Come controllare la qualità della piegatura della lamiera?

La lavorazione della lamiera è ampiamente utilizzata in vari campi, come l'aerospaziale, l'elettronica automobilistica, le locomotive ferroviarie e i macchinari di ingegneria. La piegatura della lamiera è un processo chiave nella formatura della maggior parte delle parti e la qualità della piegatura influisce direttamente sulla forma finale e sulle prestazioni del prodotto.

Diversi fattori influenzano la precisione della piegatura della lamiera, come la precisione delle dimensioni di sviluppo dei pezzi, la scelta degli stampi e la ragionevolezza della sequenza di piegatura.

Pertanto, nello studio della precisione della piegatura della lamiera è necessario analizzare questi fattori singolarmente per determinare come controllare la qualità della piegatura e ottenere un miglioramento complessivo della qualità della piegatura.

Calcolo delle dimensioni di sviluppo della lamiera

(1) progettazione del raggio di curvatura dei raccordi piegatura del materiale, la sua area arrotondata dello strato esterno è allungata e lo strato interno è compresso. Quando lo spessore del materiale è certo, più piccolo è l'angolo interno della piegatura, maggiore è il rapporto tra tensione e compressione del materiale; quando la sollecitazione di trazione dell'angolo esterno dello strato arrotondato supera la resistenza massima del materiale, produrrà crepe o fratture.

Pertanto, nella progettazione strutturale delle parti piegabili si dovrebbe evitare di piegare il raggio in modo troppo piccolo.

Il raggio minimo di curvatura della parte piegabile è correlato alle proprietà meccaniche del materiale, alla qualità della superficie, al grado di indurimento, alla direzione delle fibre e ad altri fattori.

Deve essere utilizzato solo il raggio di curvatura minimo nel design del prodotto. In generale, l'angolo interno della curvatura è uguale o leggermente inferiore allo spessore del foglio.

(2) I prodotti per il calcolo del coefficiente di flessione garantiscono dimensioni di flessione precise per determinare la lunghezza di espansione del foglio, che è il fattore principale.

Quando lo strato esterno del foglio viene piegato dalla lunghezza di trazione e lo strato interno dalla compressione del corto, solo la lunghezza dello strato neutro rimane invariata. In teoria, la lunghezza dello strato neutro è uguale alla lunghezza del materiale.

In pratica, lo stesso spessore del foglio, dovuto al materiale e alla durezza della diversa durezza del materiale nella flessione della durezza della deformazione di trazione dello strato più piccolo, neutro all'esterno;

La durezza del materiale è una piccola deformazione da trazione, lo strato neutro è all'interno, quindi nel calcolo della lunghezza di dispiegamento del materiale, il coefficiente dovrà essere piegato per compensare la correzione.

Oltre al materiale del foglio, anche lo spessore del foglio, l'angolo di piegatura e la forma dello stampo influiscono sul coefficiente di piegatura.

A causa dell'influenza dei fattori sopra menzionati, il calcolo del coefficiente di flessione risulta difficile.

Attualmente, per calcolare il fattore di piegatura della lamiera, che è coerente con il fattore di piegatura, vengono utilizzati principalmente PRO/E e altri software tridimensionali.

Di seguito viene descritto come utilizzare il software tridimensionale PRO/E per calcolare il fattore di piegatura della lamiera.

I parametri sono mostrati nella Figura 1.

Fattore dello strato neutro K = δ/T, Y = K × (π/2), la lunghezza della zona di flessione L = (πR + 2YT)θ/180, il coefficiente empirico a = L-2T. K = ｛a-2T + 2 (R + T) tan [(180-θ) × π/360]}×180/[( 180-θ)πT] – R/T.

Quando θ = 90°, K = (2R + a) × 180/(πTθ) – R/T. La lunghezza dispiegata L = L1 + L2 + π(R + KT)(180-θ)/180-2(T + R) tan [(180-θ)π/ 360]. L1, L2 sono per la dimensione di curvatura dei raccordi, R è per il raggio di curvatura dei raccordi del cerchio interno e T è per lo spessore della piastra.

