Soluciones de doblado de perfiles metálicos

- Dec 13, 2021-

Realizamos investigaciones en profundidad sobre el proceso de plegado de piezas de chapa, analizamos en detalle los factores objetivos que afectan la calidad del plegado, analizamos las causas de los problemas de calidad en el proceso de operación y presentamos soluciones para orientar y resumir el plegado. proceso de piezas de chapa.

El procesamiento de chapa se usa ampliamente en la industria aeroespacial, electrónica automotriz, locomotoras de ferrocarril, maquinaria de ingeniería y otros campos. El doblado de láminas de metal es un proceso clave para formar la mayoría de las piezas. La calidad del plegado afecta directamente la forma final y el rendimiento de los productos.


影响钣金折弯精度的因素有多种,如配件展开尺寸的准确性、模具选用及折弯顺序的合理性等,因此对钣金折弯精度的研究必须从这些因素逐一分析,研究如何控制折弯质量,才能达到折弯质量的全面提升。

Hay muchos factores que afectan la precisión de plegado de la chapa, como la precisión del tamaño desplegado de los accesorios, la racionalidad de la selección de matrices y la secuencia de plegado. Por lo tanto, la investigación sobre la precisión de plegado de la chapa metálica debe analizar estos factores uno por uno y estudiar cómo controlar la calidad de plegado para lograr la mejora general de la calidad de plegado.

1、钣金展开尺寸计算

1. Cálculo de la dimensión de despliegue de chapa

(1)配件弯曲半径设计 材料弯曲时,其圆角区外层受到拉伸,内层受到压缩。当材料厚度一定时,折弯内圆角越小,材料的拉伸和压缩比就越大,当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时,就会产生裂纹或折断,因此,折弯件的结构设计应避免过小的弯曲圆角半径。

(1) Diseño de radio de curvatura apropiado

cuando el material se dobla, la capa exterior del área del filete se estira y la capa interior se comprime. Cuando el espesor del material es constante, cuanto menor es el filete de flexión, mayor es la relación de tracción y compresión del material. Cuando la tensión de tracción del filete exterior excede la resistencia máxima del material, se producirán grietas o roturas. Por lo tanto, el diseño estructural de las partes dobladas debe evitar un radio de filete de curvatura demasiado pequeño.

弯曲件的最小弯曲圆角半径与材料的力学性能、表面质量、硬化程度及纤维方向等因素有关。最小弯曲圆角半径只有在产品设计需要时才采用,一般情况下采用弯曲内圆角等于或略小于板料厚度。

El radio mínimo del filete de flexión de las piezas de flexión está relacionado con las propiedades mecánicas, la calidad de la superficie, el grado de endurecimiento y la dirección de la fibra de los materiales. El radio mínimo del filete de curvatura solo se puede utilizar cuando lo requiera el diseño del producto. Generalmente, el filete de doblado es igual o ligeramente menor que el espesor de la hoja.

(2)折弯系数计算 产品要保证准确的折弯尺寸,确定板料的展开长度是首要因素。由于折弯时板料外层受到拉伸变长,内层受到压缩变短,只有中性层的长度不变,在理论上中性层的长度就等于料长。而实际上同样厚度的板料,由于材质和硬度的不同,在折弯时硬度大的材料拉伸变形较小,中性层就靠外;硬度小的材料拉伸变形大,中性层就靠内,所以在计算展开料长时就需要折弯系数来补正。

(2) Cálculo del coeficiente de flexión

Se debe garantizar el tamaño exacto de flexión del producto y la determinación de la longitud de despliegue de la chapa es el factor principal. Durante el doblado, la capa exterior de la hoja se estira y la capa interior se comprime y se acorta. Solo la longitud de la capa neutra permanece sin cambios. En teoría, la longitud de la capa neutra es igual a la longitud del material. De hecho, para placas del mismo espesor, debido a diferentes materiales y durezas, el material con alta dureza tiene menos deformación por tracción durante el plegado, y la capa neutra está cerca del exterior; El material con poca dureza tiene una gran deformación por tracción, y la capa neutra está cerca del interior, por lo que es necesario corregir el coeficiente de flexión al calcular la longitud del material desplegado.

