沖壓工藝
五金沖壓折彎加工過程分析
五金沖壓件加工中,折彎加工的過程分析!金屬沖壓加工又稱鈑料沖壓或冷沖壓,是壓力加工中最先進的方法之一。沖壓加工一般以鈑料為原材料(也有金屬管料和非金屬材料); 安裝在壓力機上的沖模用于往復運動,在室溫下對金屬板料施加壓力以分離或變形。結果是具有一定形狀、尺寸和性能的組件。五金零件的沖壓加工有很多種,如:沖孔、折彎、拉伸等加工方法。 那么今天我們就來說說折彎加工的工藝分析。
一、折彎工藝過程分析
彎曲是一種沖壓工藝,它使用一種材料產生塑性變形以形成有角的形狀。折彎可以在帶模具的在歐通壓力機上完成,也可以在專用折彎機或折彎設備上完成。
折彎根據加工材料不同可分為板材折彎、管材折彎、型材折彎、棒材折彎等;根據折彎所用設備的不同,可分為折彎、滾彎、拉彎、輥彎等。
彎曲件加工的精度與很多因素有關,如彎曲件材料的力學性能和材料厚度、模具結構和模具精度、工序的多少和工序的先后顧序以及彎曲件本身的形狀尺寸等。精度要求較高的彎曲件必須嚴格控制材料厚度公差。一般彎曲件的尺寸經濟公差等級最好在IT13級以下,增加整形等工序可以達到IT11級。
1、彎曲過程
彎曲加工的過程是利用V形彎曲模壓彎V形件的模具結構圖。凸模1與凹模2分別與彎曲工件內、外形輪廓基本一致,當外力(如果力機滑塊運動)將凸模推下時,便將放在凸、凹模之間的板料彎成需要的工件。
彎曲有自由彎曲和校正彎曲之分,區別在于自由彎曲是在凸模、板料、凹模三者完全貼合時就不再往下壓;而校正彎曲則是自由彎曲的基礎上涂抹再往下壓,使工件產生一步的塑性變形,以減少彎曲件的回彈。
二、彎曲變形分析
彎曲變形的特點可采用彎曲前在板材側面上設置正方形網格,觀察彎曲前后網格的變化來獲得。
觀察彎曲后通過坐標網格可以發現:
1、圓角部分的正方形坐標網格由正方形變成扇形,其他部位則沒有變形或變形很小。
2、在變形區內,側面網格由正方形變成了扇形;靠近凹模的外側手切向拉伸,長度伸長;靠近凸模的內側受切向壓縮,長度縮短。由內、外表面至板料中心,其縮短和伸長的程度逐漸變小。在縮短和伸長兩者之間變形前后長度不變的那層金屬成為中性層。
在沖壓中出現彎曲變形區斷面的一類型變化,則需要觀察彎曲后斷面的變化我們可以發現:
(1)、變形區內的板料橫截面發生變形。對彎曲窄板內層材料受到切向壓縮后向寬度方面流動,使寬度增大;外層材料受到切向拉伸后,材料的不足便由寬度和厚度方向來補充,致使寬度變窄(整個截面呈內寬外窄的扇形)。對寬度較大的寬板來說,由于寬度方向材料多,阻力大,材料向寬度方向流動困難,橫截面形狀基本保持不變,仍為矩形。
(2)厚度減薄。板料彎曲時,內層受切向壓縮面而縮短,厚度應增加,但由于凸模緊壓板料,厚度增加阻力很大,而外層受切向拉伸而伸長,厚度方向變薄不受約束。在整個厚度上增厚量小于變薄量,從而出現厚度變薄現象。
一般的彎曲件均屬于寬板彎曲,因此彎曲前后板料寬度方向基本不變。如果彎曲件的彎曲半徑為r,彎曲板料厚度為t,則相對彎曲半徑r/t較小的彎曲件,由于彎曲時變形區板料厚度有明顯變薄現象,按照體積不變的原則,必然會使板料長度有所增加。