เราทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการดัดงอของชิ้นส่วนโลหะแผ่น วิเคราะห์ปัจจัยวัตถุประสงค์ที่ส่งผลต่อคุณภาพการดัดโดยละเอียด วิเคราะห์สาเหตุของปัญหาคุณภาพในกระบวนการดำเนินการ และเสนอแนวทางแก้ไขเพื่อเป็นแนวทางและสรุปการดัด กระบวนการของชิ้นส่วนโลหะแผ่น
การแปรรูปโลหะแผ่นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอวกาศ ยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์ ตู้รถไฟ เครื่องจักรทางวิศวกรรม และสาขาอื่นๆ การดัดแผ่นโลหะเป็นกระบวนการสำคัญในการขึ้นรูปชิ้นส่วนส่วนใหญ่ คุณภาพการดัดงอส่งผลโดยตรงต่อรูปร่างขั้นสุดท้ายและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการดัดงอของแผ่นโลหะ เช่น ความแม่นยำของขนาดอุปกรณ์เสริมที่กางออก ความสมเหตุสมผลของการเลือกไดย์ และลำดับการดัด ดังนั้น การวิจัยเกี่ยวกับความแม่นยำในการดัดของโลหะแผ่นจึงต้องวิเคราะห์ปัจจัยเหล่านี้ทีละตัวและศึกษาวิธีควบคุมคุณภาพการดัดโค้งเพื่อให้คุณภาพการดัดโดยรวมดีขึ้น
1. การคำนวณขนาดแผ่นโลหะแฉ
(1) การออกแบบรัศมีการดัดที่เหมาะสม
เมื่อวัสดุงอ ชั้นนอกของพื้นที่เนื้อจะยืดออกและชั้นในจะถูกบีบอัด เมื่อความหนาของวัสดุคงที่ ยิ่งเนื้อโค้งงอน้อยเท่าใด อัตราส่วนแรงดึงและแรงอัดของวัสดุก็จะยิ่งมากขึ้น เมื่อความเค้นดึงของเนื้อด้านนอกเกินกำลังสูงสุดของวัสดุ จะเกิดรอยแตกหรือแตกหัก ดังนั้น การออกแบบโครงสร้างของชิ้นส่วนดัดควรหลีกเลี่ยงรัศมีการดัดงอที่เล็กเกินไป
รัศมีการดัดงอขั้นต่ำของชิ้นส่วนดัดนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติทางกล คุณภาพพื้นผิว ระดับการชุบแข็ง และทิศทางของเส้นใยของวัสดุ รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำสามารถใช้ได้เมื่อจำเป็นโดยการออกแบบผลิตภัณฑ์เท่านั้น โดยทั่วไปแล้วเนื้อดัดจะเท่ากับหรือน้อยกว่าความหนาของแผ่นเล็กน้อย
(2) การคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การดัด
ต้องมั่นใจในขนาดการดัดที่ถูกต้องของผลิตภัณฑ์ และการกำหนดความยาวแฉของโลหะแผ่นเป็นปัจจัยหลัก ในระหว่างการดัด ชั้นนอกของแผ่นงานจะถูกยืดออก และชั้นในจะถูกบีบอัดและทำให้สั้นลง เฉพาะความยาวของชั้นที่เป็นกลางเท่านั้นที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ตามทฤษฎีแล้ว ความยาวของชั้นกลางจะเท่ากับความยาวของวัสดุ อันที่จริง สำหรับแผ่นที่มีความหนาเท่ากัน เนื่องจากวัสดุและความแข็งต่างกัน วัสดุที่มีความแข็งสูงจะมีการเปลี่ยนรูปแรงดึงน้อยลงในระหว่างการดัด และชั้นที่เป็นกลางอยู่ใกล้กับด้านนอก วัสดุที่มีความแข็งน้อยจะมีการเปลี่ยนรูปแบบแรงดึงขนาดใหญ่ และชั้นที่เป็นกลางอยู่ใกล้กับด้านใน ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การดัดจึงจำเป็นในการแก้ไขเมื่อคำนวณความยาวของวัสดุที่กางออก
นอกจากวัสดุแผ่นแล้ว ความหนาของแผ่น มุมดัด และรูปร่างของแม่พิมพ์ ล้วนส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การดัด เนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยข้างต้น จึงเป็นเรื่องยากที่จะคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การดัดงอ ปัจจุบันซอฟต์แวร์สามมิติเช่น Pro / E ถูกใช้เป็นหลักในการคำนวณค่าปัจจัยการดัดของโลหะแผ่นซึ่งสอดคล้องกับค่าปัจจัยการดัด
