Realizamos pesquisas aprofundadas sobre o processo de dobra de peças de chapa, analisamos os fatores objetivos que afetam a qualidade da dobra em detalhes, analisamos as causas dos problemas de qualidade no processo de operação e propomos soluções, de modo a orientar e resumir a dobra processo de peças de chapa metálica.
O processamento de chapas metálicas é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, eletrônica automotiva, locomotivas ferroviárias, máquinas de engenharia e outros campos. A dobra de chapas metálicas é um processo chave para a formação da maioria das peças. A qualidade da dobra afeta diretamente a forma final e o desempenho dos produtos.
Existem muitos fatores que afetam a precisão da dobra da chapa de metal, como a precisão do tamanho desdobrado dos acessórios, a racionalidade da seleção da matriz e a sequência de dobra. Portanto, a pesquisa sobre a precisão de dobra de chapas de metal deve analisar esses fatores um por um e estudar como controlar a qualidade de dobra a fim de alcançar a melhoria geral da qualidade de dobra.
1. Cálculo da dimensão de desdobramento da chapa de metal
(1) Projeto de raio de curvatura de ajuste
quando o material é dobrado, a camada externa da área do filete é esticada e a camada interna é comprimida. Quando a espessura do material é constante, quanto menor o filete de dobra, maior a relação de tração e compressão do material. Quando a tensão de tração do filete externo excede a resistência final do material, ocorrerão rachaduras ou quebras. Portanto, o projeto estrutural das peças dobradas deve evitar raios de filete de dobra muito pequenos.
O raio mínimo de filete de dobra de peças de dobra está relacionado às propriedades mecânicas, qualidade da superfície, grau de endurecimento e direção da fibra dos materiais. O raio mínimo do filete de dobra só pode ser usado quando exigido pelo projeto do produto. Geralmente, o filete de dobra é igual ou ligeiramente menor que a espessura da chapa.
(2) Cálculo do coeficiente de flexão
o tamanho exato da dobra do produto deve ser garantido, e a determinação do comprimento de desdobramento da folha de metal é o fator principal. Durante a dobra, a camada externa da folha é esticada e a camada interna é comprimida e encurtada. Apenas o comprimento da camada neutra permanece inalterado. Em teoria, o comprimento da camada neutra é igual ao comprimento do material. De fato, para placas de mesma espessura, devido aos diferentes materiais e durezas, o material com alta dureza apresenta menos deformação por tração durante a flexão, e a camada neutra fica próxima ao exterior; O material com pequena dureza possui grande deformação por tração e a camada neutra fica próxima ao interior, portanto, o coeficiente de flexão é necessário para correção no cálculo do comprimento do material desdobrado.
Além do material da folha, a espessura da folha, o ângulo de dobra e a forma da matriz afetam o coeficiente de dobra. Devido à influência dos fatores acima, é difícil calcular o coeficiente de flexão. Atualmente, softwares tridimensionais como o Pro / E são usados principalmente para calcular o fator de dobra da chapa metálica, que é consistente com o fator de dobra.
2. Distância da borda do furo da peça dobrada
Para a peça bruta com furos pré-processados, se os furos estiverem localizados na área de deformação por dobra durante a dobra, a forma dos furos será esticada e deformada após a dobra e também afetará o tamanho das peças após a dobra. Para evitar que a posição do furo seja distribuída na área de deformação por flexão, geralmente certifique-se de que a distância da borda do furo b (a distância mais próxima da borda externa à borda do furo após a dobra) ≥ 3 vezes a espessura da placa. Para o furo elíptico paralelo à curva de dobra, a fim de garantir a precisão da dobra e evitar a deformação da posição do furo, a distância da borda do furo deve ser geralmente ≥ 4 vezes a espessura da placa.
Se a posição do furo deve ser distribuída na área de deformação, a fim de garantir a precisão, o método de usinar pequenos furos primeiro e, em seguida, expandir o furo após a dobra é geralmente adotado para atender aos requisitos. A área de deformação também pode ser transferida por meio de furos de processo ou entalhes na posição de dobra.
