau.Mặt khác, từ góc độ áp suất do rãnh chữ V của khuôn trên tấm khuôn tạo ra, góc R của rãnh chữ V của khuôn càng lớn thì áp suất giữa tấm và vai của khuôn càng nhỏ. rãnh chữ V của khuôn thì vết lõm càng nhẹ và ngược lại.

3. Mức độ bôi trơn rãnh chữ V của khuôn cái

Như đã đề cập trước đó, bề mặt rãnh chữ V của khuôn sẽ tiếp xúc với tấm để tạo ra ma sát.Khi khuôn bị mòn, phần tiếp xúc giữa rãnh chữ V và tấm kim loại sẽ ngày càng nhám hơn và hệ số ma sát sẽ ngày càng lớn hơn.Khi tấm kim loại trượt trên bề mặt rãnh chữ V, sự tiếp xúc giữa rãnh chữ V và tấm kim loại thực chất là điểm tiếp xúc giữa vô số va chạm và bề mặt gồ ghề.Bằng cách này, áp suất tác động lên bề mặt tấm kim loại sẽ tăng lên tương ứng và vết lõm sẽ rõ ràng hơn.

Mặt khác, rãnh chữ V của khuôn cái không được lau và làm sạch trước khi phôi bị uốn, điều này thường tạo ra vết lõm rõ ràng do tấm bị đùn ra bởi các mảnh vụn còn sót lại trên rãnh chữ V.Tình trạng này thường xảy ra khi thiết bị uốn cong các phôi như tấm mạ kẽm và tấm thép cacbon.

2, Ứng dụng công nghệ uốn không dấu vết

Vì chúng ta biết rằng nguyên nhân chính gây ra vết lõm do uốn là do ma sát giữa tấm kim loại và vai rãnh chữ V của khuôn, nên chúng ta có thể bắt đầu từ tư duy định hướng lý trí và giảm ma sát giữa tấm kim loại và vai của khuôn. Rãnh chữ V của khuôn thông qua công nghệ xử lý.

Theo công thức ma sát F= μ·N có thể thấy hệ số ảnh hưởng đến lực ma sát là hệ số ma sát μ Và áp suất n, chúng tỉ lệ thuận với ma sát.Theo đó, các sơ đồ quy trình sau đây có thể được xây dựng.

1. Vai rãnh chữ V của khuôn cái được làm bằng vật liệu phi kim loại

Hình 3 kiểu uốn

Chỉ bằng cách tăng góc R của vai rãnh chữ V của khuôn thì phương pháp truyền thống để cải thiện hiệu ứng vết lõm uốn là không lớn.Từ góc độ giảm áp suất trong cặp ma sát, có thể xem xét việc thay đổi vai rãnh chữ V thành vật liệu phi kim loại mềm hơn tấm, chẳng hạn như nylon, keo Youli (chất đàn hồi PU) và các vật liệu khác, trên tiền đề đảm bảo hiệu ứng đùn ban đầu.Xét thấy những vật liệu này dễ bị mất và cần được thay thế thường xuyên, hiện nay có một số kết cấu rãnh chữ V sử dụng những vật liệu này, như trong Hình

2. Vai rãnh chữ V của khuôn cái được thay đổi thành cấu trúc bi và con lăn

Tương tự, dựa trên nguyên lý giảm hệ số ma sát giữa tấm và rãnh chữ V của khuôn, ma sát trượt giữa tấm và vai rãnh chữ V của khuôn có thể chuyển thành ma sát lăn, sao cho làm giảm đáng kể ma sát của tấm và tránh uốn cong vết lõm một cách hiệu quả.Hiện nay, quy trình này đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp khuôn dập, và khuôn uốn không dấu vết bi (Hình 5) là một ví dụ ứng dụng điển hình.

