弯曲(有时称为翻边或折弯)是钣金制造中最重要和最广泛使用的技术之一。

钣金折弯允许制造商将一块直的钣金件变成一个有角度的部件,这比将两个单独的零件焊接或固定在一起更具成本效益。

钣金弯曲通常通过以导致永久变形的方式向钣金施加力来工作。然而,有许多不同的折弯方法和折弯机械可以用来达到最佳效果。

本文作为钣金折弯的介绍,介绍了折弯的基础知识、典型的折弯设备、钣金折弯的类型以及折弯余量和回弹等技术注意事项。

1、什么是钣金折弯?

钣金折弯是一种金属加工技术,用于将扁平的钣金件变成 V 形、U 形或槽型。

这是一个重要且方便的制造过程,因为将一块扁平金属板弯曲成新形状比从实心工件加工 V、U 或通道形状或在铸造厂中铸造要便宜得多。此外,弯曲产生的零件比例如将两片扁平金属片焊接成 V 形的零件更坚固。

许多类型的钣金折弯涉及使用称为制动器的机器,有时称为折弯机或钣金折叠机。可以手动施加力,也可以使用例如液压装置施加力。

2、钣金折弯设备

最重要的钣金折弯设备是制动器,它有几种不同的形式:

  • 檐口制动器是一种简单的折弯机——也是制造业中使用最广泛的制动器——它将一块金属板夹在一个平面上,然后通过可移动的折弯叶片的运动,使用力进行直弯或简单的折痕。

  • 折弯机是一种使用移动冲头和相应模具的折弯机。在此过程中,金属板被放置在模具上,并且冲头被强制移动到金属中,迫使其进入模具。根据模具的形状,可以使用折弯机来制作 V 形弯、U 形弯和其他形状。

  • 箱式制动器(也称为手指制动器)是另一种折弯机,它使用一排金属“手指”来实现多个自定义折弯。顾名思义,箱盘式制动器通常用于制作定制尺寸的盒子。

  • 棒材折叠机是一种小型且简单的折弯机,带有一个手柄,可以夹住金属板并以单一动作弯曲它。

3、钣金折弯的种类

有不同种类的钣金折弯用于以不同的方式实现不同的折弯。其中三种折弯方法(空气折弯、打底和压印)使用折弯机,而其他折弯方法则使用各种机械。

1)空气弯曲

空气弯曲是一种折弯折弯方法,在这种方法中,冲头将金属板压入模具,但不会太远以至于它接触到模具的壁。

这种方法不如其他方法准确,但它非常灵活:它可以用来制作 V、U 和其他形状的弯曲。这部分是因为模具几何形状不需要完全对应于所需的钣金弯曲,因为两个表面之间没有接触。

2)打底

打底是另一种折弯折弯方法。在打底过程中,冲头将金属板完全压入模具,形成与模具内部几何形状相对应的弯曲。它用于制作V形弯曲。

3)冲压

冲压是一种更昂贵的折弯折弯类型,其中冲头以更大的力在钣金和模具中降低,从而产生永久变形而回弹很小。

4)折叠式的

折叠可以在檐口制动器或杆式折叠机等机器上进行。在夹紧梁升起以围绕轮廓弯曲金属之前,将钣金夹紧到位。折叠实现 V 形弯曲并允许正或负弯曲角度。

5)擦拭

擦拭(或边缘弯曲或擦拭弯曲)是另一种适用于机械的弯曲方法,例如檐口制动器和钢筋折叠机(在某些情况下是折弯机)。它比折叠速度更快,但会对钣金表面造成更大的损坏。

6)滚弯

由于所使用的机械,滚弯可能是最独特的钣金弯曲工艺。滚弯系统具有三个圆柱滚子,可将金属板弯曲成弧形,因此可用于制造管道、管材和其他圆形零件。

7)阶梯弯曲

阶梯弯曲(有时称为凹凸弯曲)是一种使用折弯机近似平滑弯曲弯曲(例如通过辊弯产生的弯曲)的方法。通过连续执行几个小的 V 形弯曲,阶梯弯曲可以产生看起来像弯曲的弯曲。

4、钣金折弯后的回弹

当钣金折弯成新的形状时,在去除折弯力后,它自然会有一定程度的回弹。这称为“回弹”。

由于弯曲金属板的抗压强度,会发生回弹。钣金折弯时,一侧受拉拉伸,另一侧受压;然而,由于材料的抗压强度高于抗拉强度,因此受压侧成功地抵抗变形并在移除力时自行解压。

回弹不是主要问题,但这意味着制造商必须通过过度弯曲金属板来补偿预期的回弹。如果金属故意略微过度弯曲,则少量的自然回弹将导致正确的角度。

当然,计算回弹远非简单,有几个变量会影响回弹的严重程度,包括材料的类型和规格。此外,更大的内半径会导致更大的回弹。

5、钣金折弯余量

当一块金属板弯曲时,弯曲的外侧会被拉长,因此其尺寸会发生变化。这意味着,例如,V 形弯曲的两条腿的总长度将比板材的原始长度长。

那么,如果尺寸发生了变化,我们如何准确地设计一个零件,确保它与其他组件配合在一起呢?我们如何决定平板金属片必须有多长?为了补偿尺寸的变化,我们必须考虑弯曲余量:展开板的长度与成品弯曲部件每条腿的长度之和之间的差值。

折弯余量计算会考虑钣金厚度、折弯半径和折弯角度等因素。可以使用折弯系数计算器计算出钣金零件所需的折弯系数。

6、用于弯曲的最佳钣金材料和量规

一些钣金材料比其他钣金材料更适合弯曲。一般来说,最好的弯曲材料是有延展性的而不是脆的。

钣金折弯的常用材料包括:

  • 低碳钢:可在任何温度下弯曲。

  • 弹簧钢:退火后可弯曲。

  • 合金钢 4140:退火后可弯曲。

  • 铝 5052:与其他铝合金相比,具有高度的可弯曲性。

  • :高度可弯曲。

更难弯曲(尽管并非不可能)的材料包括铝 6061、钛、黄铜和青铜。

7、晶粒方向如何影响钣金弯曲

金属板晶粒的方向——金属的微小晶体由于板材的原始滚动而被拉长的方向——会影响它的弯曲方式。

晶粒方向使钣金在一个轴上更强而在另一轴上更弱。沿纹理弯曲(纵向)会增加开裂、撕裂或橘皮剥落的可能性;逆着纹理弯曲减少了这些问题发生的机会。

但是,尽管逆着纹理弯曲降低了破损的几率,但它也需要更大的力,因为金属板更坚固。因此,它可能会导致更多的回弹并在这方面需要更大的补偿。

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