鈑金折彎結構工藝性設計研究

王芳

摘 要：在時代飛速發展的背景下，為實施金屬的加工與制作，保證金屬使用的效果，要求金屬加工的工藝不斷更新。在金屬的加工工藝中，鈑金的加工工藝比較冷門，但是鈑金結構設備產品廣泛應用于人們生活生產之中，例如：汽車、機械制造與電器等。對此，本文主要分析了鈑金的折彎結構工藝設計更新對策，以保證金屬結構使用的有效性。

關鍵詞：鈑金；折彎結構；工藝設計

1.前言

近幾年來，金屬的加工工藝多種多樣，作為金屬的加工工藝之一的鈑金工藝，在產品的設備功能中有著重要作用，尤其鈑金的折彎結構屬于鈑金的加工工藝之中常用的一種，有著較強的實用性，尤其是汽車遮雨棚、頂棚弧形板與曲形水壺等，都應用鈑金的折彎工藝加工。然而，鈑金的折彎工藝難度比較大，這就需要相關人員深入了解鈑金的折彎工藝，以便有效應用。

2.彎曲件的加工情況

工藝缺口、孔或是槽主要是為避免彎曲的范圍中，材料出現寬度變寬與裂紋的現象，在設計結構時，應設計合理工藝缺口、孔或是槽。當內嵌彎邊的彎曲邊是內嵌彎邊，設計長是L，并且L≥t+r+L/2，公式中r為折彎半徑，t代表薄板材料的厚度；寬是L，L需要和數控沖模具的尺寸一致性[1]。成角的工藝孔主要就是為保證零件成角美觀性，避免出現裂紋，一般可以將工藝孔設計在成角頂端，第三道的彎邊高度最小值同向的折彎時，第一道的彎邊高度需要小于第二道的彎邊高度，第二道的彎邊高度需要比第三道的彎邊高度小。對多道的彎邊零件設計時，若設計多道的折彎，需要按照上述情況簡單組合，對彎曲成形可行性進行判斷。如果彎曲線周邊有孔，會使得彎曲過程孔產生變形，在設計時需要盡可能防止發生上述情況，需要確保在變形區外有孔分布，孔邊線到彎曲半徑的中心距離為：大于10時取上限。小于10時取下限。

3.鈑金折彎結構制造工藝與模具改進

3.1制造工藝的改進

在改進制造工藝時，需要相關人員總結實踐經驗，了解鈑金的加工工藝中的相關問題，例如：在加工鈑金時，如果采取一件彎曲件加工，這無法與人們要求零件相符。因此，需要改進制造工藝，應用兩件及以上彎曲件一起加工。通過這種方式加工，可以拼接出人們預期加工的工件，同時可以確保工件精細程度，以便對彎曲率進行有效控制，提升材料的延伸率控制效果。同時經兩件及以上彎曲件的拼接，能夠保證整體零件的穩定性，確保不同變形區中穩定性，以便出現變形，也會降低變形的比例[2]。

3.2改進模具

鈑金加工主要是經模具進行操作，無論在什么時候，工件成形主要影響部分就是模具。但是傳統模具因為材質影響比較嚴重，不方便移動與搬遷，導致人工加工的效率受到影響，加大了制作成本。因此，需要相關人員重視加工過程，有效保證鈑金質量。新型加工模具是基于傳統模具優點來加工，新型加工的方法與材料，可以將工人勞動負擔減輕。不僅可以確保工件形狀，而且能夠將成本降低。例如：大大減輕了工人的勞動負擔。在保證工件的形狀標準時又降低了成本。如：新型彎曲復合的切斷模具，可以對傳統的切斷模具切斷功能進行保留，提高彎曲率加工的精度，提高切斷精準度。總之，模具改進需要把工件科學結構的原理當作基礎，分析加工構造與用途，改進模具功能，提高模具材料使用壽命與材質。

3.3鈑金折彎的結構工藝計算

就鈑金折彎的結構加工工藝而言，有著比例要求與設計要求，尤其工藝缺口、孔與工藝槽等。此外，鈑金的折彎結構都有算法的要求，鈑金的折彎結構加工工藝主要就是加工鈑金材料彎邊。通常情況下，鈑金的材料彎邊存在三道彎邊，各種彎邊結構鈑金折彎的結構加工均有相應的算法與設定要求，同時彎邊和參考存在密切聯系。把第一道的彎邊當作基礎上，通常需要超過兩倍折彎角度比值和槽口寬度，若缺乏恰當的比例，會導致彎邊曲率不足或是引起彎邊變形，導致工件加工受到影響，無法成功的加工。在嚴格根據比例對加工進行設定，實施第一道的彎邊加工以后，第一道的彎邊高度需要低于第二道的彎邊高度，第一道的彎邊刀刃尺寸需要小于第二道彎邊，且兩道彎邊角度需要控制在45度以內，第二道的彎邊高度需要低于第三道的彎邊[3]。

由于鈑金折彎彎邊加工這項工作比較復雜，彎邊數量愈多，會提高操作要求，如果一道彎邊與比例設定不符，會破壞到工件完整性。同時折彎彎曲半徑存在數據的要求，若工件受到較大拉力，缺乏確定彎曲半徑比例，導致所加工零件缺乏穩定性。一般情況下，鈑金的材料厚度在0.4毫米左右，最小彎曲的半徑在8-10毫米之間。如果鈑金的厚度是0.5毫米，最小彎曲的半徑在15-20毫米之間。如果鈑金的厚度是0.6毫米，彎曲半徑最小值在25-30毫米之間。鈑金的厚度是1毫米，彎曲半徑最小值在45-50毫米之間。鈑金的厚度如果是1.5毫米，彎曲半徑最小值在55-60毫米之間[4]。就折彎部分而言，若彎曲線的周邊有孔，需要保證設計孔處于彎曲變形的區域外，避免彎曲的過程出現孔變形。孔邊線至彎曲的半徑中心距離有著下列要求，如果是圓形孔，需要保證鈑金材料的厚度在2毫米以內，圓孔至彎曲半徑的中心距離需要比鈑金厚度大；若鈑金材料的厚度在2毫米以上，孔和彎曲的半徑中心實際距離需要比鈑金材料的厚度兩倍大。如果是方形孔，需要按照相關測量的數據，孔每一邊長度需要超過2.5-3倍材料的厚度，確保孔不會發生變形。為保證鈑金的折彎加工零件成角的美觀性，成角的工藝口設計需要具備數據的要求。

4.結語

總之，鈑金彎曲結構的加工工藝屬于鈑金加工中一個重點與難點，加工對于數據有諸多要求，對于設備要求比較高。然而，鈑金彎曲結構中加工弧形的工件在日常生活中有著廣泛應用，市場的需求量比較大。因此，需要重視鈑金彎曲的加工工藝，提高產品工藝性，不斷更新模具，這樣不僅可以降低成本，而且能夠確保工件質量。

參考文獻

[1]李小強，李東升，于成龍等.航空鈑金數字化快速工藝準備系統的研究與開發[J].塑性工程學報，2013，20（01）：37-42.

[2]姜秀玉.淺析航空鈑金數字化快速工藝準備系統關鍵技術[J].科技創新與應用，2015，11（19）：137-137.

[3]張作家，張慶立.探討部隊汽車鈑金維修工藝及現代化維修設備的應用[J].軍民兩用技術與產品，2017，14（14）：41.

[4]張作家，張慶立.探討部隊汽車鈑金維修工藝及現代化維修設備的應用[J].軍民兩用技術與產品，2017，23（12）：50.

（作者單位：沈陽飛機工業（集團）有限公司工裝設計所）