除了 板 料 材质 以外 , 板 料 的 厚度 、 折弯 的 角度 以及 模具 形状 等都 对 折弯 系数 有影响。 由于 受到 上述 多种 的 的 影响 , 折弯 系数 的 计算 比较 困难。 目前 主要 采用 PRO / E 等三维 软件 计算 板 料 的 折弯 因子 , 其 与 折弯 系数 相 一致。

Además del material de la hoja, el grosor de la hoja, el ángulo de flexión y la forma de la matriz afectan el coeficiente de flexión. Debido a la influencia de los factores anteriores, es difícil calcular el coeficiente de flexión. En la actualidad, el software tridimensional como Pro / E se utiliza principalmente para calcular el factor de flexión de la chapa, que es consistente con el factor de flexión.

2. Distancia desde el borde del orificio de la pieza doblada

预先加工好孔的毛坯料,在弯曲时如果孔位于弯曲变形区内,那么孔的形状在折弯后会拉伸变形,同时也会影响折弯后配件尺寸。为了避免孔位分布在折弯变形区内,一般应保证孔边距离b(折弯后外边至孔边的最近距离)≥3倍板厚。对于平行于弯曲线的椭圆形孔,为保证折弯精度和防止孔位变形,孔边距离一般应≥4倍板厚。

Para la pieza en bruto con orificios preprocesados, si los orificios se encuentran en el área de deformación por flexión durante la flexión, la forma de los orificios se estirará y deformará después de la flexión y también afectará el tamaño de las piezas después de la flexión. Para evitar que la posición del orificio se distribuya en el área de deformación por flexión, asegúrese de que la distancia del borde del orificio b (la distancia más cercana desde el borde exterior al borde del orificio después de doblar) ≥ 3 veces el grosor de la placa. Para el orificio elíptico paralelo a la curva de flexión, a fin de garantizar la precisión de flexión y evitar la deformación de la posición del orificio, la distancia del borde del orificio generalmente será ≥ 4 veces el espesor de la placa.

如果孔位必须分布在变形区内,则为了保证精度,一般采用先加工小孔,待折弯后再扩孔的方法达到要求,也可在折弯位置冲工艺孔或缺口来转移变形区。

Si la posición del orificio debe distribuirse en el área de deformación, para garantizar la precisión, el método de mecanizar orificios pequeños primero y luego expandir el orificio después de doblar generalmente se adopta para cumplir con los requisitos. El área de deformación también se puede transferir perforando orificios de proceso o muescas en la posición de plegado.

3、弯曲件直边高度

3. Altura del borde recto de la pieza doblada

对于90°弯曲,为便于成形,工件直角边高度h不能<2倍板厚t。如果设计需要弯曲件的直边高度h<2t,则首先要加大弯边高度,待弯曲成形后再加工到所需要的尺寸;或者在弯曲变形区内加工浅槽后再折弯。

Para el doblado de 90 °, para facilitar el conformado, la altura h del borde en ángulo recto de la pieza de trabajo no debe ser menor que el doble del espesor de la placa t. Si en el diseño se requiere la altura de la regla h < 2T de la parte de doblado, primero se aumentará la altura de doblado y luego se procesará al tamaño requerido después del doblado; O doble después de mecanizar una ranura poco profunda en el área de deformación por flexión.

对弯曲侧边带有斜角的弯曲件,即弯曲变形区域在斜线上时,由于斜线末端直线高度低,弯曲后工件会发生变形,因此弯曲侧边的最小高度应满足h>2t,否则应增加弯曲件直边高度或改变零件结构。

Para la parte de flexión con ángulo oblicuo en el lado de flexión, es decir, cuando el área de deformación por flexión está en la línea oblicua, debido a la baja altura lineal al final de la línea oblicua, la pieza de trabajo se deformará después de la flexión, por lo que el mínimo la altura del lado de flexión debe cumplir con H> 2T, de lo contrario, se aumentará la altura del borde recto de la pieza de flexión o se cambiará la estructura de la pieza.


