机械工程的博客

钣金弯曲-方法,设计要点和K系数

钣金弯曲-方法,设计要点和K系数

弯曲是最常见的一种金属板制造操作。也被称为压机制动、翻边、弯模、折叠而且,这种方法是用来变形材料到一个角形状。

这是通过对工件施加力来实现的。该力必须超过材料的屈服强度,以实现塑性变形。只有这样,你才能以弯曲的形式得到持久的结果。

最常见的弯曲方法是什么?回弹如何影响弯曲?k因子是多少?如何计算弯曲余量?

在这篇文章中,我们将讨论所有这些问题以及一些令人挠头的技巧。

我们还写了另一篇关于折弯机模具.了解这些工具可以帮助您设计可生产的产品。

弯曲的方法

有很多不同的弯曲方法。每一种都有自己的优势。两难通常是在追求准确还是简单之间,而后者得到更多的使用。更简单的方法更灵活,最重要的是,获得结果所需的不同工具更少。

V-Bending

v形弯曲是最常用的弯曲方法。它有三个亚组:压底、空气弯曲和压印。空气弯曲和底部约占所有弯曲工作的90%。

下表可以帮助您确定最小法兰长度b(mm)和内半径红外(mm)根据材料厚度而定t(毫米)。你也可以看到模具宽度V(mm),需要这样的规格。每次作业每米需要一定的吨位。表中也显示了这一点。你可以看到,较厚的材料和较小的内部半径需要更多的力量,或吨位。突出显示的选项是金属弯曲的推荐规格。

弯曲力表
弯曲力表

假设我有一个2毫米厚的薄片,我想要弯曲它。为了保持简单,我还使用了2毫米的半径。我现在可以看到,这种弯曲的最小法兰长度是8.5毫米,所以我必须在设计时记住它。要求的模具宽度为12毫米,每米吨位为22。最低的普通工作台容量约为100吨。我的工件的弯曲线是3米,所以总的需要的力是3*22=66吨。因此,即使是一个简单的板凳,有足够的空间弯曲3米的部件也可以完成这项工作。

不过,有一件事要记住。此表适用于建筑钢屈服强度在400mpa左右。当你想要屈服的时候,吨位值可以除以2,因为它需要更少的力。与之相反的是不锈钢—所要求的力比本表显示的力高1.7倍。

触底

压底也称为压底或压底。正如“底压”的名字所暗示的那样,冲床将金属板材压到模具表面上,因此模具的角度决定了工件的最终角度。有了底板,倾斜板的内半径取决于模具的半径。

随着内线被压缩,它需要越来越多的力来进一步操纵它。底部使施加这个力成为可能,因为最后的角度是预设的。使用更多武力的可能性减少了回弹效应并提供了良好的精度。

触底金属板
回弹效应是由角差引起的

压底时,一个重要步骤是v型模开度的计算。

开度V (mm)
方法/厚度(毫米) 2.6 0.5…… 2.7 8… 8.1十… 在10
触底 6 t 8 t 10 t 12 t
空气弯曲 12…15 t
压印 5 t

实验证明,内半径约为开口宽度的1/6,这意味着方程是这样的:ir=V/6。

空气弯曲

部分弯曲,或空气弯曲,源于一个事实,即工件实际上不接触模具零件完全。在部分弯曲中,工件靠在两点上,冲头推动弯曲。通常仍用折弯机完成,但实际不需要侧模。

空气弯曲提供了很大的灵活性。假设你有一个90度的模具。使用这种方法,您可以得到90到180度之间的任何结果。虽然不像压底或压印那样精确,但这种简单是这种方法的优点。如果负载被释放,材料的回弹导致一个错误的角度,它是简单的调整,只需施加一些更多的压力。