2. ระยะห่างจากขอบรูของส่วนดัด
สำหรับช่องว่างที่มีรูที่ผ่านการแปรรูปแล้ว หากรูอยู่ในพื้นที่การดัดงอในระหว่างการดัด รูปร่างของรูจะยืดออกและเสียรูปหลังจากการดัด และจะส่งผลต่อขนาดของชิ้นส่วนหลังการดัดด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงตำแหน่งรูกระจายในพื้นที่การเสียรูปดัด โดยทั่วไปให้แน่ใจว่าระยะขอบรู b (ระยะห่างที่ใกล้ที่สุดจากขอบด้านนอกถึงขอบรูหลังจากดัด) ≥ 3 เท่าของความหนาของแผ่น สำหรับรูรูปวงรีขนานกับเส้นโค้งดัด เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในการดัดและป้องกันตำแหน่งรูที่ผิดรูป ระยะห่างของขอบรูโดยทั่วไปจะอยู่ที่≥ 4 เท่าของความหนาของแผ่น
หากต้องกระจายตำแหน่งของรูในพื้นที่การเสียรูป เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง โดยทั่วไปแล้วจะใช้วิธีการตัดเฉือนรูเล็กๆ ก่อนแล้วจึงขยายรูหลังจากการดัดโค้งเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด พื้นที่การเสียรูปยังสามารถถ่ายโอนได้โดยการเจาะรูหรือรอยบากที่ตำแหน่งดัด
3. ความสูงของขอบตรงของส่วนดัด
สำหรับการดัดโค้ง 90 ° เพื่อความสะดวกในการขึ้นรูป ความสูง h ของขอบมุมฉากของชิ้นงานจะต้องไม่น้อยกว่าสองเท่าของความหนาของแผ่น t ถ้าความสูงของขอบตรง h ＜ 2T ของส่วนดัดเป็นสิ่งจำเป็นในการออกแบบ ความสูงของการดัดจะต้องเพิ่มขึ้นก่อน แล้วจึงแปรรูปให้ได้ขนาดที่ต้องการหลังจากการดัด หรือโค้งงอหลังจากกลึงร่องตื้นในบริเวณการดัดงอ
สำหรับส่วนโค้งงอที่มีมุมเฉียงทางด้านดัด กล่าวคือ เมื่อพื้นที่การดัดงออยู่บนเส้นเฉียง เนื่องจากความสูงเชิงเส้นต่ำที่ส่วนท้ายของแนวเฉียง ชิ้นงานจะเสียรูปหลังจากการดัดงอ ดังนั้นค่าต่ำสุด ความสูงของด้านดัดจะต้องตรงกับ H> 2T มิฉะนั้น ความสูงของขอบตรงของส่วนดัดจะต้องเพิ่มขึ้นหรือเปลี่ยนโครงสร้างชิ้นส่วน
4. ทิศทางการดัดของส่วนดัด
เมื่อกำหนดทิศทางการดัด โซนการแตกร้าวของช่องว่างจะอยู่ที่ด้านในของส่วนดัดให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้รอยแตกขนาดเล็กในบริเวณรอยแตกร้าวภายใต้การกระทำของความเค้นดึงด้านนอก หากถูกจำกัดโดยโครงสร้างชิ้นส่วนและต้องโค้งงอทั้งด้านหน้าและด้านหลัง รัศมีการโค้งงอจะต้องเพิ่มขึ้นให้มากที่สุด หรือใช้มาตรการในกระบวนการอื่นๆ
แอนไอโซโทรปีของแผ่นยังมีผลกระทบบางอย่างต่อการเสียรูปของการดัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีความเป็นพลาสติกไม่ดี เส้นโค้งการดัดของชิ้นงานจะต้องตั้งฉากกับทิศทางเส้นใยของแผ่นให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ มิฉะนั้นเมื่อเส้นโค้งดัดคือ ขนานกับทิศทางของเส้นใยทำให้เกิดรอยแตกได้ง่ายที่ด้านนอกของส่วนที่ดัด หากจำเป็นต้องโค้งงอหลายทิศทาง เส้นโค้งดัดจะต้องทำมุมกับทิศทางของเส้นใย
5. สปริงส่วนโค้งงอ
การสปริงกลับของชิ้นส่วนดัดหมายถึงปรากฏการณ์ที่รูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนดัดเปลี่ยนแปลงหลังจากออกจากแม่พิมพ์เนื่องจากการเสียรูปของพลาสติกของโลหะแผ่น ระดับของสปริงแบ็คมักจะแสดงโดยความแตกต่างระหว่างมุมโค้งงอจริงของชิ้นงานหลังจากการดัดงอกับมุมดัดของดาย ซึ่งก็คือ ขนาดของมุมสปริงแบ็ค