Hình 5 khuôn uốn không dấu vết bi

Để tránh ma sát cứng giữa con lăn của khuôn uốn không dấu vết và rãnh chữ V, đồng thời để con lăn dễ quay và bôi trơn hơn, quả bóng được thêm vào để giảm áp suất và giảm hệ số ma sát tại cùng lúc.Do đó, các bộ phận được xử lý bằng khuôn uốn không dấu vết về cơ bản có thể không đạt được vết lõm rõ ràng, nhưng hiệu ứng uốn không dấu vết của các tấm mềm như nhôm và đồng là không tốt.

Từ góc độ kinh tế, do cấu trúc của khuôn uốn không dấu vết bóng phức tạp hơn các cấu trúc khuôn nêu trên nên chi phí xử lý cao và việc bảo trì khó khăn cũng là một yếu tố được các nhà quản lý doanh nghiệp cân nhắc khi lựa chọn .

6 sơ đồ cấu trúc rãnh chữ V ngược

Hiện nay, trong ngành có một loại khuôn khác sử dụng nguyên lý quay điểm tựa để thực hiện uốn các bộ phận bằng cách xoay vai của khuôn cái.Loại khuôn này thay đổi cấu trúc rãnh chữ V truyền thống của khuôn định hình và đặt các mặt phẳng nghiêng ở cả hai phía của rãnh chữ V làm cơ chế quay.Trong quá trình ép vật liệu dưới chày, cơ cấu quay ở cả hai mặt của chày được quay vào trong từ phía trên chày với sự trợ giúp của áp lực của chày, để làm uốn tấm, như trong Hình. . 6.

Trong điều kiện làm việc này, không có ma sát trượt cục bộ rõ ràng giữa tấm kim loại và khuôn mà nằm gần mặt phẳng quay và gần đỉnh chày để tránh các bộ phận bị thụt vào.Cấu trúc của khuôn này phức tạp hơn các cấu trúc trước đó, với cấu trúc lò xo căng và tấm quay, đồng thời chi phí bảo trì và chi phí xử lý lớn hơn.

Một số phương pháp xử lý để thực hiện uốn không dấu vết đã được giới thiệu trước đó.Sau đây là so sánh các phương pháp quy trình này, như được trình bày trong Bảng 1.

Mục so sánh Rãnh chữ V bằng nylon Rãnh chữ V cao su Youli Rãnh chữ V loại bóng Rãnh chữ V ngược Phim áp lực không dấu vết
Góc uốn Nhiều góc độ khác nhau vòng cung Nhiều góc độ khác nhau Thường được sử dụng ở góc vuông Nhiều góc độ khác nhau
Tấm áp dụng Đĩa các loại Đĩa các loại   Đĩa các loại Đĩa các loại
Giơi hạn chiêu dai ≥50mm ≥200mm ≥100mm / /
cuộc sống phục vụ 15-20 Mười nghìn lần 15-21 Mười nghìn lần / / 200 lần
Bảo trì thay thế Thay lõi nylon Thay lõi cao su Youli Thay bóng Thay thế toàn bộ hoặc thay thế lò xo căng và các phụ kiện khác Thay thế toàn bộ
trị giá Rẻ Rẻ đắt đắt Rẻ
lợi thế Chi phí thấp và phù hợp cho việc uốn cong các tấm khác nhau.Phương pháp sử dụng tương đương với khuôn dưới của máy uốn tiêu chuẩn. Chi phí thấp và phù hợp cho việc uốn cong các tấm khác nhau. Tuổi thọ dài hơn Nó được áp dụng cho nhiều loại tấm với hiệu quả tốt. Chi phí thấp và phù hợp cho việc uốn cong các tấm khác nhau.Phương pháp sử dụng tương đương với khuôn dưới của máy uốn tiêu chuẩn.
hạn chế tuổi thọ sử dụng ngắn hơn khuôn tiêu chuẩn và kích thước phân đoạn bị giới hạn ở mức hơn 50mm. Hiện tại, nó chỉ áp dụng cho việc uốn cong không dấu vết của các sản phẩm hồ quang tròn. Giá thành đắt và hiệu quả đối với các vật liệu mềm như nhôm, đồng là không tốt.Do ma sát và biến dạng của quả bóng khó kiểm soát nên dấu vết cũng có thể được tạo ra trên các tấm cứng khác.Có nhiều hạn chế về chiều dài và khía cạnh. Chi phí đắt, phạm vi ứng dụng nhỏ, chiều dài và khía hạn chế Tuổi thọ sử dụng ngắn hơn các phương án khác, việc thay thế thường xuyên ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất và chi phí tăng đáng kể khi sử dụng với số lượng lớn.

