摘要：在实际生产中，钢材折弯是非常常见的一种工艺。本文基于钢材折弯拉伸、压缩规律，对钢材折弯工艺的实际应用进行了分析与探讨，旨在降低整个社会生产成本。
关键词：折弯成形；加工周期；成本降低；工艺技术
随着科技的迅猛发展，现代工业也在飞速发展，向着高效、柔性、高精度、惭近式、个性化发展，必定会和物联网、大数据云计算对接，最大程度地智能化。与之相应的工厂的接单也发生变化，周期短，样式多，小批量，单件化，和生产相配套的各种工艺装备必须适应之变化，考虑到效率与成本兼顾，有些产品必须用非常规加工方法来创新与改善加工方法，特别是一些中小企业，更有借鉴意义。钣金折弯成形构件常规加工方法加工周期长，对于单件小批生产，成本是很高的，现就一种特殊刀具分析。
1 折弯成形原理
折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种。当前国内各生产企业应国家铁路货车高质量发展要求，在实际生产中一般用数控折弯机折弯，其基本原理就是利用折弯机的折弯刀（上模）、V形槽（下模），对工件进行折弯和成形。
折弯过程选用恰当的刀具非常关键，折弯刀具分为上折弯刀和刀槽两种，即上模和下模。折弯机配有通用的下模与专用下模，所有槽口均为“V”形，一般情况下，当折弯厚度t ≤ 3mm 时，下槽宽V=（6-8）×t，当t ≥ 3mm 时，V=（8-12）×t，如选择较小的底模V 型槽折弯，易使板材展开尺寸出错，并且容易使配件产生较大压痕，影响配件成形质量。
2 关于各种工艺参数对成型质量造成影响的简要分析
2.1对折弯的尺寸的简要分析。
钣金件成形尺寸与金属的性能有关，延展率、屈服极限、强度极限、硬度等等，此外还与折弯刀的R 角有关系，相同条件下，产品折弯R 角越大，展开尺寸越小，R 角越大，正常产品视觉效果越差，加工成后很不好看，R 角小，成型后视觉美观。产品如图一，常规加工折弯成形构件如图二，加工成本高，周期长，在现有条件下，按图三刀具创新设计成图四样式，多次试验后改成图五样式，实践证明，可行，实用性强，能达到使用要求，产品的料厚为0.5mm 的冷板，理论展开尺寸与实际展开尺寸存在很大差异，因为产品的中心距必须保证，这是设计基准，加工基准、定位基准、装配基准与之重合，折弯刀的R 角变化，中心距随之变化，调配多次，取出最终尺寸，做到最好的效果。
2.2对折弯的形状的简要分析。
钣金件折弯后的形状主要取决与刀具的形状，刀具的综合机械性能，金属材料的磨损变形情况，折弯刀下模的R 值对金属材料的延伸走势起决定性做用，材料的拉延性能很好，但刀具设计不合理，产品是加工不成的，折弯刀下模的R 值合理，表面粗糙度值又很小的情况下，金属件走料很顺，很容易成形，外表很美观，质量很好。折弯刀下模还得必须有一定的硬度，特别是存在R 的地方，加工处理可以用表面淬火处理，使表面硬度很好，而后抛光处理，用起来是很好用的，但折弯的形状不到位时，采取一种灵活而科学的方法，调整下模的间隙，试验很多次后，达到结果。有时候根据产品的特殊情况，处理方法又不同。
2.3对折弯的精度的简要分析。
折弯精度除与折弯机的制造精度有关外，还与好些外因有关。图一产品图中要求中心距尺寸，折弯成形构件能保证每次折成的尺寸，而中心距不好保证。一次成型可保证，但刀具成本太高，这个产品采用数控定位，每次折成后让一个工位，分四次折成，最后成形，能保证尺寸，成本低，效率高，达到使用的最大价值化，商业利益性高，实用性强。折弯精度最后决定产品的装配质量，所以折弯精度有时很重要，要么产品有瑕疵，要么生产效率低下，修修补补很费事，本产品采用的折弯成形构件，配件采用激光切割机下料，数控折弯机成形，而后工装保证焊接质量，合理的工艺，成就合格的产品质量。分四个工步成形，有一定的累计误差，但能控制在公差范围之内，最后一点工人的正确操作水平也是很重要的，操作不当废品率是很高的，因此必须规范每一个环节，尽量做到最小的误差。