ปัจจัยที่ส่งผลต่อสปริงแบ็ครวมถึงคุณสมบัติทางกลของวัสดุ รัศมีการโค้งงอสัมพัทธ์ รูปร่างของชิ้นงาน ระยะห่างของดาย และแรงดันในการดัด เนื่องจากมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อสปริงแบ็ค และการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีและการคำนวณนั้นซับซ้อน โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งอัตราส่วนของรัศมีเนื้อต่อความหนาของเพลทมากเท่าใด สปริงแบ็คก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในปัจจุบัน สปริงแบ็คของชิ้นส่วนดัดส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขโดยใช้มาตรการบางอย่างเพื่อลดสปริงแบ็คเมื่อผู้ผลิตแม่พิมพ์ออกแบบแม่พิมพ์ เช่น สงวนมุมสปริงแบ็คในแม่พิมพ์ด้านล่าง ใช้มุมวี 88 ° หรือ {{2 }} ° หรือเพิ่มแรงดันการแก้ไขในระหว่างการดัด
6. การเลือกแม่พิมพ์บนสำหรับแม่พิมพ์ดัดแผ่นโลหะ
(1) การเลือกประเภทแม่พิมพ์บน
การเลือกหมัดบนแบบใดถูกกำหนดโดยรูปร่างของชิ้นงาน เนื่องจากจะต้องไม่มีการรบกวนระหว่างดายและชิ้นงานในกระบวนการดัด ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการดัดรูปตัว U ให้เลือกไดย์บนที่เหมาะสมตามสัดส่วนขนาดของทั้งสามด้าน โดยทั่วไป หากขนาดของขอบด้านล่างมากกว่าหรือเท่ากับขอบมุมฉากอีกสองขอบ สามารถใช้ไดย์บนสำหรับเฟรมได้ ถ้าขอบด้านล่างเล็กกว่าอีกสองด้านที่เหลือ ให้เลือกแบบหล่อบนคอห่าน เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนไปยุ่งกับดายในระหว่างการดัด ส่งผลให้เกิดการเสียรูปหรือเศษของชิ้นส่วน หน้าจอแสดงผลของเครื่องดัดงอมาดามสามารถใช้จำลองการดัดของข้อต่อเพื่อตรวจสอบว่าแม่พิมพ์นั้นเหมาะสำหรับการดัดงอหรือไม่ การก่อตัวของข้อต่อ
(2) การเลือกรัศมีของเนื้อดายตัวบน R
รัศมีเนื้อของชิ้นงานส่วนใหญ่จะกำหนดโดยความกว้างร่อง V ของดายด้านล่าง และรัศมีเนื้อ r ของดายบนก็มีอิทธิพลเช่นกัน รัศมีของเนื้อ r ของดายส่วนบนโดยทั่วไปจะเท่ากับหรือเล็กกว่าความหนาของแผ่นเล็กน้อย เมื่อพับอะลูมิเนียมแข็งและชิ้นส่วนอื่นๆ ที่มีความเป็นพลาสติกไม่ดี เพื่อป้องกันการแตกหักหรือแตกร้าว จะต้องเลือกดายบนและล่างที่มีรัศมีเนื้อขนาดใหญ่และขนาดร่องวี และต้องออกแบบร่องดักจับรอยแตกที่ปลายทั้งสองของการดัด สายของอุปกรณ์เสริม
(3) การเลือกมุมปลายของดายบน
นอกจากดายบน 90° เมื่อพับกลับแผ่นเหล็กสแตนเลส SUS แผ่นอลูมิเนียมหรือแผ่นขนาดกลางที่มีความยืดหยุ่นสูง สามารถเลือกแม่พิมพ์บน 86 ° และ 88 ° ตามขนาดของการเด้งกลับของวัสดุ และเลือกดายล่างที่มีมุมเท่ากันเพื่อให้เข้าคู่กัน
7. การเลือกไดย์ล่างสำหรับการดัดโลหะแผ่น
(1) การเลือกความกว้างร่องวีของดายล่าง T
การเลือกความกว้างร่องวีนั้นขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นเป็นหลัก ยิ่งความกว้างของร่องวียิ่งสูง ต้องใช้แรงดัดงอที่เล็กลง โดยทั่วไปมักใช้ v=6T สำหรับวัสดุแผ่นบาง โดยที่ V คือความกว้างของร่องตัววีของแม่พิมพ์ด้านล่าง t คือความหนาของแผ่น ความหนาของแผ่นใช้กับแผ่นเหล็กคาร์บอน 3 มม. ถึง 8 เท่า และใช้ความหนาของแผ่น 10 เท่าสำหรับแผ่นที่สูงกว่า 10 มม.
