摘要：现今社会，钣金构造被普遍应用到设备制造，设备装配以及日常生活中，如汽车、IT、医疗二分类设备、自动化装备、空调等等，并对我们的生活产生着宏大的作用。随同着科学技术的成熟与开展以及金属材料加工工艺的不断提升，钣金折弯产品的工艺性设计也得到了充沛的开展。下面对日常生活中常见的数控折弯为例对钣金折弯构造工艺性设计进行浅析，希望可以对推进钣金折弯技术的提升起到一定的积极作用。
关键词：钣金折弯构造工艺设计
钣金构造加工工艺主要是指对厚度在3mm以及以下的金属薄板进行剪切、冲切、部分拉伸、复合、折弯、焊接、铆接、拼接以及成型等，经过上述这些钣金工艺的设计与加工使得钣金更好的效劳于消费生活；普通来讲，钣金构造工艺设计是相关于热加工而言的，属于比拟意义上综合冷加工工艺。在当前科学技术不断提升的状况下，金属材料成型与加工工艺不断走向成熟，为钣金构造工艺设计的提升奠定了坚实的根底，极大的提升了钣金消费效率，也使钣金构造工艺设计与消费成为一种可能。在钣金构造工艺设计中，会遭到折弯零件构造外形构造、尺寸、材质等方面的限制，因而，在进行钣金折弯构造加工工艺过程中必需要对钣金折弯机上模、下模等诸多要素进行思索，以更好的使加工零部件合适加工工艺的理想需求。
1弯曲件的定义和加工要求
1.1弯曲件的定义。什么是弯曲件，弯曲是板料成形的一种根本方式，而弯曲件是板式构造设计和加工制造中最常用的零件。钣金弯曲常用的工艺方式为折弯机折弯或者冲压。工艺性好的弯曲件，不只取得优秀的加工质量，而且能够到达简化模具的设计制造，提升消费效率，降低消费本钱的目的。金属板料在弯曲后，截面外形发作了变化，刚性得到了大幅提升，截面抗弯惯性矩增加，运用性能得到改善。但是，弯曲件的截面外形、构造尺寸常常遭到折弯机或模具的约束。具有良好工艺性的弯曲件不只能取得良好的加工质量，而且能简化模具。
1.2折弯展开的长度计算。板料在弯曲过程中外层受到拉应力, 内层受到压应力, 从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层称为中性层; 中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样, 保持不变, 所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准。其与材质、厚度、内R、成形角度有关。计算上分为系数法（L=A+B+E，内尺寸+内尺寸+补正系数）、扣除法（L=C+D-K，外尺寸+外尺寸-扣除量）和K因子法（中性层）。
1.2工艺孔、槽和缺口。工艺孔、槽或缺口是为了避免弯曲范围内的材料发作裂纹和宽度变宽现象，避免其拉变形应力影响结构强度和折弯尺寸，构造设计时应依据产品需求设计合理的工艺孔、槽或缺口。折弯工艺槽、工艺孔大小应根据材料和厚度确定。过大影响结构强度和外观以及加工时间，过小无法适配模具加工。一般铁基板材工艺槽宽或孔径尺寸加工为LW≥T+0.5,槽深LD≥T+R+0.2,不锈钢和铝板等由于冲剪力更大可以适当直接或者减少尺寸，当材料厚度少于1.0时可以不开工艺槽。成角工艺孔为了使零件成角坚持美观、避免裂纹，通常可在成角的顶端设计工艺孔。激光下料可以将肯定调整到割缝大小，可以避免外观上的缺口。
1.3最小折弯高度。此处只适用于折弯机加工成形。最小折边高度应按L≥(V+K)/2+0.5计算。其中V为下模宽度，K为折弯扣除系数。第三道弯边最小高度同向折弯时，第二道弯边高度普通应大于第一道弯边高度，第三道弯边高度必需大于第二道弯边高度（普通应大于第一道、第二道弯边高度之和）。多道弯边零件设计多道折弯边时，依据以上几种简单状况进行组合，判别其弯曲成形的可行性。
1.4折弯上下模选择。上模应根据干涉、避位情况尽量选择简单刀具，如尖刀、直弯刀，特殊情况选择大弯刀、翻边避位刀等。具体应根据实际选择，加工当中应当打样、试模。下模的选择与材料厚度有关，下模槽口V≈4t-5t（t为材料厚度）。下模过大导致外R角和成形后尺寸大，影响外观，过小需要更大的折弯压力，并易损坏下模，使零件上有较深的折弯印痕。不锈钢材料同时应选用大一号的下模，否则变形和回弹较大。
1.5折弯线有孔时，弯曲过程中孔会发作变形，设计时应尽量防止这种状况，必需保证孔散布在变形区以外，孔边至折弯内侧距离L≥2t+R。不能避免时应在折弯变形区域增加矩形工艺孔，外观有要求时改为折弯后再加工此孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2钣金构造工艺设计过程中需求重点思索到的影响要素