Distanza tra i bordi dei fori delle parti piegate

Fori pre-lavorati nel materiale grezzo: se il foro si trova nella zona di deformazione di piegatura, la forma del foro nella piegatura sarà una deformazione da allungamento, che influirà anche sulle dimensioni dei raccordi dopo la piegatura.

Per evitare la distribuzione di fori nella zona di deformazione dovuta alla flessione, in genere si dovrebbe garantire che la distanza b (la distanza più vicina dal bordo esterno al bordo del foro dopo la flessione) sia ≥ 3 volte lo spessore della piastra.

Per i fori ellittici paralleli alla linea di piegatura, la distanza tra i bordi dei fori dovrebbe essere generalmente ≥ 4 volte lo spessore della piastra per garantire la precisione di piegatura ed evitare deformazioni.

Supponiamo che i fori debbano essere distribuiti nella zona di deformazione per garantire la precisione. In tal caso, in genere, la prima lavorazione dei piccoli fori è la piegatura e poi l'alesatura per soddisfare i requisiti, ma anche, a seconda della posizione del processo di piegatura, la punzonatura o l'intaglio per trasferire la zona di deformazione.

Altezza del bordo dritto di piegatura

Per la piegatura a 90°, l'altezza del bordo dritto h ≥ 2t (t per lo spessore della piastra) facilita la formazione del pezzo.

Se il progetto richiede di piegare il lato dritto dell'altezza di h < 2t, il primo passo è aumentare l'altezza del lato di piegatura, che deve essere formato dopo la piegatura e poi lavorato fino alla dimensione richiesta; oppure nella zona di deformazione di piegatura dopo la lavorazione della scanalatura poco profonda e poi piegatura.

Sul lato di piegatura con parti di piegatura smussate, ovvero nell'area di deformazione della piegatura in diagonale, il pezzo in lavorazione verrà deformato dopo la piegatura a causa della bassa altezza della linea retta all'estremità della diagonale.

Pertanto, l'altezza minima del lato piegato deve soddisfare h> 2t; in caso contrario, è necessario aumentare l'altezza del lato dritto delle parti piegate oppure modificare la struttura delle parti.

Direzione di piegatura delle parti piegate

Per determinare la direzione di piegatura, si dovrebbe cercare di realizzare la zona di frattura della tranciatura grezza all'interno delle parti piegate, per evitare la zona di frattura all'interno delle micro-fessure nella sollecitazione di trazione esterna sotto l'azione dell'espansione della frattura.

Se i limiti strutturali delle parti richiedono una curvatura positiva e negativa in entrambe le direzioni, si dovrebbe provare ad aumentare il raggio di curvatura o utilizzare altre misure di processo.

Anche l'anisotropia del materiale in fogli ha un certo effetto sulla deformazione di piegatura, soprattutto a causa della sua scarsa plasticità. Nel caso del permesso, la linea di piegatura del pezzo in lavorazione dovrebbe essere perpendicolare alla direzione della fibra del materiale in fogli. Altrimenti, quando la linea di piegatura è parallela alla direzione delle fibre, la piegatura dell'esterno della parte può facilmente formare delle crepe.

Se è necessario piegare in più direzioni, la linea di piegatura deve essere realizzata con la direzione della fibra a una certa angolazione.

Il ritorno elastico delle parti piegate

Le parti piegate del ritorno elastico si riferiscono alla deformazione plastica del materiale in fogli, che fa sì che le parti piegate cambino forma e dimensione quando vengono rimosse dallo stampo.

Il grado di ritorno elastico viene solitamente utilizzato dopo aver piegato l'effettivo angolo di piegatura del pezzo e l'angolo di piegatura dello stampo per indicare la differenza tra la dimensione dell'angolo di ritorno elastico.

I fattori che influiscono sul rimbalzo includono le proprietà meccaniche del materiale, il raggio di curvatura relativo, la forma del pezzo, il gioco dello stampo e la pressione di curvatura.