นอกจากนี้ควรพิจารณาขนาดดัดของชิ้นส่วนด้วย เมื่อขนาดมีขนาดเล็ก ถ้าความกว้างของร่องรูปตัววีของดายล่างมีขนาดใหญ่ ส่วนบนของแผ่นจะไม่สามารถสัมผัสกับไหล่ทั้งสองของร่องรูปตัววีได้พร้อมกันในระหว่างการดัด และแรงจะ เลื่อนเข้าร่องรูปตัว V ทำให้ไม่สามารถขึ้นรูปได้
(2) การเลือกรูปทรงแม่พิมพ์ล่าง
โดยทั่วไปแม่พิมพ์ล่างจะแบ่งออกเป็นแม่พิมพ์ด้านล่างแบบร่องเดียวและแบบร่องล่างแบบร่องคู่ ดายด้านล่างของสล็อตเดี่ยวนั้นยืดหยุ่นและสะดวกในการใช้งาน และดายล่างของสล็อตสองสล็อตนั้นมีเสถียรภาพที่ดี ดายล่างที่ใช้งานได้จะถูกกำหนดตามสถานการณ์จริง นอกจากนี้ ยังมีดายล่างบางตัวที่มีรูปร่างพิเศษ เช่น ดายความแตกต่างของเซ็กเมนต์ ดายแบนตัวจับเปล่า และดายยางด้านล่างแบบยืดหยุ่นที่มีการพับอาร์ก เป็นต้น
(3) มุม V-groove ของดายล่าง
V-groove แบ่งออกเป็นมุมฉากล่างและมุมแหลมล่างดายตามมุม มุมทั่วไปของดายล่างของมุมแหลมคือ 30 °และ 45 ° มุมทั่วไปของดายล่างมุมขวาคือ 88 °และ 90 ° และมุมดายล่างมาตรฐานคือ 88 ° การเลือกจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและปริมาณการสะท้อนกลับ เมื่อวัสดุมีความต้านทานแรงดึงสูงและการตอบสนองสูง เช่น สแตนเลสหรือแผ่นบาง ให้เลือกแม่พิมพ์ที่ต่ำกว่า 88 ° สามารถเลือกแม่พิมพ์ที่ต่ำกว่า 90° สำหรับวัสดุที่อ่อนนุ่ม เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำธรรมดาและทองแดง
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสปริงแบ็คมีการวิเคราะห์ดังนี้
1) เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุ ภายใต้เงื่อนไขของแม่พิมพ์เดียวกันและความหนาของวัสดุเดียวกัน การเปรียบเทียบสปริงแบ็คจะเป็นดังนี้: sus> อัล> เอส.พี.ซี. 2) ภายใต้สภาวะของดายเดียวกันและวัสดุเดียวกัน สปริงแบ็คของเพลทบางจะมากกว่าสปริงเพลทหนา 3) ยิ่งรัศมีส่วนโค้งด้านใน r ในการดัดงอของวัสดุเดียวกันมากเท่าใด สปริงแบ็คก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น 4) ยิ่งแรงดัดงอมาก สปริงแบ็คก็จะยิ่งเล็กลง
8. เกี่ยวกับการดัดงอ off
เมื่อเป็นไปได้ ชิ้นงานจะต้องวางสมมาตรบนแกนของเครื่องเพื่อการดัดโค้งให้ได้มากที่สุด เพื่อให้การทำงานมีความแม่นยำมากกว่าการดัดงอของชิ้นงาน และผลกระทบจากโหลดออฟเซ็ตบนเครื่องได้ หลีกเลี่ยง หากจำเป็นต้องมีการดัดแบบออฟเซ็ต ขอแนะนำว่าน้ำหนักการดัดต้องไม่เกิน 30% ของน้ำหนักรวม
เราวิเคราะห์กระบวนการดัดงอของโลหะแผ่นเป็นหลักและพารามิเตอร์ของกระบวนการที่เกี่ยวข้องจากมุมมองของกระบวนการดัด และเน้นที่วิธีการคำนวณขนาดการแฉและค่าชดเชยการดัด วิธีเลือกแม่พิมพ์อย่างสมเหตุสมผล กำหนดแรงดัดงอ และปัญหาทั่วไปในการดัด กระบวนการ. สำหรับการดัดแบบอื่นๆ เช่น การดัดแบบแท่ง การดัดแบบบานพับไม่ได้กล่าวถึง หากจำเป็น โปรดดูเอกสารที่เกี่ยวข้องหรือติดต่อเราเพื่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ
