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[摘 要]本文首先从工艺角度对钣金折弯过程进行了分析,然后对折弯过程中常见问题提出了一些具体的处理措施。本文在此提出了自己的观点和看法,可供同行参考和见解。
[关键词]折弯机; 工艺分析; 弯曲件; 圆角半径; 钣金零件; 中性层; 成形工序; 模具生产; 补偿值; 下模;
中图分类号:TG386.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0026-01
一、前言
钣金结构已经被广泛应用到设备制造,设施装配以及日常生活中,并对我们的生活产生着巨大的作用。近年来,以知识工程为核心的计算机辅助工程越来越流行,自然地钣金工件折弯加工辅助工艺设计也得到了发展。
二、钣金加工的相关信息
1、钣金折弯工艺的概念
钣金折弯加工是利用数控折弯机对板材进行折弯,根据折弯工件的长度,通过后档料架来确定板材的伸长长度;而滑块主要是根据所需折弯的角度来控制下降深度,对工件进行折弯,直至达到规定的要求。
2、钣金特征的模型设计
(一)、钣金特征的建立
为了更好的使操作人员理解钣金的零件形状之间的关系,可以用一棵树的形状来表现零件之间的关系。树的树根是基准特征,树叶是主特征,而树干代表的是特征之间的相互关系。
(二)、基准面的设计
在设计时首先选择一个面特征来作为基准面,看成折弯工艺中的参照,从而简化了钣金零件的结构。等确定了基准面的特征后,以此作为参考进行其他的设计。
(三)、特征信息的整合
在折弯加工的过程中需要对相关的信息进行整合,在加工过程中主要需要面特征和折弯特征的尺寸的参考值,比如面板的长度、宽度,折弯半径的大小、折弯的角度等,这些特征信息都需要进行整合,从而为折弯加工提供具体的数据依据,方便折弯加工的工作进行。
3、钣金特征的识别
(一)、钣金特征识别的过程
钣金特征识别的过程主要有:特征的分解、特征的识别、信息的提取查询和特征的表述。
(二)、钣金特征识别的具体步骤
(1)确立产品的模型特征,找出与之相匹配的模型;
(2)确定识别参数,在产品模型中抽取信息;
(3)对已有特征进行整合,符合要求。
三、钣金结构工艺设计过程中需要重点考虑到的影响因素
在我们的实践过程中,我们了解钣金结构工艺设计过程中会受到诸多客观方面因素的制约,为了能够使加工成品更好的满足现实需要,必须在钣金结构工艺设计过程中对一些影响因素进行重点考虑,一般来讲,需要重点考虑到的因素有:
钣金结构加工工艺性设计中,需要重点考虑折弯内弯角度以及半径。一般而言在钣金进行折弯加工的过程中,加工材料在厚度既定的情况下,材料由干外部受到拉力的作用,当弯曲半径越小的时候,拉应力就会越大。按照这个原理推算,钣金材料加工过程中,如果弯曲半径过小的话,钣金材料,一旦外部受力超过其承受拉应力范围,那么加工工件就很有可能出现断裂。因此在进行弯曲件结构工艺性设计的时候,一定要对折弯内弯角度的半径进行考虑,选择合适的折弯内弯半径,避免因为折弯内弯半径过小,而出现拉应力变大,从而使加工件的损坏。
钣金结构加工工艺性设计中要重点考虑到钣金材料的工艺孔、工艺槽和缺口。对这些因素予以重点关注,主要是为了在钣金加工过程中防止材料在弯曲范围内发生裂纹现象或者是材料宽度变宽的现象,因此,在钣金过程中必须要对以上因素进行重点关注。
钣金工艺槽缺口的设计方法:当钣金材料弯曲边为内嵌式弯边的时候,可以设计长为L,其必须满足:
L≥T+R+13/2;
其中:L→表示折弯长度;
T→表示薄板材料厚度;