当然,与触底相比,这是精度下降的结果。同时,局部弯曲的最大优点是,不同角度的弯曲不需要重新加工。

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压印

铸币术过去传播得更为广泛。这几乎是获得准确结果的唯一方法。今天,机器是如此的可控和精确,以至于这些方法不再被广泛使用。

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通过施加大吨位,金属被赋予模具的精确形状

造币(Coining)这个名字来源于硬币,因为它们必须是一模一样的,以使假钱与真钱区分开来。在弯曲过程中,压印也能得到同样精确的结果。例如,如果你想要一个45度角,你需要一个有相同角度的打孔器和一个骰子。不用担心反弹。

为什么?因为模具渗透到板材中,在工件上压出凹痕。这样,加上使用的高力(大约是部分弯曲的5-8倍),保证了高精度。穿透效果也确保了非常小的内部半径的弯曲。

u型曲线

液压u型弯模-U-Bükme Kalıbı
液压u型弯模-U-Bükme Kalıbı

u型弯曲在原理上与v型弯曲非常相似。有一个模具和一个冲头,这次他们都是u形的,导致类似的弯曲。例如,这是一种非常直接的弯曲钢u型槽的方法,但不太常见,因为这种型材也可以使用其他更灵活的方法产生。

步弯曲

步骤弯曲,本质上是重复v形弯曲。也称为凹凸弯曲,这种方法使用许多v弯连续获得一个大的半径为您的工件。最终的质量取决于弯曲的数量和它们之间的步骤。它们越多,结果就越顺利。

步进折弯,百速制动全自动折弯
步进折弯,百速制动全自动折弯

凹凸弯曲在许多情况下使用。一些例子包括锥形料斗和扫雪机。使用常规工具可以实现大半径弯曲。安装更容易,价格更便宜,特别是小批量。

辊弯

辊弯用于制作不同形状的管或锥。如果需要,也可用于制造大半径的弯曲。根据机器的容量和辊数,可以同时进行一次或多次弯曲。

W11型机械式三辊对称式中板轧制机
W11型机械式三辊对称式中板轧制机

在此过程中,有两个驱动辊和第三个可调辊。它通过摩擦力运动。如果零件两端和中段都需要弯曲,则需要额外的操作。这是在液压机或折弯机上完成的。否则,细节的边缘将会是平坦的。

擦弯曲

边缘弯曲

擦弯,或边弯,是另一种弯曲方式金属板边缘。重要的是要确保床单被正确地推到擦拭模上。因此,擦拭模也决定了弯曲的内半径。擦模与冲头之间的松弛对获得良好的效果起着重要的作用。

旋转弯曲

Rolla-V弯曲
Rolla-V弯曲

另一种弯曲边缘的方法是通过旋转弯曲。与擦拭弯曲或v型弯曲相比,它有一个很大的优势——它不会划伤材料的表面。事实上,有一些特殊的聚合物工具可以避免任何工具的标记,更不用说划伤了。旋转弯管机也可以弯出比90度更锋利的角。这大大有助于这样的共同角度,因为回弹不再是一个问题。

最常见的方法是两卷,但也有一卷的选择。这种方法比其他方法更灵活,也适用于制造靠近法兰的u型槽。

如果你也想读到钢管弯曲方法,我们已经把它和弯管机械

弯曲回弹

在弯曲工件时,载荷解除后,工件会自然回弹一点。因此,在弯曲时必须进行补偿。工件弯曲超过要求的角度,所以回弹后呈所需形状。

弯曲回弹

另一个要记住的是弯曲半径。内半径越大,回弹效应越大。一个锋利的冲头可以减小弹回的半径,减轻弹回的压力。

为什么会出现回弹?当弯曲零件时,弯曲被分为两层,有一条线将它们分开-中性线。每一面都发生着不同的物理过程。在“里面”,材料被压缩,在“外面”,它被拉。每一个类型的金属有不同的负荷值,他们可以采取压缩或拉。而且材料的抗压强度远远优于抗拉强度。

因此,它是更难以达到永久变形的内部。这意味着压缩层不会永久变形,并试图恢复其原来的形状后,解除负荷。

弯曲余量和K系数

如果你设计你的弯曲钣金零件在CAD软件那有一个特殊的钣金环境,用它。它的存在是有原因的。在制作弯管时,要考虑材料规格。这些信息在制作激光切割平面图案时都是必要的。世界杯2022预选赛分组卡塔尔世界杯夺冠排行榜

