嘉立创钣金工艺普及——折弯介绍

在对工艺展开讲解以前, 我们先行进行思考, 于CNC、钣金、冲压、注塑以及当下的3D打印等诸多加工行业里, 这些加工工艺主要所需解决的究竟是怎样的问题?

若是从整体去看, 将具体的加工细节抛开, 实际上, 它们所处理解决的皆为不同原材料的3D成型方面的问题。

话的意思是, 尽管是不一样的加工工艺, 选用了不同的原材料, 然而这些加工工艺所要达成的目的是相同的, 那就是制作出一件具备长度、宽度、高度以及其他特征的结构件。

为了能够更加清晰直观地去介绍钣金的成型工艺, 并且介绍其效率还有优势, 我们将会从成型原理这个角度分析钣金加工里的核心工艺钣金折弯, 还会从折弯原理这个角度进行分析, 也会从成本核算这种角度给出分析。

01_

钣金工艺介绍

样件折弯展示

实际进行加工时, 有个巴掌大小的3D结构件, 仅需十几秒便可完成成型, 对于尺寸稍大一点的工件, 要是除开取放较为复杂这点, 其成型所需时间也不过几十秒。制作一个那般大的物件无需去开模具, 几十秒就能实现成型的加工工艺, 还会有哪些呢? 成型速度快, 成本又低, 这些便是钣金折弯的主要优势所在！

样件折弯演示视频

要再补充一个细节, 原材料于折弯之前是软的, 然而经过了折弯之后, 就变得具备强度了！此细节属于在钣金结构设计方面一个相当重要的概念, 金属薄板能够借助折弯, 增添强度！

段差折弯效果展示

折弯效果展示

比如说, 要制作一个面积相对较大的零件时, 为使该零件不发生变形, 我们能够采用这样的策略, 即直接运用薄板, 借助折弯的方式来增强其强度。如此一来, 不但能够减轻零件的重量, 而且还能够降低原材料所产生的成本。

优势总结

1、成本低的原材料能做到的是, 用很薄的材料达成很大的体积, 能借助折弯工艺提升板材强度来化解形变风险, 能依靠折弯方式实现由板材到立体件的快速成型, 这里提到可做到很大的体积, 说的是薄板类在此层面具备的优势。

2、具备快速的成型速度, 拥有较低的生产成本, 其成型速度并不取决于体积的大小, 无需进行开模具的操作, 适宜用于打样以及批量生产。

02_

钣金加工原理

如图所示, 这是属于我们的一台通快 1150数控折弯机, 此折弯机的压力是 150 吨, 其加工长度为 3.2 米, 后挡指是 6 + 1 轴的情况, 它能够对折弯的最大加工厚度的不锈钢是 4MM 。

折弯的原理在于, 借助上下模具的挤压, 能够折出具备不同角度尺寸的折弯工件, 模具主要是由下模以及上模所构成。除开一次成型模具之外, 下模通常是带有V槽的下模, 依照折弯材料的厚度来挑选不同的折弯下模。

频繁会用到的折弯上模主要划分至两个类别当中, 第一为直刀, 第二是弯刀, 直刀以及弯刀之间的主要差别之处在于, 需要针对折弯干涉避让这一问题予以思量, 接下来会从折弯的几个细节以及关键点展开细致讲述:

以上都是钣金加工中最常用的折弯刀具。

另外存在某些特殊形状, 在加工过程当中, 为了能够确保精度以及提升效率, 也会预先准备好一些成型的模具, 像是百叶窗（这里只是举例, 既能够使用折弯机进行加工, 也能够采用冲床加工）, 还有常用的圆弧模具等。接下来呈现的这张图, 便是我们事先准备好的, 具有不同规格的, 从R5到R40的圆弧成型模具（此处仅拍摄了其中一部分）:

对钣金折弯工件进行加工时, 主要所依靠的便是这些模具, 正是这些模具能够折出我们平常所见到的大部分工件。

关键点总结

1、折弯尺寸是否足够

（给定的默认处理方式: 在不会对功能产生影响的状况下, 要是样品能够折叠那便做出折叠处理, 若无法进行折叠操作那就实施焊接处理）

2、折弯是否会产生干涉

（默认处理方法：不影响功能的情况下，样品能折就折，折不了就焊接）

3、折弯变形问题

（三种默认处理方法，可往下看）

1、折弯尺寸是否足够

* 板厚对应的最小折弯边：

如上面所展示那样, 钣金折弯是由上模、下模、后定位以及工件这四个部分构成的。上模朝着下面挤压工件, 使其到达V型槽下模当中, 挤压的深度界定了折弯的角度；后定位坐落的位置确定了折弯的位置以及尺寸；其中下模V槽的宽度通常是板厚的6倍, 也就是1MM的板材需要采用6MM的下V槽。有了这个限定就产生了最小折弯边的限定——工件起码要搭在V槽两边, 并且延伸2MM。就6mmV槽来讲, 6MM的一半是3, 加上延伸的2mm, 等于5mm, 这个5MM就是1MM板的最小折弯边。

以下为建议的最小折弯边尺寸表：

建议最小折弯边尺寸表

板厚（mm）

最小折弯（mm）

1.0

1.2

1.5

2.0

10

2.5

12

3.0

14

不同板厚, 所需底模V槽槽宽不同, 这就是最小折弯边的意思, 正常按板厚1比6的比例, 折弯时要搭接两边, 板越厚槽越宽, 若折弯尺寸太小导致搭接不上, 那就无法折弯了。

2、折弯是否会产生干涉

于折弯进程里会察觉到一个状况——存在些折不了的情况。那么究竟是哪些能够折而哪些不能够折呢?