R→表示折弯半径;
13→表示工艺槽或缺口的宽度;
材料成角度工艺孔的设计方法:如果为了能够让钣金材料加工成的部件保持美观,并且从牢固性的角度考虑,一般可以在成交的顶端进行工艺孔设计,至于工艺孔直径范围,可以从实际材料的应用出发进行设计,也可以按照以下数据模板中固定数值进行设计。一般来讲,在钣金结构设计过程中,如果没有特殊要求,当需要进行角度工艺设计的时候,可以按照下表的对应数值进行,该对应数值为惯用参考数值。
饭金结构工艺设计过程中对弯边最小高度的设计:在实践过程中,饭金材料的弯边一般会涉及到第一道弯边、第二道弯边、第尸道弯边甚至是多道弯边。在饭金结构设计过程中,会遇到形式多样的要求,无论是要求简单还是要求复杂,必须要对第一道弯边进行高度重视,我们可以把第一道弯边最小高度设定为:W1min,该高度与下模题型V型槽的槽口宽度有着直接联系,其计算公式为:
W1min≥V/2sin(A/2)
其中:W1min→表示第一道弯边最小高度;
V→表示V型槽口宽度;
A→表示的折弯角度。
在进行第二道弯边高度设计的时候,需要重点考虑两方面的因素:一是,第二道弯边的高度通常会比上模体刃口的尺寸要大;二是,第二道弯边高度比第一道弯边的高度也要大,且两道弯边形成角度通常要在45度以下。置于第三道弯边的最小高度:同理,在进行第三道弯边最小高度设计的时候,其高度必须要大干第二道弯边的高度;在进行多道弯边零件设计多道折弯边时,根据实际状况对以上三种折弯可进行灵活组合。
四、提高钣金结构工艺性设计问题探讨
第一,钣金结构工艺设计的提高,可以通过对于钣金加工工艺的角度进行改进而实施。如何进行钣金加工工艺的改进,在不断进步的材料成型技术发展的背景下,应该充分重视相应的提高钣金结构工艺性设计的相关问题,对于其主要途径和方法进行重点攻关。比如,要想使得加工的工件,在进行钣金加工处理过程中得到较为理想的形状,这点具有一定困难,在钣金加工过程中容易出现一定难题。通过上述工艺改进能够有效处理此类问题,完整的穹形件能通过两件进行合成而得到,其中,直边进行中部的相连,而进行完成穹形之后则会进行冲切两个工件。要想进行有效控制和把握材料的延伸率的不确定性问题,通过一定的工艺改进,使得展开长度的计算精确性能够有效提高。当出现弯曲半径在R/t=10的情况下,说明具有相对比较大的比例值,于是就会出现缩小的板料的变形程度;弹性变形在板料中性层两侧的塑性变形区总变形和纯弹性变形区往往所占比例比较小,这样就能够形成材料的尺寸及角度回弹。
第二,提高钣金结构工艺设计,还可以通过钣金加工模具的角度的提高而实现。进行钣金结构工艺性设计效果的提高,还可以从改进磨具这种重要途径进行入手,通过上述措施,改进钣金模具的方式能有效使得钣金加工件的成型质量和成型效果明显而直接的提高。钣金加工模具在相关的改进问题上,应该保证有效进行模具设计,进行科学合理有效地加工件的现实构造。比如,在相关改进钣金结构工艺性设计模具的过程中,弯曲切断的复合模具往往在设计中被采用,这样就能有效提高加工模具的角度,这种模具具有一定的优势,能够有效保证切料的准确度的提高,控制好钣金过程中弯曲的精准度,另外,优势还表现在卸料方便上,具备相对低廉的生产成本。
五、结束语
钣金折弯工艺在现代社会中广泛应用于机械、家电、建筑等多种领域中,研究钣金折弯工艺有利于提高钣金结构工艺的不断发展。
参考文献
[1]舒勇东,唐超,谭俊峰.钣金折弯件快速展开工艺分析田金属加工.[J].2010.
[2]王俊彪,盛威.基于实例的飞机钣金工艺设计田机械科学与技.[J].2012.