Poiché più fattori influenzano il rimbalzo, l'analisi teorica del calcolo diventa più complessa. In generale, maggiore è il rapporto tra il raggio dell'angolo interno del pezzo piegato e lo spessore della piastra, maggiore è il rimbalzo.

Attualmente, la piegatura delle parti di rimbalzo avviene principalmente tramite i produttori di stampi per progettare stampi, per adottare determinate misure per ridurre il rimbalzo, come lo stampo inferiore per riservare l'angolo di rimbalzo, l'uso di 88° o 86° dell'angolo a V, ecc., oppure la piegatura per aumentare la pressione correttiva per risolvere il problema.

Selezione dello stampo superiore per matrici di piegatura della lamiera

(1) la scelta del tipo di stampo superiore la selezione del tipo di stampo superiore è determinata dalla forma del pezzo, perché il processo di piegatura tra lo stampo e il pezzo non deve interferire, ad esempio, nella piegatura a forma di U, che dovrebbe essere basata sulla dimensione dei tre lati della proporzione della selezione dello stampo superiore appropriato.

Di solito, se la dimensione del bordo inferiore è maggiore o uguale agli altri due bordi ad angolo retto, la cornice può essere selezionata con lo stampo superiore; se il bordo inferiore è più piccolo degli altri due lati, lo stampo superiore deve essere selezionato con un collo di cigno.

Per evitare piegature di parti e interferenze con lo stampo, che possono causare deformazioni o scarti delle parti, è possibile utilizzare il display del letto della piegatrice AMADA per simulare la piegatura di questo accessorio e rilevare se lo stampo è adatto alla piegatura e alla formatura dell'accessorio.

(2) la selezione del raggio dell'angolo dello stampo superiore R del raggio dell'angolo esterno del pezzo è determinata principalmente dalla larghezza della scanalatura a V dello stampo inferiore. Allo stesso tempo, anche il raggio dell'angolo dello stampo superiore R ha un certo impatto.

Il raggio d'angolo superiore R dello stampo viene generalmente preso con lo stesso spessore o leggermente più piccolo nella piegatura di duralluminio e altre parti in plastica per evitare fratture o crepe; il raggio d'angolo superiore e inferiore dello stampo e la dimensione della scanalatura a V sono maggiori contemporaneamente negli adattamenti del design della linea di piegatura su entrambe le estremità della scanalatura anti-crepa.

(3) La scelta dell'angolo della punta della matrice superiore oltre alla matrice superiore a 90 °, nella piegatura di acciaio inossidabile SUS di grande rimbalzo, alluminio o piastra di medio spessore, in base alle dimensioni del rimbalzo del materiale, può essere selezionata una matrice superiore di 86 ° o 88 ° e dovrebbe essere selezionata allo stesso tempo, lo stesso angolo della matrice inferiore con la sua corrispondenza.

Selezione della matrice inferiore per stampi per piegatura lamiera

(1) Selezione della larghezza della scanalatura a V dello stampo inferiore La selezione della larghezza della scanalatura a V si basa principalmente sullo spessore della piastra. Maggiore è la larghezza della scanalatura a V, minore è la pressione di piegatura richiesta. In genere, più sottile è il materiale della piastra, spesso si considera V = 6t, di cui V è la larghezza della scanalatura a V dello stampo inferiore; t è lo spessore della piastra. Larghezza della scanalatura a V dello stampo inferiore ordinaria e spessore della piastra della Tabella 1 selezionata.

Tabella 1 larghezza standard della scanalatura a V dello stampo inferiore e spessore della piastra selezionata

Inoltre, considera la dimensione della parte piegata. Quando la dimensione è piccola, se la larghezza della scanalatura a V della matrice inferiore è grande, la parte superiore del foglio non può essere piegata contemporaneamente con la forza di contatto della spalla della scanalatura a V; scivolerà nella scanalatura a V, non riuscendo a formarsi.