 

Bảng 1 So sánh các quá trình uốn không dấu vết

4. Rãnh chữ V của khuôn được cách ly với tấm kim loại (nên sử dụng phương pháp này)

Các phương pháp được đề cập ở trên nhằm thực hiện uốn không dấu vết bằng cách thay đổi khuôn uốn.Đối với các nhà quản lý doanh nghiệp, không nên phát triển và mua một bộ khuôn mới để nhận ra khả năng uốn cong không dấu vết của các bộ phận riêng lẻ.Từ quan điểm tiếp xúc ma sát, ma sát không tồn tại chừng nào khuôn và tấm được tách ra.

Do đó, trên cơ sở không thay đổi khuôn uốn, có thể thực hiện uốn không dấu vết bằng cách sử dụng màng mềm sao cho không có tiếp xúc giữa rãnh chữ V của khuôn và tấm kim loại.Loại màng mềm này còn được gọi là màng không uốn cong.Các vật liệu nói chung là cao su, PVC (polyvinyl clorua), PE (polyethylene), PU (polyurethane), v.v.

Ưu điểm của cao su và PVC là chi phí nguyên liệu thô thấp, trong khi nhược điểm là không chịu được áp lực, hiệu suất bảo vệ kém và tuổi thọ ngắn;PE và Pu là những vật liệu kỹ thuật có hiệu suất tuyệt vời.Màng ép và uốn không dấu vết được sản xuất làm vật liệu cơ bản có khả năng chống rách tốt nên có tuổi thọ cao và khả năng bảo vệ tốt.

Màng bảo vệ uốn chủ yếu đóng vai trò đệm giữa phôi và vai khuôn để bù áp suất giữa khuôn và tấm kim loại, nhằm ngăn ngừa sự thụt vào của phôi trong quá trình uốn.Khi sử dụng chỉ cần đặt màng uốn lên khuôn, có ưu điểm là chi phí thấp và sử dụng thuận tiện.

Hiện nay, độ dày của màng uốn không đánh dấu trên thị trường thường là 0,5mm, kích thước có thể tùy chỉnh theo nhu cầu.Nói chung, màng thụt không dấu vết uốn có thể đạt tuổi thọ khoảng 200 lần uốn trong điều kiện làm việc ở áp suất 2T và có đặc tính chống mài mòn mạnh, chống rách mạnh, hiệu suất uốn tuyệt vời, độ bền kéo cao và độ giãn dài khi đứt, khả năng chống chịu đến dầu bôi trơn và dung môi hydrocarbon béo.

Phần kết luận:

Sự cạnh tranh thị trường của ngành gia công kim loại tấm rất khốc liệt.Doanh nghiệp muốn chiếm chỗ trên thị trường cần không ngừng cải tiến công nghệ chế biến.Chúng ta không chỉ nên nhận ra chức năng của sản phẩm mà còn phải xem xét khả năng sản xuất và tính thẩm mỹ của sản phẩm mà còn phải xem xét tính kinh tế của quá trình xử lý.Thông qua việc áp dụng công nghệ hiệu quả và tiết kiệm hơn, sản phẩm dễ gia công hơn, tiết kiệm hơn và đẹp hơn.(được chọn từ kim loại tấm và sản xuất, số 7 năm 2018, bởi Chen Chongnan)


Thời gian đăng: Feb-26-2022