在文章的前言局部中曾经引见了钣金构造工艺设计过程中会遭到诸多客观方面要素的限制，为了可以使加工产品更好的满足理想需求，必需在钣金构造工艺设计过程中对一些影响要素进行重点思索，普通来讲，需求重点思索到的要素有：第一，钣金构造加工工艺性设计中需求重点思索折弯内弯角度以及半径。普通而言在钣金进行折弯加工的过程中，加工材料在厚度既定的状况下，材料由于外部遭到拉力的作用，当弯曲半径越小的时分，拉应力就会越大。依照这个原理推算，钣金材料加工过程中，假如弯曲半径过小的话，钣金材料一旦外部受力超越其接受拉应力范围，那么加工工件就很有可能呈现断裂。因而在进行弯曲件构造工艺性设计的时分，一定要对折弯内弯角度的半径进行思索，选择适宜的折弯内弯半径，并尽量使加工时折弯线和原板材纹路竖直或者产生一定角度，防止由于折弯内弯半径过小而呈现拉应力变大，从而使加工件的损坏。第二，钣金构造加工工艺性设计中要重点思索到钣金材料的工艺孔、工艺槽和缺口。对这些要素予以重点关注主要是为了在钣金加工过程中避免材料在弯曲范围内发作裂纹现象或者是材料宽度变宽的现象，因而在钣金过程中必需要对以上要素进行重点关注。
3提升钣金构造工艺性设计效果的理想途径剖析
3.1制造工艺的改良
改良加工工艺为：应用两件合成一个完好的弯形件，中部以直边相连，在完成弯形后再冲切成两个工件。这样做的益处是：剖析工件难以直接得到理想外形的缘由，主要是弯曲过程中，由于材料延伸率的不肯定使变形中性层难以控制，形成展开长度的计算不精确;相对弯曲半径R/t=30/3=10较大，板料的变形水平小，在板料中性层两侧的纯弹性变形区以及塑性变形区总变形中的弹性变形比例小，构成材料的尺寸及角度回弹。为改善加工条件，必需构建新型工件构造，思索到弯形件的回弹受其两边材料的互相牵制，不容易变形和滑动。
3.2折弯工艺参数
与钣金折弯工艺有关的参数主要有以下几个。最小弯曲半径材料弯曲时，其圆角区外层遭到拉伸，内层则遭到紧缩。当材料厚度一定时，折弯内圆角(越小，材料的拉伸和紧缩比就越大；当外层圆角的拉伸应力超越材料的极限强度时，就会产生裂痕或折断，因而弯曲零件的构造设计，应防止过小的弯曲圆角半径。弯曲件的最小弯曲圆角半径与材料的力学性能、外表质量、硬化水平及纤维方向等要素有关，详细数据在各种钣金加工材料上都可查到。最小弯曲圆角半径只要在产品设计需求时才采用，普通状况下应采用较大的弯曲半径。假如对弯曲圆角无特殊需求时，倡议弯曲内圆角等于或略小于板料厚度。假如设计时必需采用较小的弯曲半径，可经过压内圆角凸肩、提升材料的塑性（如退火、热弯曲），以及在折弯处去除局部材料等办法完成。对厚料也可在折弯位置预压槽处置后再弯曲或弯曲后铣槽。
3.3模具的改良
制造一个钣金件最重要就是模具，模具的优劣直接影响到钣金件的成型，所以模具的改良要在充沛剖析新构建的工件构造的根底上，保证力学构造，化学构造等等一些必要条件。目前模具制造行业发展进步非常大，实时用新型模具，能有限提升产品质量和外观。如靠近折弯线的孔，开工艺槽可能影响外观或者降低产品IP等级，折弯成形后再加工成本过高，因此在靠近孔的折弯内侧用v槽模具冲头压一个类似铣削加工小v形沟槽，避开和减少变形量，就能得到更符合需求的产品。
3.4弯曲件的弯曲方向
确定弯曲方向时应尽量使板料的冲裁断裂带处于弯曲件的内侧，防止断裂带内的微裂纹在外侧拉应力的作用下扩展成裂口。假如受零件构造限制必需两个方向折弯时，则应尽量加大弯曲半径或采用其他工艺措施。板料的各向异性对弯曲变形也有一定影响，特别是对塑性较差的材料，如硬铝，在答应状况下应尽量使工件的弯曲线与板料纤维方向垂直，否则当弯曲线与纤维方向平行时，弯曲件外侧易构成裂纹。假如必需多方向弯曲时，则应使弯曲线与纤维方向成一定角度或进行退火处置后再折弯。
结论
随着钣金技术的不断开展和客观需求的增长，会在构造设计中呈现日益复杂的工艺设计需求；为了既可以保证钣金件的美观，缩短钣金件的加工时间，又要保证钣金件的成形精度，必需要对钣金构造工艺性设计中需求重点关注的几方面要素予以灵敏控制，同时需求从改良钣金加工工艺的角度和改良钣金加工模具的角度不断提升钣金构造工艺设计，以更好的设计出高质量、高规格的产品，以满足经济社会开展的更高要求。
参考文献
[1]刘世民，艾素华，王中光.钣金的拉扭复合加载疲劳[J].航空材料学报，2006，26（5）：96-100.
[2] 熊大远. 实用钣金技术手册，化学工业出版社,2009.
[3]梁振华.汽车钣金基本工艺与设备[M].北京：人民邮电出版社，1999.
[4]华为、中兴钣金相关技术文档.
论文作者:李斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：弯曲论文; 钣金论文; 工艺论文; 材料论文; 半径论文; 板料论文; 加工论文; 《基层建设》2017年第7期论文;