3. Altura da borda reta da peça dobrada
Para flexão de 90 °, a fim de facilitar a conformação, a altura h da borda do ângulo reto da peça de trabalho não deve ser inferior a duas vezes a espessura da placa t. Se a altura da borda reta h ＜ 2T da parte dobrada for exigida no projeto, a altura da dobra deve ser aumentada primeiro e, em seguida, processada para o tamanho necessário após a dobra; Ou dobre após usinar uma ranhura rasa na área de deformação de curvatura.
Para a parte dobrada com ângulo oblíquo no lado da flexão, ou seja, quando a área de deformação na flexão estiver na linha oblíqua, devido à baixa altura linear no final da linha oblíqua, a peça irá deformar após a flexão, portanto, o mínimo a altura do lado dobrado deve encontrar H> 2T, caso contrário, a altura da borda reta da parte dobrada deve ser aumentada ou a estrutura da parte deve ser alterada.
4. Direção de dobra da peça de dobra
Ao determinar a direção de flexão, a zona de fratura de cegamento da peça em bruto deve estar localizada no lado interno da parte de dobra, tanto quanto possível, para evitar que a microfissura na zona de fratura se expanda em uma fissura sob a ação da tensão de tração externa. Se for limitado pela estrutura da peça e precisar ser dobrado nas direções frontal e traseira, o raio de curvatura deve ser aumentado tanto quanto possível ou outras medidas de processo devem ser adotadas.
A anisotropia da folha também tem um certo impacto na deformação de flexão, especialmente para os materiais com pouca plasticidade, a curva de flexão da peça deve ser perpendicular à direção da fibra da folha tanto quanto possível, caso contrário, quando a curva de flexão é paralelamente à direção da fibra, as rachaduras são fáceis de se formar na parte externa da parte dobrada. Se for necessário dobrar em várias direções, a curva de dobra deve ser em um ângulo com a direção da fibra.
5. Springback de peças dobradas
O retorno elástico das peças dobradas refere-se ao fenômeno de que a forma e o tamanho das peças dobradas mudam depois que saem da matriz devido à deformação plástica da folha de metal. O grau de retorno elástico é geralmente expresso pela diferença entre o ângulo de dobra real da peça após a dobra e o ângulo de dobra da matriz, ou seja, o tamanho do ângulo de retorno elástico.
Os fatores que afetam o retorno elástico incluem propriedades mecânicas do material, raio de curvatura relativo, formato da peça, folga da matriz e pressão de curvatura. Como há muitos fatores que afetam o retorno elástico e a análise teórica e o cálculo são complexos, de modo geral, quanto maior a proporção do raio do filete para a espessura da placa, maior será o retorno elástico. No momento, o retorno elástico de peças dobradas é resolvido principalmente pela tomada de certas medidas para reduzir o retorno elástico quando o fabricante do molde projeta o molde, como reservar o ângulo de retorno elástico no molde inferior, adotando o ângulo V de 88 ° ou {{2 }} °, ou aumentando a pressão de correção durante a dobra.
6. Seleção da matriz superior para matriz de dobra de folha de metal
(1) Seleção do tipo de matriz superior
O soco superior selecionado é determinado pela forma da peça de trabalho, porque não deve haver interferência entre a matriz e a peça de trabalho no processo de dobra. Por exemplo, durante a dobra em forma de U, a matriz superior apropriada deve ser selecionada de acordo com a proporção do tamanho dos três lados. Geralmente, se o tamanho da borda inferior for maior ou igual às outras duas bordas em ângulo reto, a matriz superior pode ser usada para o quadro; Se a borda inferior for menor que os outros dois lados, a fôrma superior pescoço de ganso deve ser selecionada. A fim de evitar que a peça interfira com a matriz durante a dobra, resultando em deformação ou sucata da peça, a tela de exibição da máquina de dobrar Amada pode ser usada para simular a dobra da conexão para detectar se a matriz é adequada para a dobra formação do encaixe.
(2) Seleção do raio do filete da matriz superior R
o raio do filete da peça de trabalho é determinado principalmente pela largura da ranhura em V da matriz inferior, e o raio do filete r da matriz superior também tem uma certa influência. O raio do filete r da matriz superior é geralmente igual ou ligeiramente menor que a espessura da placa. Ao dobrar alumínio duro e outras peças com pouca plasticidade, a fim de evitar fratura ou rachadura, as matrizes superior e inferior com grande raio de filete e tamanho de ranhura em V devem ser selecionadas, e ranhuras de retenção de rachadura devem ser projetadas em ambas as extremidades da dobra linha de acessórios.
