摘要：目前在钣金加工过程中，经常出现变形等问题，直接影响产品的尺寸及形状精度，因此对变形因素分析及控制迫在眉睫。本文通过对钣金加工过程中变形分析，得到影响钣金变形的主要因素，同时对钣金加工过程中工艺及加工参数进行了分析，为在实际生产过程中参数调整提供依据。
关键词：钣金加工；工件折弯精度；控制
引言
在我国钣金加工设备以及数控设备日新月异的今天，各种电子产品以及控制台都开始大量使用钣金结构。由于钣金结构具有造价低质量高并且体积小外形美观，因此受到了人们的广泛青睐并逐渐应用在越来越多的领域中。在钣金结构中弯曲部件所占的比例很大，这种部件在精度以及外形上的要求非常高，如何提高弯曲部件精度已经成为了钣金加工业中的热点问题，弯曲部件的精度越高整个产品的性能就会越高，我们要根据实际情况具体分析，有针对性的采取措施对其精度进行控制达到保障质量的目的。
1、钣金工件折弯过程分析
为了满足不同的设计需求，钣金零件经常被弯曲成各种各样的形状，这里以板料弯曲90°为例来分析板料的弯曲过程。如图1所示，弯曲前板料断面上三条线相等，即ab=a＇b＇=a"b"。而在弯曲后，板料断面纤维为ab<a＇b＇<a"b"。这说明板料弯曲时，在弯曲圆角变形区，板料的内层纤维受压而缩短，外层纤维受拉而伸长，那么在其内外层之间必有一层材料纤维的长度保持不变。这被称为中性层，计算板料的展开尺寸就是计算中性层的长度。当材料的种类、厚度、弯曲圆角半径和弯曲方法不同时，中性层的位置也有所不同，弯曲时中性层一般向受压纤维的一边移动。在近似计算中可认为中性层在材料厚度的1/2位置。
图1板料弯曲过程
2、影响折弯精度的因素
2.1、机床挠曲变形
不均匀负载最易导致挠曲变形。如折弯机的工作长度为3200mm，分布在其左右两侧的油缸吨位100t。当有负载时，上下滑块就会挠曲变形，以致减小了中间部分滑块的实际位移量，使工件在整个长度方向上产生角度不一致、中间角度比两端大的现象，直接影响了工件的尺寸精度。
2.2、工件展开料计算精度
展开料的精度直接影响工件的尺寸精度工件的展开尺寸是根据工件尺寸计算出来的在计算时采用折弯系数的方法。此折弯系数是一个经验数据对不同材料的板材不同的长短不同形状的弯曲者日有一些差异。但实际计算时是采用同一个值。还有一个能引起展开料误差的原因是下料加工误差，当剪板机下料时会产生一个与理论值不同的实际值这也使尺寸精度受到影响。
2.3、板材的不均匀性
不同等级的材料，板厚与硬度会有不同程度的偏差，不同的厂家生产的厚度也存在差异，材料的定位边如果毛刺非常大或是有大的接点、成形加工造成的材料端部的膨胀，对折弯尺寸的精度都会有影响。或当板材轧制时，就会由于力度不均匀而出现回弹，从而导致精度出现误差。
2.4、回弹
在间隙折弯时，由于弯曲应力的变化版料会产生回弹最大的弯曲应力产生在材料弯曲部分的外表面。要得到满意的折弯角度需实施“超量折弯”但在实际折弯时河能同时存在各种方向的弯曲，造成各部分回弹量不同引起折弯角度精度的不一致。
3、弯曲件板式结构的弯曲精度控制工艺策略分析
3.1、减小机床自身的挠曲变形
减小机床自身的挠曲变形程度是一个提高工件折弯精度的简易途径其根本的出发点就是确保上下滑块的变形一致。通过这种一致性来保证工件在全长获得一个较好的一致角度。而实现这个目的的工艺措施就是在上模上方设置一个斜锲结构，用它来对机床的上模块导致的挠曲误差进行补偿。在操作的时候在折弯加工之前将上滑块调整成为一个中间凸出的弧线之后在施加负载之后止滑块变形而成为一条直线达到基本与实际位移一致的目的。由于材料的变形问题在每一次加工精度较高的零件时都应该对上滑块进行预习的调整通过不断的试弯、调整、测量以及再试弯的循环方式得到最后要求的尺寸精度。
