淺談折彎技術及應用

文/溫蘭銘·

德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及“中國制造2025”的推行，都印證了全球制造業(yè)第四次工業(yè)革命的核心是智能制造，這在我國鈑金制造行業(yè)中體現(xiàn)的尤其明顯。鈑金制造是由剪切、沖切、激光、折彎、焊接、噴涂、裝配、物流等基礎技術組成，本文針對折彎技術展開論述。

常見的折彎方式

模具折彎

模具折彎通常是在折彎機上完成折彎成形（圖1），折彎過程中需配有工人或機器人輔助操作，其折彎精度取決于技術人員操作的熟練度或機器人質量的高低，這種折彎方式廣泛應用于產(chǎn)品種類單一且工藝簡單的小型零件的生產(chǎn)。

翻邊機翻邊

翻邊機（圖2）可以應用在產(chǎn)品種類較多且結構復雜的大型零件的翻邊上，ZBU-C2單刀自動翻邊機和ZBU-C3雙刀自動翻邊機所能完成的折彎形狀如圖3所示。

雙刀折彎與CNC折彎

雙刀折彎機屬于翻邊機的變種（圖4），其工作原理與翻邊機一致，可折彎的形狀與種類繁多。

CNC折彎機是折彎中心最常用的折彎機（圖5），常見的生產(chǎn)廠家有薩瓦尼尼、普瑪寶、荷蘭WEMO等。

雙刀折彎機與CNC折彎機的柔性都很高，基本相當于“萬能折”，廣泛應用于自動化生產(chǎn)中。2018年之前，兩者都用液壓驅動。之后，CNC折彎機開始使用伺服驅動，僅使用液壓驅動夾緊鉗。它們的主要區(qū)別有幾點：

⑴折彎速度。在相同條件下，CNC折彎機折彎速度會稍快一些，折彎一個90°的工件結構需要1.8～2s，而雙刀折彎機則需要2～3s（依據(jù)型材大小）。

⑵折彎間隙。雙刀折彎機的刀型與CNC折彎機的刀型有所不同（圖6），在夾緊裝置都可以調整的情況下，CNC折彎機折彎板材時受力面積相對較小，從而導致工件表面產(chǎn)生破損或劃傷（圖7）。

⑶折彎形狀。雙刀折彎機和CNC折彎機所能折彎的形狀如圖8所示。

折彎案例分析

現(xiàn)在沖孔技術比較成熟了，特別是以通快和AMADA等國外品牌為代表的沖孔單元的普及，加上亞威、金方圓等國產(chǎn)品牌的異軍突起，激光打孔、激光切割工藝也變得流行起來，在整個鈑金生產(chǎn)工藝中，折彎仍是一個主要的工藝瓶頸，嚴重影響著工序間的節(jié)拍平衡，制約了車間產(chǎn)能的提升。

電梯廳門門板折彎案例

電梯廳門門板的結構相對簡單，其沖孔的數(shù)量也很少，國內大部分廠家通常采用沖孔中心+折彎中心來完成生產(chǎn)，該生產(chǎn)方式的瓶頸在于折彎，在折彎時，工件需要旋轉三次，并調整相應刀具來完成折彎四邊的過程，所需時間為35～45秒/件。如果在該生產(chǎn)線之后增加一個折彎中心，那么其所需的生產(chǎn)時間為20秒/件，速度和效率都增加了，當然生產(chǎn)成本也增加了。

如果采用圖9所示雙刀折彎機，就可實現(xiàn)工件兩邊的同時折彎，此時工件只需旋轉一次，其生產(chǎn)節(jié)拍為12～15秒/件。我們以截面形狀如圖10所示、長度為2米的工件為例，計算的生產(chǎn)節(jié)拍如表1所示。

表1 生產(chǎn)節(jié)拍

一條采用雙刀折彎機的自動化廳門折彎線所能提供的不僅是高度柔性化的生產(chǎn)，而且是在確保精度和重復性的前提下，能夠以最高產(chǎn)出率持續(xù)穩(wěn)定地完成廳門的折彎生產(chǎn)。

電控柜/柜體折彎案例

國產(chǎn)電控柜是非常復雜的產(chǎn)品，其結構和材料變化都很大，很多廠家采用料庫+沖剪+機器人折彎單元的組合方式完成生產(chǎn)，其好處在于，隨著產(chǎn)能的提升，可以增加機器人折彎單元的數(shù)量，從而達到生產(chǎn)效率的提高。當一組折彎單元損壞了，并不影響其他單元的生產(chǎn)，保證生產(chǎn)的不間斷。還有一部分廠家采用轉塔沖+折彎中心的方式生產(chǎn)電控柜，其生產(chǎn)效率高于機器人折彎，當然設備成本也是比較高的。

在柜體行業(yè)中，圖11所示的盒形零件需要重點考慮。盒狀是為了增加鈑金結構的強度，在使用CNC折彎機的情況下，這個盒子的高度是不能自動調整的（需手動調整）。采用雙刀折彎機，可自動調整盒子高度，但需安裝模塊。

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在很多柜體中還會出現(xiàn)壓死邊的情況（也就是雙層材料），采用CNC折彎中心折1.8～2.5mm的材料，會出現(xiàn)圖12所示的情況，而采用機器人+折彎機的方式，就不會產(chǎn)生如此情況。

此外，市場上折彎機的臺面都在4m以內，比如薩瓦尼尼、普瑪寶、愛克等。如果工件長度超過4m，就對折彎的平直度等精度要求非常高，荷蘭WEMO折彎機（圖13）完成過6200mm的工件折彎，該折彎機廣泛應用于幕墻、潔凈室、噴房墻板和工業(yè)冷卻房墻板等產(chǎn)品生產(chǎn)上。

結束語

折彎是門藝術，如何選擇折彎機，是客戶的自主選擇。僅憑心血來潮而簽合同，但凡深思熟慮，很容易陷入追悔莫及的境地，給企業(yè)造成不可估量的損失。最后，希望每一個客戶都能通過強大的組件以模塊化方式構建滿意的生產(chǎn)線。