钣金折弯结构工艺性设计研究

王芳

摘 要：在时代飞速发展的背景下，为实施金属的加工与制作，保证金属使用的效果，要求金属加工的工艺不断更新。在金属的加工工艺中，钣金的加工工艺比较冷门，但是钣金结构设备产品广泛应用于人们生活生产之中，例如：汽车、机械制造与电器等。对此，本文主要分析了钣金的折弯结构工艺设计更新对策，以保证金属结构使用的有效性。

关键词：钣金；折弯结构；工艺设计

1.前言

近几年来，金属的加工工艺多种多样，作为金属的加工工艺之一的钣金工艺，在产品的设备功能中有着重要作用，尤其钣金的折弯结构属于钣金的加工工艺之中常用的一种，有着较强的实用性，尤其是汽车遮雨棚、顶棚弧形板与曲形水壶等，都应用钣金的折弯工艺加工。然而，钣金的折弯工艺难度比较大，这就需要相关人员深入了解钣金的折弯工艺，以便有效应用。

2.弯曲件的加工情况

工艺缺口、孔或是槽主要是为避免弯曲的范围中，材料出现宽度变宽与裂纹的现象，在设计结构时，应设计合理工艺缺口、孔或是槽。当内嵌弯边的弯曲边是内嵌弯边，设计长是L，并且L≥t+r+L/2，公式中r为折弯半径，t代表薄板材料的厚度；宽是L，L需要和数控冲模具的尺寸一致性[1]。成角的工艺孔主要就是为保证零件成角美观性，避免出现裂纹，一般可以将工艺孔设计在成角顶端，第三道的弯边高度最小值同向的折弯时，第一道的弯边高度需要小于第二道的弯边高度，第二道的弯边高度需要比第三道的弯边高度小。对多道的弯边零件设计时，若设计多道的折弯，需要按照上述情况简单组合，对弯曲成形可行性进行判断。如果弯曲线周边有孔，会使得弯曲过程孔产生变形，在设计时需要尽可能防止发生上述情况，需要确保在变形区外有孔分布，孔边线到弯曲半径的中心距离为：大于10时取上限。小于10时取下限。

3.钣金折弯结构制造工艺与模具改进

3.1制造工艺的改进

在改进制造工艺时，需要相关人员总结实践经验，了解钣金的加工工艺中的相关问题，例如：在加工钣金时，如果采取一件弯曲件加工，这无法与人们要求零件相符。因此，需要改进制造工艺，应用两件及以上弯曲件一起加工。通过这种方式加工，可以拼接出人们预期加工的工件，同时可以确保工件精细程度，以便对弯曲率进行有效控制，提升材料的延伸率控制效果。同时经两件及以上弯曲件的拼接，能够保证整体零件的稳定性，确保不同变形区中稳定性，以便出现变形，也会降低变形的比例[2]。

3.2改进模具

钣金加工主要是经模具进行操作，无论在什么时候，工件成形主要影响部分就是模具。但是传统模具因为材质影响比较严重，不方便移动与搬迁，导致人工加工的效率受到影响，加大了制作成本。因此，需要相关人员重视加工过程，有效保证钣金质量。新型加工模具是基于传统模具优点来加工，新型加工的方法与材料，可以将工人劳动负担减轻。不仅可以确保工件形状，而且能够将成本降低。例如：大大减轻了工人的劳动负担。在保证工件的形状标准时又降低了成本。如：新型弯曲复合的切断模具，可以对传统的切断模具切断功能进行保留，提高弯曲率加工的精度，提高切断精准度。总之，模具改进需要把工件科学结构的原理当作基础，分析加工构造与用途，改进模具功能，提高模具材料使用寿命与材质。

3.3钣金折弯的结构工艺计算

就钣金折弯的结构加工工艺而言，有着比例要求与设计要求，尤其工艺缺口、孔与工艺槽等。此外，钣金的折弯结构都有算法的要求，钣金的折弯结构加工工艺主要就是加工钣金材料弯边。通常情况下，钣金的材料弯边存在三道弯边，各种弯边结构钣金折弯的结构加工均有相应的算法与设定要求，同时弯边和参考存在密切联系。把第一道的弯边当作基础上，通常需要超过两倍折弯角度比值和槽口宽度，若缺乏恰当的比例，会导致弯边曲率不足或是引起弯边变形，导致工件加工受到影响，无法成功的加工。在严格根据比例对加工进行设定，实施第一道的弯边加工以后，第一道的弯边高度需要低于第二道的弯边高度，第一道的弯边刀刃尺寸需要小于第二道弯边，且两道弯边角度需要控制在45度以内，第二道的弯边高度需要低于第三道的弯边[3]。

由于钣金折弯弯边加工这项工作比较复杂，弯边数量愈多，会提高操作要求，如果一道弯边与比例设定不符，会破坏到工件完整性。同时折弯弯曲半径存在数据的要求，若工件受到较大拉力，缺乏确定弯曲半径比例，导致所加工零件缺乏稳定性。一般情况下，钣金的材料厚度在0.4毫米左右，最小弯曲的半径在8-10毫米之间。如果钣金的厚度是0.5毫米，最小弯曲的半径在15-20毫米之间。如果钣金的厚度是0.6毫米，弯曲半径最小值在25-30毫米之间。钣金的厚度是1毫米，弯曲半径最小值在45-50毫米之间。钣金的厚度如果是1.5毫米，弯曲半径最小值在55-60毫米之间[4]。就折弯部分而言，若弯曲线的周边有孔，需要保证设计孔处于弯曲变形的区域外，避免弯曲的过程出现孔变形。孔边线至弯曲的半径中心距离有着下列要求，如果是圆形孔，需要保证钣金材料的厚度在2毫米以内，圆孔至弯曲半径的中心距离需要比钣金厚度大；若钣金材料的厚度在2毫米以上，孔和弯曲的半径中心实际距离需要比钣金材料的厚度两倍大。如果是方形孔，需要按照相关测量的数据，孔每一边长度需要超过2.5-3倍材料的厚度，确保孔不会发生变形。为保证钣金的折弯加工零件成角的美观性，成角的工艺口设计需要具备数据的要求。

4.结语

总之，钣金弯曲结构的加工工艺属于钣金加工中一个重点与难点，加工对于数据有诸多要求，对于设备要求比较高。然而，钣金弯曲结构中加工弧形的工件在日常生活中有着广泛应用，市场的需求量比较大。因此，需要重视钣金弯曲的加工工艺，提高产品工艺性，不断更新模具，这样不仅可以降低成本，而且能够确保工件质量。

参考文献

[1]李小强，李东升，于成龙等.航空钣金数字化快速工艺准备系统的研究与开发[J].塑性工程学报，2013，20（01）：37-42.

[2]姜秀玉.浅析航空钣金数字化快速工艺准备系统关键技術[J].科技创新与应用，2015，11（19）：137-137.

[3]张作家，张庆立.探讨部队汽车钣金维修工艺及现代化维修设备的应用[J].军民两用技术与产品，2017，14（14）：41.

[4]张作家，张庆立.探讨部队汽车钣金维修工艺及现代化维修设备的应用[J].军民两用技术与产品，2017，23（12）：50.

（作者单位：沈阳飞机工业（集团）有限公司工装设计所）