(2) Selezione della forma dello stampo inferiore stampo inferiore

Lo stampo inferiore è generalmente diviso in uno stampo inferiore a fessura singola e uno stampo inferiore a doppia fessura. Mentre lo stampo inferiore a fessura singola è flessibile e comodo, lo stampo inferiore a doppia fessura è più stabile. Lo stampo inferiore applicabile è determinato in base alla situazione effettiva.

Inoltre, lo stampo inferiore presenta alcune forme speciali, come lo stampo a differenza di segmento, lo stampo piatto a crimpatura, l'arco pieghevole dello stampo inferiore in gomma elastica e così via.

(3) Angolo della scanalatura a V della matrice inferiore La scanalatura a V in base all'angolo è divisa in matrice inferiore ad angolo retto e matrice inferiore ad angolo acuto, l'angolo comunemente utilizzato per la matrice inferiore ad angolo acuto è di 30 ° e 45 °, l'angolo comunemente utilizzato per la matrice inferiore ad angolo retto è di 88 ° e 90 °, l'angolo standard della matrice inferiore è di 88 °, la scelta si basa sulla natura del materiale e sulla quantità di ritorno elastico da determinare.

Quando la resistenza alla trazione del materiale e la quantità di rimbalzo sono maggiori, come nel caso dell'acciaio inossidabile o di una piastra più sottile, è necessario selezionare 88° ° sotto lo stampo; l'acciaio dolce ordinario, il rame e altri materiali più morbidi possono essere selezionati a 90° sotto lo stampo.

I fattori che incidono sul rimbalzo vengono analizzati come segue.

(1) correlato alla natura del materiale. La dimensione della quantità di rimbalzo del confronto per SUS> Al> SPCC è nello stesso stampo e spessore del materiale nelle stesse condizioni.

(2) nelle stesse condizioni di stampo e materiale, rimbalzo della piastra sottile > rimbalzo della piastra spessa.

(3) lo stesso raggio di curvatura del materiale R è maggiore e la quantità di rimbalzo è grande.

(4) più significativa è la pressione di flessione, minore è la quantità di rimbalzo.

Informazioni sulla piegatura offset

Nel caso di fattibilità, il pezzo in lavorazione dovrebbe essere posizionato il più lontano possibile nell'asse della macchina piegando simmetricamente in modo che l'operazione sia più precisa della piegatura offset del pezzo in lavorazione e possa evitare gli effetti negativi della macchina dovuti al carico di polarizzazione. Se si deve compensare la piegatura, si raccomanda che il tonnellaggio di piegatura non sia superiore al 30% del tonnellaggio totale.

Piegare problemi comuni e soluzioni

(1) la dimensione di piegatura non soddisfa i requisiti di disegno delle ragioni dell'analisi e delle misure per risolvere la Tabella 2.

(2) L'angolo di curvatura è troppo grande o troppo piccolo, il che fornisce motivi per l'analisi e le misure da adottare nella Tabella 3.

(3) La tabella 4 mostra l'analisi incoerente dell'angolo di piegatura e le misure per affrontarne le ragioni.

(4) incoerenza delle dimensioni di flessione nell'analisi delle cause e delle misure per affrontare la Tabella 5.

(5) L'interferenza nella lavorazione, piegatura e formatura delle parti non può essere completamente completata dall'analisi delle cause e delle misure per affrontarle (Tabella 6).

(6) Vengono analizzate le cause delle crepe negli angoli delle pieghe della lamiera e le soluzioni sono riportate nella Tabella 7.

Conclusione

Questo documento affronta principalmente la prospettiva del processo di piegatura della lamiera e sono stati analizzati i relativi parametri di processo, concentrandosi sul processo di piegatura della lamiera, su come calcolare le dimensioni di spiegamento e il valore di compensazione della piegatura, su come selezionare ragionevolmente lo stampo, sulla determinazione delle dimensioni della forza di piegatura e sul processo di piegatura dei problemi comuni che si presentano nella risposta, con alcuni riferimenti.