不论我们所加工的工件究竟有多么复杂, 能否进行折弯, 除了要考量最小的折弯尺寸之外, 所涉及的便是干涉方面的问题了。

向大家传授一个用于辨别是否干涉的微小诀窍: 即把咱们全部的工件构造都设想成U型, 在折弯最后一刀时, U型后面的成型尺寸会不会超过折弯中心线呢?

譬如第一张图那般, 要是超出了的话, 那就得动用第二张图里的弯刀了。此处是我们预先定制的U型结构, 其最大成型尺寸能够达到120MM。

在此给出一个小建议说法, 在设计方面要尽可能减少向着工厂加工极限实施挑战行为, 像这类弯刀并非是每一个工厂都必定需要具备的物品。你能够选择的工厂数量变少了, 产生的依赖性变强了, 成本就会出现增加状况, 特别是针对样品而言。

3、折弯变形问题

折弯线附近孔和其他特征

折弯的原理实质就是施行挤压拉伸活动, 在处在折弯线附近的结构, 因彼此间距离相近极容易引发变形问题, 致使边缘部分无法被带动起来, 孔这一状况是个难题, 重点在于那个带不起来的边极易向上凸起, 进而造成面层并非处于平面状态, 那极大概率会对战实际所呈现的效果, 以及极有可能出现的装配方面的问题产生影响。

针对这种情况，我们默认会有以下几种处理方式：

结构件

非外观件

一般会开工艺槽，不加焊接处理

（成本较低）

外观件

针对孔变形问题，默认会先开小孔，折弯后，再手工扩孔

（成本中高）

外观件

针对特殊结构，默认会开工艺槽并，加焊接打磨处理

（成本最高）

03_

成本核算

每一种加工工艺, 均是由存在差异的各个细分环节进行组合而形成的, 整个加工成本乃是产品所关联到的所有加工环节的成本加起来的总和。

拿小工件当作例子来说, 二十秒可以完成一个, 一分钟能够完成四个, 一小时能够完成二百四十个。十个小时那便是二千四百个, 这所表达的意思是, 在正常状况之下, 制作二千个在当天大概率就能够将货物发送出去了。

那这个体积较小的工件, 其进行加工所需要的成本究竟是多少呢, 效率越高成本越低, 成本方面的核算实际上核算的就是效率, 大家在制作产品, 进行成本核算或者工艺对比之时, 最为简便的方式便是查看这个工艺在一天的时段内所能够产出的数量有多少个, 如此这般心里就会有一个大概的把握了。

实际情形并非如此, 客户所下订单数量并非2400个, 仅有3个, 折弯师傅并非能瞬时进入工作状态, 先是换模，接着换刀, 然后调试, 之后还要磨蹭思考一番, 如此下来可能需20分钟, 这意即制作3个所需时间为20加1分钟, 在成本方面准备工作大概需要20分钟, 而实际的加工成本仅仅1分钟。

上面所提及的数据, 仅仅是用来作个比方而已, 然而其体现出来的, 也是在实际进行加工时, 所必须要付出的那些环节成本, 换而言之, 也就是折弯这个环节实际的成本构成情况:

折弯成本=准备工作成本+实际加工成本。

大部分传统钣金加工厂为何不想做样品呢? 这是由于在批量生产方面能够将准备工作成本忽略不计, 比拼的是实际加工成本。而且数量越大就越便于进行量化, 成本也就更易于预估。

对于样品的生产而言, 所考虑的并非单款的加工数量, 而是款数的多少, 直接要降低的并非实际的生产成本, 而是要不断提升准备工作这个环节的效率, 如此才能从整体上去降低样品的生产成本, 并且更是要专门搭建面向样品的生产流程, 这便是我们当下一直在做的工作。

04_

总结

折弯, 于设计层面而言, 实则并不具备过多技巧；其主要涉及设计范畴内的一些规范而已；而且, 关于能否进行加工以及怎样采取措施来降低成本以达成自身期望之效果, 此即所谓成本方面, 以及实际加工过程中的细节状况和相应注意事项。

再强调下，还是上面总结的两句：

1、原材料成本低廉, 之所以缘故, 乃是采用相较于普通情形薄许多的材料, 能达成相当大的面积, 借由折弯这一工艺手段, 提升板材的强度, 从而化解形变所带来的风险。并且, 还能够借助折弯这种方式, 达到从板材快速转变成为立体件完成成型的目的。

2、成型速度快，成型成本低，成型速度不依赖体积大小，不需要开模具，适合打样和批量生产。