4、弯曲件的弯曲方向

4. Dirección de plegado de la pieza de plegado

确定弯曲方向时,应尽量使毛坯的冲裁断裂带处于弯曲件的内侧,避免断裂带内的微裂纹在外侧拉应力的作用下扩展成裂口。如果受零件结构限制,必须正反面两个方向折弯时,则应尽量加大弯曲半径或采用其他工艺措施。

Al determinar la dirección de flexión, la zona de fractura de obturación de la pieza en bruto se ubicará en el lado interior de la parte de flexión en la medida de lo posible para evitar que la microfisura en la zona de fractura se expanda en una grieta bajo la acción de la tensión de tracción externa. Si está limitado por la estructura de la pieza y debe doblarse tanto en la dirección delantera como trasera, el radio de curvatura se aumentará tanto como sea posible o se adoptarán otras medidas de proceso.

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,在许可情况下,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,弯曲件外侧易形成裂纹。如果必须多方向弯曲时,则应使弯曲线与纤维方向成一定角度。

La anisotropía de la hoja también tiene un cierto impacto en la deformación por flexión, especialmente para los materiales con mala plasticidad, la curva de flexión de la pieza de trabajo debe ser perpendicular a la dirección de la fibra de la hoja en la medida de lo posible, de lo contrario cuando la curva de flexión es Paralelamente a la dirección de la fibra, es fácil formar grietas en el exterior de la parte doblada. Si es necesario doblar en varias direcciones, la curva de doblado debe formar un ángulo con la dirección de la fibra.

5、弯曲件的回弹

5. Recuperación elástica de las piezas dobladas

弯曲件的回弹是指板料的塑性变形使弯曲件离开模具后,发生形状与尺寸改变的现象。回弹的程度通常用弯曲后工件的实际弯曲角与模具弯曲角的差值即回弹角的大小来表示。

La recuperación elástica de las piezas dobladas se refiere al fenómeno de que la forma y el tamaño de las piezas dobladas cambian después de que abandonan el troquel debido a la deformación plástica de la chapa. El grado de recuperación elástica generalmente se expresa por la diferencia entre el ángulo de flexión real de la pieza de trabajo después de la flexión y el ángulo de flexión de la matriz, es decir, el tamaño del ángulo de recuperación elástica.

影响回弹的因素包括材料的力学性能、相对弯曲半径、 工件形状、模具间隙以及弯曲时的压力等。由于影响回弹的因素较多,理论分析计算复杂,一般来讲,折弯件的内圆角半径与板厚之比越大,回弹就越大。弯曲件的回弹,目前主要是通过模具生产厂家设计模具时,采取一定的措施来减小回弹,比如下模预留回弹角,采用88°或86°的V形角度等,或折弯时增加校正压力来解决。

Los factores que afectan la recuperación elástica incluyen las propiedades mecánicas del material, el radio de flexión relativo, la forma de la pieza de trabajo, la holgura de la matriz y la presión de flexión. Debido a que hay muchos factores que afectan la recuperación elástica y el análisis teórico y el cálculo son complejos, en términos generales, cuanto mayor es la relación entre el radio del filete y el espesor de la placa, mayor es la recuperación elástica. En la actualidad, la recuperación elástica de las piezas dobladas se resuelve principalmente tomando ciertas medidas para reducir la recuperación elástica cuando el fabricante del molde diseña el molde, como reservar el ángulo de recuperación elástica en el molde inferior, adoptando el ángulo en V de 88 ° o {{2 }} °, o aumentando la presión de corrección durante la flexión.

6、钣金折弯模具上模的选择

6. Selección de matriz superior para matriz de doblado de chapa

(1) 上 模 类型 的 选择 选用 何种 上 模 是 由 工件 的 形状 决定 的 , 因为 折弯 过程 模具 与 工件 之间 不得 干涉 , 例如 在 在 形 折弯 时 , 应 根据 三边 尺寸 比例 选择 合适 的上 模。 通常 情况 如果 底边 尺寸 大于 或 等于 另外 两条 直角 边 , 可 选框 用上 模 ; 若 底边 小于 其他 两边 , 应 选用 鹅 颈上 模。 为 防止 折弯 时 零件 与 模具 干涉 , 造成零件 变形 或 报废 , 可 利用 AMADA 折弯 机床 显示屏 对此 配件 进行 模拟 折弯 , 以 检测 模具 是否 适合 该 配件 折弯 成形。