[3]代彩梅,关雨.浅谈钣金折弯结构工艺性设计[J].企业文化(下旬刊).2013.
[关键词]折弯机; 工艺分析; 弯曲件; 圆角半径; 钣金零件; 中性层; 成形工序; 模具生产; 补偿值; 下模;
中图分类号:TG386.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0026-01
一、前言
钣金结构已经被广泛应用到设备制造,设施装配以及日常生活中,并对我们的生活产生着巨大的作用。近年来,以知识工程为核心的计算机辅助工程越来越流行,自然地钣金工件折弯加工辅助工艺设计也得到了发展。
二、钣金加工的相关信息
1、钣金折弯工艺的概念
钣金折弯加工是利用数控折弯机对板材进行折弯,根据折弯工件的长度,通过后档料架来确定板材的伸长长度;而滑块主要是根据所需折弯的角度来控制下降深度,对工件进行折弯,直至达到规定的要求。
2、钣金特征的模型设计
(一)、钣金特征的建立
为了更好的使操作人员理解钣金的零件形状之间的关系,可以用一棵树的形状来表现零件之间的关系。树的树根是基准特征,树叶是主特征,而树干代表的是特征之间的相互关系。
(二)、基准面的设计
在设计时首先选择一个面特征来作为基准面,看成折弯工艺中的参照,从而简化了钣金零件的结构。等确定了基准面的特征后,以此作为参考进行其他的设计。
(三)、特征信息的整合
在折弯加工的过程中需要对相关的信息进行整合,在加工过程中主要需要面特征和折弯特征的尺寸的参考值,比如面板的长度、宽度,折弯半径的大小、折弯的角度等,这些特征信息都需要进行整合,从而为折弯加工提供具体的数据依据,方便折弯加工的工作进行。
3、钣金特征的识别
(一)、钣金特征识别的过程
钣金特征识别的过程主要有:特征的分解、特征的识别、信息的提取查询和特征的表述。
(二)、钣金特征识别的具体步骤
(1)确立产品的模型特征,找出与之相匹配的模型;
(2)确定识别参数,在产品模型中抽取信息;
(3)对已有特征进行整合,符合要求。
三、钣金结构工艺设计过程中需要重点考虑到的影响因素
在我们的实践过程中,我们了解钣金结构工艺设计过程中会受到诸多客观方面因素的制约,为了能够使加工成品更好的满足现实需要,必须在钣金结构工艺设计过程中对一些影响因素进行重点考虑,一般来讲,需要重点考虑到的因素有:
钣金结构加工工艺性设计中,需要重点考虑折弯内弯角度以及半径。一般而言在钣金进行折弯加工的过程中,加工材料在厚度既定的情况下,材料由干外部受到拉力的作用,当弯曲半径越小的时候,拉应力就会越大。按照这个原理推算,钣金材料加工过程中,如果弯曲半径过小的话,钣金材料,一旦外部受力超过其承受拉应力范围,那么加工工件就很有可能出现断裂。因此在进行弯曲件结构工艺性设计的时候,一定要对折弯内弯角度的半径进行考虑,选择合适的折弯内弯半径,避免因为折弯内弯半径过小,而出现拉应力变大,从而使加工件的损坏。
钣金结构加工工艺性设计中要重点考虑到钣金材料的工艺孔、工艺槽和缺口。对这些因素予以重点关注,主要是为了在钣金加工过程中防止材料在弯曲范围内发生裂纹现象或者是材料宽度变宽的现象,因此,在钣金过程中必须要对以上因素进行重点关注。
钣金工艺槽缺口的设计方法:当钣金材料弯曲边为内嵌式弯边的时候,可以设计长为L,其必须满足:
L≥T+R+13/2;
其中:L→表示折弯长度;
T→表示薄板材料厚度;
R→表示折弯半径;
13→表示工艺槽或缺口的宽度;
