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.
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. Cálculo de la dimensión de despliegue de chapa
(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.
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) 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.
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
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.
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. Altura del borde recto de la pieza doblada
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.
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. Dirección de plegado de la pieza de plegado
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.
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. Recuperación elástica de las piezas dobladas
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.
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. Selección de matriz superior para matriz de doblado de chapa
(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) 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) 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) 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) 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) 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.
Los factores que afectan la recuperación elástica se analizan de la siguiente manera.
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. Acerca de la flexión desplazada
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.
