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鈑金加工折彎過程中,折彎效果受材料特性、設(shè)備精度、工藝參數(shù)等多方面因素影響,以下從六個維度詳細解析關(guān)鍵影響因素及應(yīng)對策略:
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一、材料特性的影響
1. 材料力學(xué)性能
屈服強度:屈服強度越高(如不銹鋼>鋁合金),折彎時所需彎曲力越大,易出現(xiàn)回彈(例:SUS304 鋼回彈角比 AL6061 大 5°-10°)。
延伸率:延伸率低的材料(如冷軋鋼板)折彎時易開裂,需控制最小彎曲半徑(R≥1.5t,t 為板厚)。
各向異性:材料軋制方向與折彎線垂直時,塑性更好,可減少裂紋(建議折彎線與軋制方向夾角≥30°)。
2. 材料厚度與表面狀態(tài)
厚度公差:板厚偏差超過 ±0.1mm 時,折彎角度誤差會放大(如 2mm 鋼板厚度偏差 ±0.1mm,角度誤差 ±2°)。
表面硬度:表面硬化層(如鍍鋅層)會增加折彎阻力,可能導(dǎo)致鍍層開裂,需采用軟墊模具。
二、折彎設(shè)備與模具的影響
1. 折彎機精度
工作臺平行度:工作臺平面度超差(如>0.05mm/100mm)會導(dǎo)致工件折彎角度不一致。
滑塊重復(fù)定位精度:液壓折彎機滑塊重復(fù)定位精度需≤0.03mm,否則角度波動明顯。
2. 模具選擇與磨損
模具開口尺寸(V 槽):V 槽寬度應(yīng)≥8t(t 為板厚),過小會導(dǎo)致工件表面劃傷,過大則彎曲力不足(例:3mm 鋼板選 V24 模具)。
模具磨損:模具刃口磨損產(chǎn)生圓角(R≥0.5mm)時,會增加工件回彈,需定期修磨(每加工 500 件檢測一次)。
模具材質(zhì):加工高強度材料需用硬質(zhì)合金模具(如 YG8),普通鋼模(Cr12MoV)適用于低碳鋼。
三、工藝參數(shù)的控制
1. 折彎力計算與調(diào)整
公式參考:折彎力 F=0.5×L×t2×σb/(V×R+t)(L 為折彎長度,σb 為抗拉強度),實際生產(chǎn)中需預(yù)留 10%-20% 安全系數(shù)。
壓力不足:導(dǎo)致折彎角度不足,壓力過大會使模具變形或工件底部壓痕。
2. 折彎速度與行程控制
速度影響:高速折彎(>10mm/s)會因慣性導(dǎo)致定位不準(zhǔn),建議精密折彎速度≤5mm/s。
保壓時間:保壓 5-10 秒可減少回彈(如鋁合金保壓時間需比鋼件長 3 秒)。
3. 下模支撐與定位
支撐塊高度一致性:支撐塊高度差>0.1mm 時,工件易傾斜,需用等高塊校準(zhǔn)。
定位擋板精度:定位擋板重復(fù)定位精度需≤0.1mm,否則工件長度公差超差。
四、回彈現(xiàn)象的影響因素
1. 回彈的主要成因
材料彈性恢復(fù):卸載后材料彈性變形恢復(fù),導(dǎo)致實際角度比設(shè)定角度大(如 1mm 碳鋼折彎 90°,回彈后可能為 92°)。
折彎半徑:R/t 比值越大(R 為彎曲半徑,t 為板厚),回彈越明顯(當(dāng) R/t>10 時,回彈角增加 50%)。
2. 回彈控制方法
過彎補償:根據(jù)回彈角預(yù)彎(如測算回彈 2°,設(shè)定折彎角度 88°)。
校正折彎:增加模具下壓量,使變形區(qū)材料產(chǎn)生塑性流動(下壓量為板厚的 10%-15%)。
加熱折彎:對不銹鋼等高回彈材料加熱至 200-300℃,降低彈性模量,減少回彈。
五、工件結(jié)構(gòu)與設(shè)計的影響
1. 折彎邊長度與缺口設(shè)計
最小折彎邊:折彎邊長度需≥2.5t+R(例:2mm 板折彎邊≥7mm),過短會導(dǎo)致夾料不穩(wěn)。
工藝缺口:在折彎線附近開設(shè) U 型缺口(寬度≥3t,深度≥2t),避免直角折彎時材料堆積開裂。
2. 加強筋與孔位設(shè)計
孔邊距控制:孔邊緣距折彎線需≥3t,否則折彎時孔變形(如 φ5mm 孔距折彎線需≥6mm,t=2mm)。
加強筋位置:加強筋應(yīng)與折彎線平行,距折彎線≥5t,避免應(yīng)力集中。
六、操作與環(huán)境因素
1. 操作人員技能
裝夾方向:工件放置方向錯誤(如軋制方向與折彎線平行)會增加開裂風(fēng)險。
模具調(diào)整:未根據(jù)板厚更換模具(如用 V16 模具加工 3mm 鋼板),導(dǎo)致折彎角度異常。
2. 環(huán)境與輔助措施
溫度影響:環(huán)境溫度波動超過 ±10℃時,板材熱脹冷縮會導(dǎo)致定位偏差(精密折彎需恒溫 20±5℃)。
潤滑作用:在模具與工件接觸面涂抹專用潤滑劑(如鋰基脂),可減少摩擦劃傷,降低折彎力 15%-20%。