(1) Selección del tipo de matriz superior

El punzón superior seleccionado está determinado por la forma de la pieza de trabajo, porque no debe haber interferencia entre la matriz y la pieza de trabajo en el proceso de doblado. Por ejemplo, durante el doblado en forma de U, se seleccionará el troquel superior apropiado de acuerdo con la proporción de tamaño de los tres lados. Generalmente, si el tamaño del borde inferior es mayor o igual que los otros dos bordes en ángulo recto, se puede usar el troquel superior para el marco; Si el borde inferior es más pequeño que los otros dos lados, se seleccionará el encofrado superior de cuello de cisne. Para evitar que la pieza interfiera con el troquel durante el doblado, lo que resultará en una deformación o un desguace de la pieza, la pantalla de visualización de la máquina dobladora Amada se puede utilizar para simular el doblado del accesorio para detectar si el troquel es adecuado para el doblado. formación del accesorio.

(2)上模圆角半径R的选择 工件的外圆角半径主要由下模的V形槽宽度决定,而上模的圆角半径R也有一定的影响。上模的圆角半径R一般取与板厚相同或略小一些,在折硬铝等塑性较差的零件时,为防止断裂或产生裂纹,应选择圆角半径和V形槽尺寸较大的上下模,同时在配件折弯线两端设计止裂槽。

(2) Selección del radio de filete de matriz superior R

el radio de filete de la pieza de trabajo está determinado principalmente por el ancho de la ranura en V del troquel inferior, y el radio de filete r del troquel superior también tiene cierta influencia. El radio de filete r de la matriz superior es generalmente el mismo o ligeramente más pequeño que el espesor de la placa. Al doblar aluminio duro y otras partes con poca plasticidad, para evitar fracturas o grietas, se seleccionarán las matrices superior e inferior con un gran radio de filete y tamaño de ranura en V, y se diseñarán ranuras de detención de grietas en ambos extremos de la flexión. línea de los accesorios.

(3) 上 模 尖端 角度 的 选择 除了 90 ° 上 模 外 , 在 折回 弹 量大 的 SUS 不锈钢 板 、 铝板 或 中厚板 时 , 按照 材料 回弹 的 大小 可选择 86 ° 、 88 °上 模 , 同时 应 选择 相同 角度 的 下 模 与其 相配。

(3) Selección del ángulo de la punta del troquel superior

Además de la matriz superior de 90 °, al plegar la placa de acero inoxidable SUS, la placa de aluminio o la placa mediana con gran elasticidad, la matriz superior de 86 ° y 88 ° se puede seleccionar de acuerdo con el tamaño del rebote del material, y la matriz inferior con el mismo ángulo se seleccionará para que coincida.

7. Selección de matriz inferior para doblado de chapa

(1) 下 模 V 形 槽 宽度 的 选择 V ​​形 槽 宽度 的 选择 主要 是 根据 , V 形 槽 宽度 越大 , 所需 折弯 压力 越小 , 一般 情况 下 , 较薄 板 料 常 取 V = 6t , 其中 V 为 下 模 V 形 槽 宽度 ; t 为 板厚 ; 3mm 的 碳钢 板材 取 8 倍 板厚 的 V 开口 , 10mm 以上 的 板材 取 10 倍 板厚 以上 的 V 开口。

(1) Selección del ancho de la ranura en V del troquel inferior T

La selección del ancho de la ranura en V se basa principalmente en el espesor de la placa. Cuanto mayor sea el ancho de la ranura en V, menor será la presión de flexión necesaria. Generalmente, v=6T se toma a menudo para materiales de placa delgada, donde V es el ancho de la ranura en V del troquel inferior; t es el espesor de la placa; Se toma 8 veces el grosor de la placa para placas de acero al carbono de 3 mm, y 10 veces el grosor de la placa para placas de más de 10 mm.

Además, se debe considerar el tamaño de flexión de la pieza. Cuando el tamaño es pequeño, si el ancho de la ranura en forma de V del troquel inferior es grande, la parte superior de la hoja no puede entrar en contacto con los dos hombros de la ranura en forma de V al mismo tiempo durante el doblado, y la fuerza se deslizan en la ranura en forma de V, lo que hace que no se forme.