材料成角度工艺孔的设计方法:如果为了能够让钣金材料加工成的部件保持美观,并且从牢固性的角度考虑,一般可以在成交的顶端进行工艺孔设计,至于工艺孔直径范围,可以从实际材料的应用出发进行设计,也可以按照以下数据模板中固定数值进行设计。一般来讲,在钣金结构设计过程中,如果没有特殊要求,当需要进行角度工艺设计的时候,可以按照下表的对应数值进行,该对应数值为惯用参考数值。
饭金结构工艺设计过程中对弯边最小高度的设计:在实践过程中,饭金材料的弯边一般会涉及到第一道弯边、第二道弯边、第尸道弯边甚至是多道弯边。在饭金结构设计过程中,会遇到形式多样的要求,无论是要求简单还是要求复杂,必须要对第一道弯边进行高度重视,我们可以把第一道弯边最小高度设定为:W1min,该高度与下模题型V型槽的槽口宽度有着直接联系,其计算公式为:
W1min≥V/2sin(A/2)
其中:W1min→表示第一道弯边最小高度;
V→表示V型槽口宽度;
A→表示的折弯角度。
在进行第二道弯边高度设计的时候,需要重点考虑两方面的因素:一是,第二道弯边的高度通常会比上模体刃口的尺寸要大;二是,第二道弯边高度比第一道弯边的高度也要大,且两道弯边形成角度通常要在45度以下。置于第三道弯边的最小高度:同理,在进行第三道弯边最小高度设计的时候,其高度必须要大干第二道弯边的高度;在进行多道弯边零件设计多道折弯边时,根据实际状况对以上三种折弯可进行灵活组合。
四、提高钣金结构工艺性设计问题探讨
第一,钣金结构工艺设计的提高,可以通过对于钣金加工工艺的角度进行改进而实施。如何进行钣金加工工艺的改进,在不断进步的材料成型技术发展的背景下,应该充分重视相应的提高钣金结构工艺性设计的相关问题,对于其主要途径和方法进行重点攻关。比如,要想使得加工的工件,在进行钣金加工处理过程中得到较为理想的形状,这点具有一定困难,在钣金加工过程中容易出现一定难题。通过上述工艺改进能够有效处理此类问题,完整的穹形件能通过两件进行合成而得到,其中,直边进行中部的相连,而进行完成穹形之后则会进行冲切两个工件。要想进行有效控制和把握材料的延伸率的不确定性问题,通过一定的工艺改进,使得展开长度的计算精确性能够有效提高。当出现弯曲半径在R/t=10的情况下,说明具有相对比较大的比例值,于是就会出现缩小的板料的变形程度;弹性变形在板料中性层两侧的塑性变形区总变形和纯弹性变形区往往所占比例比较小,这样就能够形成材料的尺寸及角度回弹。
第二,提高钣金结构工艺设计,还可以通过钣金加工模具的角度的提高而实现。进行钣金结构工艺性设计效果的提高,还可以从改进磨具这种重要途径进行入手,通过上述措施,改进钣金模具的方式能有效使得钣金加工件的成型质量和成型效果明显而直接的提高。钣金加工模具在相关的改进问题上,应该保证有效进行模具设计,进行科学合理有效地加工件的现实构造。比如,在相关改进钣金结构工艺性设计模具的过程中,弯曲切断的复合模具往往在设计中被采用,这样就能有效提高加工模具的角度,这种模具具有一定的优势,能够有效保证切料的准确度的提高,控制好钣金过程中弯曲的精准度,另外,优势还表现在卸料方便上,具备相对低廉的生产成本。
五、结束语
钣金折弯工艺在现代社会中广泛应用于机械、家电、建筑等多种领域中,研究钣金折弯工艺有利于提高钣金结构工艺的不断发展。
参考文献
[1]舒勇东,唐超,谭俊峰.钣金折弯件快速展开工艺分析田金属加工.[J].2010.
[2]王俊彪,盛威.基于实例的飞机钣金工艺设计田机械科学与技.[J].2012.
[3]代彩梅,关雨.浅谈钣金折弯结构工艺性设计[J].企业文化(下旬刊).2013.