除非你使用CAD模型可用于生产的制造服务,你需要继续生产那些平面图案的图纸。

金属板材k系数
平面图案计算必须使用中性轴的弧长

如果你自己画平面图案,有件事你需要知道。弯曲使材料伸长。这意味着,中性线或轴,就像我们在回弹部分讲的,并不在材料的中间。但平面图案必须按中性线形成。求它的位置需要k因子。

K因子是一个经验常数,即其值是通过检验确定的。根据材料、厚度、弯曲半径和弯曲方法的不同而不同。基本上,k因子抵消了中性线,提供了反映现实的平坦模式。通过使用它,你得到了弯曲余量,本质上就是弯曲中性轴的长度。

导热系数公式:

K - K因子,常数;Ir -内部半径(mm);T -薄板厚度(mm)

弯曲余量公式:

对于0到90度之间的弯曲,公式如下:

ß -弯曲角(°)

对于90度和165度之间的弯曲,公式为:

对于超过165°的弯曲,不需要计算弯曲余量,因为中性轴几乎停留在细节的中间。

计算弯曲余量

假设你有一个与上图相似的部分——它有一个20毫米的直腿和另一个70毫米的直腿。弯曲角度为90°,板材厚度为5mm,内径为6mm。我们想知道细节的最终长度。首先,我们必须从k因子开始:

另一种确定k因子的方法是遵循“经验法则”。根据你的材料从下表中选择一个k因子。对于大多数情况,这给出了足够准确的结果。

经验法则表

现在我们来看看弯曲量:

弯曲余量计算公式

对于最后的长度,我们只需要将两条腿的长度添加到弯曲余量:

带有弯曲余量的金属长度

弯曲钣金设计要点

所以,我和我们有经验的销售工程师谈了谈,他对钣金弯曲很了解。他兴奋起来,并决定充分利用这次机会分享他对钣金弯曲的见解。因此,他列出了一些常见的错误以及避免这些错误的方法。

最小凸缘长度

如前所述,存在一个最小法兰长度。参考弯曲力图。根据厚度,选择模具宽度。如果你设计的法兰太短,它会尴尬地“掉”到裂缝里,你不会得到你想要的结果。

削边

倒角的弯曲
倒角必须在细节的基础前停止

如果你想做一个有一个或两个端倒角的法兰,前面的最小法兰长度规则仍然适用。倒角必须留出足够的空间来完成适当的弯曲,否则它只会看起来变形,没有人真正满意。

到弯道的孔距

弯曲孔距离
近距离的洞可能会变形

如果孔太靠近弯管,它们可能会变形。圆孔不像其他类型的问题,但你的螺栓可能仍然不适合通过。再次,看弯曲力图表的最小法兰测量和把孔比最小更远。

对称

钣金弯曲对称性
为了避免混淆,矩形孔可以在两边

制造这样的零件有很大的危险几乎对称的。如果可能的话,让它对称。如果它是近对称的,弯曲压机操作人员可能会混淆。结果呢?你的部位会向错误的方向弯曲。

不可能在每一个例子中都保证对称,但要确保它很容易理解应该如何制造。

铆钉坚果

铆钉坚果弯曲
用弯曲工具的方式铆接螺母

如果在弯曲线附近使用铆钉螺母,众所周知,在弯曲前插入它们有利于确保其适用性。弯曲后,孔可能会变形。当然,弯曲时要确保螺母不会碰到工具。

大零件上的小法兰

小法兰弯曲
在一个大零件的末端有一个小的弯曲可能会导致困难

大、重零件的小法兰,最好省略。这使得制造非常困难,可能需要人工。但它的成本不仅仅是简单的加工。因此,如果可能的话,选择其他解决方案是更明智的。

互相弯曲

连续弯曲
检查弯曲力图以确定最小法兰长度

如果你想包括连续弯曲,检查它是否可行。当你不能把已经弯曲的零件装到模具上时,问题就出现了。如果你的弯头朝向相同的方向——一个u型弯头——那么一个常见的规则是设计中间部分比法兰长。