(2)下模形状的选择 下模一般分为单槽下模和双槽下模。单槽下模使用灵活方便,双槽下模稳定性较好,应根据实际情况来决定适用的下模。另外还有一些特殊形状的下模,例如段差模、压边拍平模以及折圆弧的弹性橡胶下模等。

(2) Selección de la forma de la matriz inferior

El troquel inferior se divide generalmente en troquel inferior de una ranura y troquel inferior de doble ranura. El troquel inferior de una ranura es flexible y cómodo de usar, y el troquel inferior de doble ranura tiene una buena estabilidad. El dado inferior aplicable se determinará de acuerdo con la situación real. Además, hay algunos troqueles inferiores con formas especiales, como troquel de diferencia de segmento, troquel de aplanamiento del soporte de la pieza en blanco y troquel inferior de goma elástica con plegado en arco, etc.

(3)下模的V形槽角度 V形槽按照角度分为直角下模和锐角下模,锐角下模常用的角度是30°和45°,直角下模常用的角度有88°和90°,标准下模角度为88°,其选择是根据材料的性质以及回弹量来确定的。当材料抗拉强度较大以及回弹量较大时,例如不锈钢或者较薄的板料,应选用88°下模;普通低碳钢和铜等较软的材料可选用90°下模。

(3) Ángulo de ranura en V del troquel inferior

La ranura en V se divide en troquel inferior de ángulo recto y troquel inferior de ángulo agudo según el ángulo. Los ángulos comunes de la matriz inferior de ángulo agudo son 30 ° y 45 °, los ángulos comunes de la matriz inferior de ángulo recto son 88 ° y 90 °, y el ángulo estándar de la matriz inferior es 88 °. Su selección se determina de acuerdo con las propiedades de los materiales y la cantidad de rebote. Cuando el material tiene una alta resistencia a la tracción y un gran rebote, como el acero inoxidable o una placa delgada, se seleccionará un troquel inferior de 88 °; Se puede seleccionar un troquel inferior de 90 ° para materiales blandos como el acero con bajo contenido de carbono y el cobre.

影响回弹的因素分析如下。

Los factores que afectan la recuperación elástica se analizan de la siguiente manera.

1) 与 材料 性质 有关。 在 模具 相同 和 材料 厚度 相同 的 条件 下 , 回弹 量 大小 比较 为 : SUS > Al > SPCC。2) 在 模具 相同 和 材料 相同 条件 下 , 薄板 回弹 量 > 厚板 回弹 量 。3) 相同 材质 折弯 内 圆弧 半径 R 较大 者 , 回弹 量大 。4) 折弯 压力 越大 , 回弹 量 越小。

1) Relacionado con las propiedades del material. Bajo la condición de la misma matriz y el mismo espesor de material, la comparación de la recuperación elástica es la siguiente: sus> al> SPCC. 2) Bajo la condición de la misma matriz y el mismo material, la recuperación elástica de la placa delgada es mayor que la de la placa gruesa. 3) Cuanto mayor sea el radio del arco interior r en el doblado del mismo material, mayor será la recuperación elástica. 4) Cuanto mayor sea la presión de flexión, menor será la recuperación elástica.

8、关于偏置折弯

8. Acerca de la flexión desplazada

在可行的情况下,工件应尽可能在机器中轴线对称放置进行折弯,这样操作比工件偏置折弯精度更高,而且可以避免由于偏载对机器的不利影响,如果确需偏置折弯,建议折弯吨位不超过总吨位的30%。

Cuando sea posible, la pieza de trabajo se colocará simétricamente en el eje de la máquina para doblarla tanto como sea posible, de modo que la operación sea más precisa que la flexión descentrada de la pieza de trabajo, y el impacto adverso de la carga descentrada en la máquina pueda ser evitado. Si el plegado descentrado es realmente necesario, se recomienda que el tonelaje de plegado no supere el 30% del tonelaje total.

Analizamos principalmente el proceso de plegado de chapa y los parámetros del proceso relacionados desde la perspectiva del proceso de plegado, y nos enfocamos en cómo calcular el tamaño de despliegue y el valor de compensación de plegado, cómo seleccionar razonablemente la matriz, determinar la fuerza de plegado y los problemas comunes en el plegado. proceso. Para otros tipos de doblado, como el doblado de barras, no se menciona el doblado de bisagras. Si es necesario, consulte los materiales pertinentes o comuníquese con nosotros para obtener soluciones profesionales.

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