浅谈数控折边机应用工艺研究

文/蒋文祥，陈晶，杨扬，马正平·江苏亚威机床股份有限公司

随着一带一路建设、《中国制造2025》等发展规划与目标的提出，我国经济进入了一个新的快速发展阶段，钣金产品存在巨大的市场需求。但是随着市场对产品精度和效率等要求的不断提高以及人工成本的不断上升，传统设备已经不能完全满足多元化产品和差异化订单的需求，而数控折边机作为需要较少人工干预、产品精度稳定、加工高效的自动化设备，给市场和用户带来了新的机遇。

作为国内钣金加工设备的龙头企业，江苏亚威机床股份有限公司（以下简称“亚威”）凭借充实的技术实力和技能储备，突破了国际先进折边设备的技术壁垒，并结合市场不同行业的实际需求，推出了适合国内外市场的数控折边机，同时经过不断深入市场，了解不同细分行业的工艺需求，持续完善和优化了折边机的应用工艺。

基础应用工艺

板材基准对中工艺

传统折弯机通过后挡板对板料进行定位，以板料边缘为原点进行送料加工，这种对中方式的优势是可以保证每道折弯工序的送料尺寸，并且不存在累积误差，折弯尺寸精度只与定位挡块的精度相关。但它的局限性也很明显，每次加工都需要定位，增加了加工时间，极大地降低了加工效率，而且若首道折弯成形角度未达标，需要再次加工保证折弯精度。

亚威对国内外各细分行业客户的实际生产工件进行分析，并充分分析了传统折弯机的劣势，研发了兼容性较强的中心对称方式的折边机。其送料装置以板料中心为原点，每边按折弯线到原点距离进行送料加工，这种对中方式减少了核对基准的次数，节约了整体加工时间。同时，由于部分行业下料精度较低，尺寸允差较大，为节省成本，减少了打磨工序，边缘毛刺不一，均会导致每张板料实际尺寸存在差异，而亚威折边机可以完美地适应这种场景，忽略板料边缘的毛刺误差，保证底面成形仍为矩形，保证并提升了批量加工时的稳定性。

板材间隙倍数工艺

数控折边机和传统的折弯机相比，其加工方式有所不同，折弯位置也有所差异。传统折弯机使用滑块在竖直方向运动，同时配合不同槽口的下模完成不同角度、不同工艺的加工。而数控折边机，使用压紧机构固定住板料，通过折边机构推动板料完成不同角度的加工，同时数控折边机可以使用送料、压紧、折边等机构的联动，实现不同工艺的加工。

折弯机是通过与下模接触的双边成形，成形的R弧与下模的槽口有关，而折边机是通过与折边模接触的单边成形，成形的R弧与间隙倍数有关。不同的间隙倍数不仅与板材材质、厚度等属性有关，还会影响折弯能力。亚威凭借多年来在折弯行业的工艺研究经验，秉承脚踏实地的工作作风，通过有限元等专业软件的分析和大量数据的演算，研究出了适用于厚度为0.2～4.0mm的碳钢、不锈钢、铝板等不同材质最适合使用的间隙倍数数值，将其融入数控系统中，并根据加工板材属性自动调用最优参数，无需操作人员人工干预，极大地方便了客户。

板材展开系数工艺

折边机加工成形工件的展开系数与板料厚度等属性也存在匹配关系，由于数控折边机单边成形与传统折弯机双边成形加工方式的不同，其工件成形与展开关系必然有所差异，如图1所示，展开系数的准确性，不仅涉及到板料展开图和工件成形图的对应关系，同时也与操作人员准确的编程有着关联。在实际生产中，客户可以根据成品需要准确地提供工件成形图而无板料展开尺寸图，这种情况下，如果没有准确的展开系数，下料图往往需要多次测试及修正。

图1 折边机工件成形与展开关系

通过理论公式的反复推算，结合大量的测试和数据积累，并经过多年的市场验证和优化完善，亚威在数控折边机展开系数上的研究已非常精确。目前不仅可以通过成形尺寸得到出较为准确的展开图纸，还在数控系统中兼容了成形尺寸编程和折边线编程两种方式，并由客户自由选择得到相同的加工效果。

成形应用工艺

圆弧工艺

传统折弯机加工圆弧通常需要定制圆弧模具，成本高，适用性极低，如果通过小步距送料的方式加工圆弧，虽然可以节省模具费用，但操作和调试难度大，即使配置机器人，前期的示教工作也费时费力。而亚威数控折边机得益于其结构特点和加工原理，可以使圆弧加工更加便捷，如图2所示。同时为了降低操作人员的使用难度，优化了编程方式，并在数控系统中融入了不同的圆弧工艺补偿，只需将特性尺寸输入，机床便可以自动加工出不同需求的圆弧。

图2 圆弧工艺

覆平工艺

电气柜、门板等产品为了达到防刮手、防变形等目的，都会在折弯前进行覆平，俗称“压死边”。亚威将折边机覆平的动作进行集成，简化了编程参数，同时根据不同细分行业实际效果需要扩展优化参数，丰富调整功能。目前该工艺已趋于成熟，能实现不同方向的覆平。

特殊覆平是在覆平基础上的扩展，如闭口覆平工艺，其功能同样是压死，但可以完成工件不同开口高度的成形需要；如折边梁覆平工艺，主要是避开与压紧模具干涉的工件成形部分，其工艺难点在于要根据工件之前的成形形状推算出避让参数，从而实现传统折弯机较难完成的覆平工艺，如图3所示。

图3 特殊覆平工艺

定制工艺

随着使用折边机的客户越来越多、行业应用越来越广泛，对折边工艺的行业化需求也越发明显。门板的U形、开关柜的丁字形、货架的几字形等各类特殊工艺，如图4所示，都无法通过简单的上下折完成，常规的工艺已很难满足市场需求。而亚威数控折边机凭借其原理优势，可以突破传统折弯机的局限，实现上述不同工艺的一次性准确成形。

图4 各类特殊工艺

同时，亚威通过对数控系统编程便捷性的不断优化提升，设置了单轴运动选项，实现了产品多元化编程需求，能够在数控系统中控制机床避开干涉区域，完成不同细分行业特殊工艺的加工。对于标准化程度高、特征明显的工艺，亚威为客户开发了定制工艺接口，操作人员仅需根据成形部分尺寸进行参数设置，即可由数控系统自动实现动作加工，进一步降低了操作人员的编程难度，得到了市场的认可。

应用工艺调试技巧

产品加工时经常会出现尺寸精度或角度精度不达标情况，以下为工艺应用中的调试技巧。

⑴确认下料精度。折边机适用于批量加工，对原材料尺寸的一致性较为关注，若一致性不好，则需要明确成形尺寸优先级，使用较稳定的尺寸进行定位，优先保证高等级成形尺寸，适当放宽低等级的成形尺寸误差。

⑵确认机床性能。部分机床使用的现场环境及工况较为恶劣，没有及时保养，锈蚀与粉尘会影响机床精度。

⑶确认过程干涉。折弯两端的成形尺寸偏差大，使用旋转补偿不能解决时，可以排查板料旋转送料时是否存在干涉，排除干涉部分，并检测压杆是否将板料夹紧。

结束语

亚威不断完善的折边工艺和智能的编程方式实现了复杂工艺的批量加工，节省了大量的时间和人力，提高了加工效率，缩短了交货周期，为客户赢得了更多的市场。目前折边机处于高速发展阶段，亚威也在不断地完善折边工艺，积极响应日新月异的客户需求，以更成熟、更完美的数控折边机迎接更加广阔的客户市场，为我国的机床行业注入更强劲的科技活力。