把减压器放在同一条线上

在一条线上弯曲
这部分需要多次调整

最好保持弯曲在同一线,以防你有几个法兰连续。记住这一点,您可以将操作数量保持在最低限度。否则,操作人员每次弯曲都需要重新调整部件,这意味着更多的时间和更多的资金。

弯曲线平行于一侧

平行于侧面的弯曲
这种弯曲的线条导致不准确的结果

正如标题所说。为了定位,弯曲线必须有平行的一边。如果没有,调整部分是一个真正的头痛,你可能会结束一个不满意的结果。

弯曲救援

弯曲救援
弯曲浮雕是必要的

为了获得最好的结果,建议不仅要做一个小的激光切口,而且要在准凸缘的两侧切开一个实际的切口,以减轻弯曲。这种切割的宽度应该高于材料的厚度。这确保没有撕裂或变形到最后的弯曲。这里的另一个好做法是包括小半径的弯曲浮雕,因为他们也减轻了材料应力。

弯曲一个盒子

弯曲一个盒子
小的差距保证工作可行

在折弯箱体时,法兰之间应留有小间隙。否则,最后一个弯道可能会撞到现有的弯道,破坏整个结构。

检查平面图案

要记住的一件事是,要不时地将CAD视图切换到平面模式。这样做有很多好处。首先,如果你过分依赖于你的凸缘,你可能会得到一些不可能在平面模式中存在的东西。不能在平面模式中存在的东西,也不能以任何其他方式存在。

测量布局。也许你可以调整设计以达到最佳的契合度。如果小尺寸的纸够得着,尽量避免买大尺寸的纸。也许你可以在同一张纸上放两张,如果你把它剪掉几毫米?这将反映在最终的报价。

最小弯曲半径的经验法则

保持简单。还有什么比选择与材料厚度相同的内半径(ir)更简单的呢?这样可以避免以后的麻烦、过度思考和愚蠢的错误。低于这个值会给你带来麻烦。更大的半径只会使一些其他的计算更加困难。

弯曲的方向

弯曲方向到滚动方向
垂直于轧制的弯曲

你不应该设计在同一方向的材料轧制完成。这对铝和哈氏.当然,我们都知道铝套管与4边,这意味着弯曲操作与我们所建议的相反。不过,如果可能的话,最好还是避免使用。其结果可能是表面不平整甚至开裂。

虽然制造工程师注意到这些事情,但最好是自己注意到。它有助于说明材料的使用情况。

卷边

卷边内半径
如果可能的话,留下一个内部半径

如果你想加强金属板的边缘,封边是一个很好的选择。不过,还是有一些建议是适用的。最好在下摆内留一个小半径。完全粉碎半径需要很大的动力和吨位。同时,它也会使材料有开裂的危险。另一方面,留下一个半径,可以减轻这种危险。

考虑到材料

普通薄的1 ~ 3毫米结构钢板几乎可以承受任何东西。在那之后,你需要做研究。有些材料的处理方式要多变得多。获得一个好的结果取决于你的知识和你的生产工程师能够提供的帮助。

金属弯曲在线

克罗地亚vs加拿大水位Fractory在基于web的平台上提供了上述的可能性。获得在线弯曲报价非常简单,您只需要上传您的STEP文件到我们的平台,我们将在24小时内与您联系,并提供最终报价。

当然,您可以提供DXF绘图的平面图案,以获得自动化价格的切割程序。卡塔尔世界杯夺冠排行榜这可以帮助您优化设计和最终成本的近似值。

我们的能力

最大力:1000吨

最大弯曲线长度:7200mm

DIN ISO 2768弯曲公差
DIN ISO 2768弯曲公差

如果客户没有额外的要求,ISO标准公差(m类)适用于我们的产品。弯曲公差如上表所示。

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