在钣金加工车间,使用大吨位折弯机加工大型工件的时候,经常会遇到这样的情况:模具完好无损,设备参数也按照工艺设置,可折弯完成之后,工件却出现扭曲、翘边、两端角度不一致的现象。很多操作人员会把问题归罪于折弯模具磨损、模具安装不到位,反复检查模具却找不到故障点。实际上,除去模具因素,板材本身、装夹方式、工件自重、工艺设置等多个方面,都会引发折弯工件扭曲翘边,这些细节很容易被大家忽略。
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板材原材料自身的状态,是容易被忽略的首要因素。大型折弯工件多使用厚板、大尺寸板材,板材本身存在内应力是很常见的情况。板材在轧制、开平的过程当中,内部会残留不均匀的残余应力。如果原材料没有经过去应力处理,在折弯加工时,外力打破板材内部应力平衡,就会出现局部翘曲、扭曲变形。还有板材的材质均匀度问题,同一批钢板,不同位置的硬度、厚度存在细微差别,折弯受力之后,板材各部位变形程度不一样,就会造成工件整体发生扭曲。另外板材表面存在划痕、磕碰凹坑,也会造成局部应力集中,折弯后出现局部翘边。
其次,工件装夹定位不合理,也会造成折弯变形。加工大型工件,板材尺寸大,很容易出现放置偏移。如果板材没有和折弯机工作台保持平行,板材一边靠前、一边靠后,折弯受力的时候,两侧受力不均匀,就会直接产生扭曲。部分操作人员为了图省事,只简单把板材放在工作台上,没有做好侧向定位,折弯过程中板材发生轻微窜动,位置发生偏移,折弯成型之后,工件就会出现翘边。对于宽度较大的板材,单点压紧、压紧力度不均衡,也会让板材在折弯瞬间发生偏移,带来变形问题。
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第三,工件自重带来的下坠形变,在大型工件加工里十分突出。当折弯工件长度比较大,折弯完成之后,工件一端悬空,受自身重量影响会向下垂坠。折弯过程中,板材一边折弯成型,另一边因为自重向下拉扯,会改变板材的受力状态,造成工件发生扭曲翘边。很多加工厂没有配备合适的辅助托架,完全依靠折弯机本身来承受工件重量,这种情况会更加明显。这种变形在加工完成取下工件之后才会显现,很多人很难把它和折弯工序联系在一起。
除此之外,折弯工艺参数设置也会带来影响。折弯的下压速度过快,板材受到冲击式的压力,板材内部应力来不及释放,会产生塑性扭曲。还有折弯的步距设置不合理,多道折弯加工时,相邻折弯工序的顺序安排不当,会让板材累积变形,成品出现翘边扭曲。
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遇到工件折弯后扭曲翘边,不要只盯着模具。可以先检查板材原材料状态,确认板材是否存在内应力、厚度不均;再核对装夹定位,保证板材摆放平整、定位可靠;大尺寸工件尽量搭配辅助托架,减轻自重带来的下坠;同时调整折弯下压速度,优化折弯工序顺序。把这些细节处理到位,能够有效减少工件扭曲翘边的情况,提升钣金成品的合格率,降低返工带来的物料和工时损耗。
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