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3影响折弯件成形质量因素和解决方案
3.1 折弯边高度尺寸过小
最小折弯边尺寸一般H ≥ 2t+R，如果折弯边太小，否则容易扭曲变形，尤其当折弯边为斜边时，最容易发生因折弯边太小而造成扭曲变形的情况
3.2 折弯件孔拉伸变形
为了避免孔位分布在折弯变形区内，孔边距离（折弯后外边至孔边的最近距离）一般应保证L ≥ 3 倍料厚。对于平行于弯曲线的长腰形孔，为保证折弯精度和防止孔位变形，孔边距离一般应L ≥ 4 倍料厚。如果孔位必须要分布在变形区内时，为保证精度，一般采用先加工小孔折弯后再扩孔，以达到要求，也可在折弯位置冲工艺孔或缺口来转移变形区。
3.3 折弯件发生干涉
当折弯工件发生干涉或抗刀现象时，强制施加外力会导致工件折弯角度达不到要求。对此采取的工艺措施为：对于干涉现象，采用折弯反变形法，第一刀工序先在工件中间折钝角，第二、三刀工序进行两边折弯，第四刀工序反压中间（第一刀反面）至平；对于抗刀现象，可更换直板上刀，使用弯刀进行折弯。
3.4 折弯件折弯处断裂
一是经剪切或冲裁后的工件，折弯时保证剪切面向里，即处于受压状态，成形效果较好；二是当纤维方向与折弯线方向平行时，易撕裂，需增加折弯圆角半径，至少为板材最小弯曲半径的1.7 倍；当组织纤维方向与折弯线垂直时，折弯圆角半径可为最小弯曲半径；也将工件折弯处进行退火热处理或换用塑性好的材料；三是工件折弯线沿其某一边缘线进行压弯处理，会出现带料撕裂，在折弯工件上拐角处沿折弯线方向增加工艺孔，其工艺孔直径约为板厚的1.5 倍～ 2.0 倍。
3.5 折弯件回弹
角度补偿法，若工件折弯角度为90°，折弯机下槽（V 形）开口角度可选择87°或88°；在弯曲终了时进行加压校正，延长折弯机上模、工件、下槽的接触时间，以增加下槽圆角处的塑性变形程度，使拉压区纤维的回弹趋势互相抵制，从而减少回弹。
3.6 折弯件凸起或者鼓包
对部分工件质量要求较高的，圆角凸起会影响焊接或装配尺寸精度，需去除。若采用热切割设备下料，工艺人员在板件展开下料时，对下料图以折弯线为中心作向里凹圆弧，去掉多余板料。对没有进行板料切割凹圆弧的工件，在折弯完成后进行手工修磨至要求的尺寸精度，若装配精度要求较高，需对工件进行铣边处理。
3.7 折弯件压痕或滑伤
但是对于304L、12Cr17Mn6Ni5 等一些特殊材质，外观镜面，需采取一定措施；对于碳素钢材质，增大折弯下槽宽度，使其成形圆角半径增大，减小下槽对工件的挤压；对于特殊不锈钢材质，压弯前做准备工作，在折弯机下槽上铺纸隔离或可使用防压痕垫和这防划伤下模。
3.8 折弯边为异形边无法定位
中薄板件可选择激光切割机或者精细等离子切割机下料，直接在工件上割出折弯标记割缝，此割缝对薄板影响较小，能后期修复；中厚板板件可切割一件和原异形件相同的工件作为划线工装样板，厚度要求一般为2mm ～ 4mm，宽度30mm~50mm，固定在后档尺上用于折弯定位；也可设置辅助定位耳片，耳片与零件最高点平齐，折弯后通过气切等方式去除耳片，实现零件折弯成形。
4 结束语
综上所述，简易折弯成形构件在生产中有一定的不可替代的作用，在研究新产品中很是适用，制造简单，降低成本，减小加工周期，对企业来说，这是取胜之道，提高企业的竞争力，但也有局限性，对于厚板不适用。
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[1]张永良，李勇，李贺德。高强度板材折弯工艺性研究[J]。世界制造技术与装备市场，2017（5）。
论文作者:张超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
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