3.2、克服由于材料不均匀而出现的精度误差
在选材时要选择质地均匀的板材，选择专业生产这些材料的厂家。这样的厂家生产设备完善，技术服务也更好一些。要详细了解厂家的详细情况，比如生产许可证、主要产品检测报告等，然后综合分析厂家的各种资料，是否可以满足本企业的要求，以便选择一个稳定的工艺参数进行加工。
3.3、折弯加工过程中应该尽量消除由于材料回弹而导致的精度影响
在实际的折弯加工过程中因为不同工件的加工形状是不一样的因此需要采用不同的弯曲程度。而材料回弹能够形成一个影响尺寸精度的综合效果。在选择下模开口的角度时要选择一个能够满足折弯件加工要求的下模宽度。假若下模的开口过宽将导致被加工工件的内弯曲圆角过大压力减小而回弹量却增加。当开口宽度过小时将导致压力过大而引起负载过大的问题。因此对于一般的工件而言，应该选用内弯圆角半径与厚度相当的材料通过它们来控制下模的开口宽度。
4、工程案例分析
某工程用机柜立柱，材料：Q235A，长度：2160mm，料厚2mm。折弯角度多，形状复杂。在这个工件中，尺寸77-0.3mm是工程要求保证的尺寸。由于受上模尺寸的限制，尺寸77-0.3mm，不能用直接定位得到，是折弯各角度后得到的间接尺寸。
（1）计算展开料尺寸并剪切下料。选用下模开口宽度10mm，内弯圆角半径1.5mm，此时取折弯系数0.63，考虑偏差值-0.3，工件展开尺寸计算为180mm。
（2）第一次试弯试件A。测量工件左右两侧实际下料尺寸：左侧179.7，右侧179。测量试件A尺寸如表1。沿长度方向测量左中右三点的间接尺寸及角度值为间接尺寸：77、78、76.7；折弯角度：85°45′、91°20′、87°45′；由所测数据可知工件中间尺寸超差，其原因是由于弯曲中间超过90°引起的。三点角度相差很大，此时应检查机床零点。
（3）第二次试弯工件B。调整上模斜楔结构，将上模中间部分凸起。分配直接定位尺寸为正偏差值，测量工件的左中右三点的实际下料尺寸：179.7、179.75、179.85。可以看出折弯角度比工件A一致性好，但是还须调整。并且间接尺寸超差。
（4）第三次试弯工件C。进一步调整上模斜楔结构，重新分配直接定位尺寸，按基本尺寸输入。此时实测展开尺寸：179.85、179.85、179.85。试弯结果：中间角度与两侧一致为88.9°，间接尺寸在76.7-76.9之间，达到了设计要求。
结束语
我国加工制造业在经济建设的过程中，发挥着不可替代的作用，钣金加工成为加工制造领域中一个重要的组成部分。在过去钣金制品往往被应用在置物架、工作台等物品加工制造中，而目前许多电子产品的外壳也开始采用钣金结构，这说明钣金结构的发展领域有了新的突破，因此，其质量也必须要有进一步的提高，尤其是在折弯部件的加工中，工作人员一定要严格按照要求进行从而保障精度和质量。
参考文献：
[1] 张锦龙.钣金加工工艺研究[J].现代制造技术与装备，2017（02）：136-137.
论文作者:费海波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/2
标签：工件论文; 弯曲论文; 精度论文; 尺寸论文; 加工论文; 钣金论文; 板料论文; 《电力设备》2018年第6期论文;