(3) Seleção do ângulo da ponta da matriz superior
além da matriz superior de 90 °, ao dobrar para trás a placa de aço inoxidável SUS, placa de alumínio ou placa média com grande elasticidade, as matrizes superiores 86 ° e 88 ° podem ser selecionadas de acordo com o tamanho do rebote do material, e o dado inferior com o mesmo ângulo deve ser selecionado para combiná-lo.
7. Seleção da matriz inferior para dobra da folha de metal
(1) Seleção da largura da ranhura em V da matriz inferior T
A seleção da largura da ranhura em V baseia-se principalmente na espessura da placa. Quanto maior for a largura da ranhura em V, menor será a pressão de dobra necessária. Geralmente, v=6T é frequentemente considerado para materiais de placa fina, onde V é a largura da ranhura em V da matriz inferior; t é a espessura da placa; 8 vezes a espessura da placa é considerada para placas de aço carbono de 3 mm e 10 vezes a espessura da placa é considerada para placas acima de 10 mm.
Além disso, o tamanho de dobra da peça deve ser considerado. Quando o tamanho é pequeno, se a largura da ranhura em forma de V da matriz inferior for grande, o topo da folha não pode entrar em contato com os dois ombros da ranhura em forma de V ao mesmo tempo durante a dobra, e a força irá deslize na ranhura em forma de V, resultando em falha de forma.
(2) Seleção da forma da matriz inferior
A matriz inferior é geralmente dividida em matriz inferior de ranhura única e matriz inferior de ranhura dupla. A matriz inferior de slot único é flexível e conveniente de usar, e a matriz inferior de slot duplo tem boa estabilidade. A matriz inferior aplicável deve ser determinada de acordo com a situação real. Além disso, existem algumas matrizes inferiores com formatos especiais, como matriz de diferença de segmento, matriz de aplainamento de suporte de blank e matriz inferior de borracha elástica com dobradura em arco, etc.
(3) Ângulo da ranhura em V da matriz inferior
A ranhura em V é dividida em matriz inferior de ângulo reto e matriz inferior de ângulo agudo de acordo com o ângulo. Os ângulos comuns da matriz inferior de ângulo agudo são 30 ° e 45 °, os ângulos comuns da matriz inferior de ângulo reto são 88 ° e 90 ° e o ângulo da matriz inferior padrão é 88 °. Sua seleção é determinada de acordo com as propriedades dos materiais e quantidade de rebote. Quando o material tem alta resistência à tração e grande ressalto, como aço inoxidável ou chapa fina, o molde 88 ° inferior deve ser selecionado; A matriz 90 ° inferior pode ser selecionada para materiais macios, como aço comum com baixo teor de carbono e cobre.
Os fatores que afetam o springback são analisados a seguir.
1) Relacionado às propriedades do material. Na condição de mesma matriz e mesma espessura de material, a comparação do springback é a seguinte: sus> al> SPCC. 2) Sob a condição da mesma matriz e do mesmo material, o retorno elástico da placa fina é maior do que o da placa espessa. 3) Quanto maior o raio do arco interno r na dobra do mesmo material, maior será o retorno elástico. 4) Quanto maior a pressão de flexão, menor será o retorno elástico.
8. Sobre flexão compensada
Quando viável, a peça de trabalho deve ser colocada simetricamente no eixo da máquina para dobrar tanto quanto possível, de modo que a operação seja mais precisa do que a flexão de deslocamento da peça de trabalho, e o impacto adverso da carga de deslocamento na máquina pode ser evitado. Se a dobra compensada for realmente necessária, recomenda-se que a tonelagem de dobra não exceda 30% da tonelagem total.
Analisamos principalmente o processo de dobra da folha de metal e os parâmetros de processo relacionados da perspectiva do processo de dobra e foca em como calcular o tamanho de desdobramento e o valor de compensação de dobra, como selecionar razoavelmente a matriz, determinar a força de dobra e os problemas comuns na dobra processo. Para outros tipos de dobra, como dobra da barra, a dobra da dobradiça não é mencionada. Se necessário, consulte os materiais relevantes ou entre em contato conosco para soluções profissionais.
