Гибка листового металла без разметки: Советы и решения

Гибочные штампы являются важнейшими компонентами листовой штамповки, играющими ключевую роль в придании металлическим листам требуемой конфигурации. По мере развития таких отраслей, как машиностроение, автомобилестроение, судостроение, аэрокосмическая промышленность, производство электроприборов и архитектурных украшений, перерабатывающие предприятия сталкиваются с растущими требованиями к точности, сложности и превосходному качеству поверхности изделий из листового металла.

Процесс гибки таких материалов, как нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы, сопряжен с уникальными трудностями, особенно в плане получения поверхности без царапин. Эти материалы, известные своей коррозионной стойкостью и эстетической привлекательностью, требуют тщательного обращения, чтобы сохранить их первозданный вид на протяжении всего процесса формовки.

Для решения критической проблемы, связанной с появлением следов от гибки на поверхностях листового металла при гибке на листогибочном прессе, необходим всесторонний анализ пяти ключевых факторов:

1. Метод гибки: Выбор подходящего метода гибки, например воздушной, донной или чеканной, может существенно повлиять на качество поверхности. Каждый метод создает различное распределение напряжений и структуру течения материала, что влияет на вероятность образования следов.
2. Свойства материала: Твердость, предел текучести и качество поверхности листового металла напрямую влияют на его восприимчивость к маркировке. Более мягкие материалы могут быть более склонны к деформации поверхности, в то время как более твердые сплавы могут требовать больших усилий на изгиб, что потенциально увеличивает риск образования вмятин от инструмента.
3. Конструкция вогнутого штампа: Конструкция вогнутой матрицы, включая ее радиус, угол и качество обработки поверхности, играет решающую роль в предотвращении появления следов на поверхности. Оптимизированная геометрия штампа позволяет минимизировать локальную концентрацию напряжений и снизить вероятность появления дефектов поверхности.
4. Выбор листогибочного пресса: Характеристики листогибочного пресса, включая его грузоподъемность, точность и системы управления, играют важную роль в выполнении точных операций гибки. Современные станки с ЧПУ и возможностью контроля усилия помогают поддерживать постоянное распределение давления, снижая риск перегиба и разметки поверхности.
5. Точность штампа: Точность и качество поверхности как пуансона, так и штампа существенно влияют на конечный продукт. Высокоточная, хорошо обслуживаемая оснастка с соответствующей обработкой поверхности позволяет минимизировать трение и предотвратить передачу дефектов на заготовку.

1. Недостатки традиционной гибки

Рис.1

На рисунке 1 показана обычная конфигурация нижнего штампа в традиционных операциях гибки листового металла. Эта установка обычно включает в себя V-образный паз с переменными размерами для размещения листов различной толщины. В процессе гибки материал листа испытывает сложное взаимодействие с краями V-образной канавки нижнего штампа. Это взаимодействие создает значительные сжимающие усилия и трение, в результате чего на поверхности заготовки образуются выраженные следы изгиба. Эти дефекты поверхности, обычно называемые "следами свидетелей" или "линиями штампа", обычно имеют ширину, примерно в 0,414 раза превышающую ширину V-образного паза. Такие дефекты значительно ухудшают как эстетическую привлекательность, так и функциональное качество сформованного компонента из листового металла.

Чтобы уменьшить эти дефекты поверхности, присущие традиционным методам гибки, необходимо устранить три основных фактора: относительное движение между листом и поверхностью штампа, силы трения на границе раздела и локальное давление выдавливания, вызванное геометрией V-образного паза. Усовершенствованные конструкции штампов и модификации технологических процессов необходимы для минимизации этих вредных эффектов и повышения общего качества гнутых изделий из листового металла.

2. Технология безмарковой гибки и конструкция штампа

Если требуется изделие из листового металла без царапин и следов, то листогибочный пресс Оператор должен выбрать подходящие решения, которые позволят избежать трения между листом и инструментом.

Самая распространенная проблема - как скрыть две линии, которые могут появиться в зоне контакта между штампом и листом металла. Существует несколько способов избежать их появления:

(1) Очистите и смажьте фильеры:

Трение металлов и возникающие при этом царапины и следы можно уменьшить, удалив со штампов такие загрязнения, как окалина или цинк, и нанеся смазку для уменьшения трения.

(2) Штампы с большим радиусом:

Некоторые штампы имеют больший радиус кривизны между верхней поверхностью и кромкой жилки. На практике для данного отверстия штампа площадь контакта между штампом и листом металла округляется, чтобы уменьшить трение между металлами.

Это очень эффективное решение, не требующее дополнительных затрат, кроме стоимости штампов, которые имеют тот же срок службы, что и стандартные штампы. Единственным недостатком закругления опорной зоны является необходимость немного увеличить минимальную внутреннюю кромку, чтобы предотвратить падение листа.
в V кубик

(3) Штамп без маркировки роликового типа

Во время процесс гибкиЗаготовка входит в контакт с карбидной оправкой на нижней матрице, и оправка вращается в направлении подвижной плиты.

Таким образом, трение трансформируется из традиционного трения скольжения в трение качения, что уменьшает следы изгиба и абразивный износ на поверхности заготовки и улучшает ее внешний вид и точность.

Однако в процессе гибки между нижним штамповочным роликом и листом все еще сохраняется давление сжатия, поэтому полностью избежать следов гибки невозможно, особенно при гибке листов из мягкого металла.

Штампы с роликами значительно снижают трение и позволяют избежать поверхностных царапин на листовом металле, однако они довольно дороги и требуют частой очистки, чтобы мусор не мешал ролику вращаться в своем гнезде.

Листогибы с роликами очень удобны для гибки толстого листового металла, так как они
уменьшите необходимую силу.

(4) Пластинчатый поворотный штамп без маркировки

Рис.3

На рисунке 3 показана структура пластинчатого вращающегося штампа без маркировки.

В процессе прессования верхний пуансон проталкивает заготовку в нижнюю пресс-форму, и когда заготовка соприкасается с вращающейся поверхностью, вращающаяся пластина в нижней пресс-форме поворачивается.

Это устраняет относительное скольжение между заготовкой и нижним штампом, что приводит к поверхностному контакту между заготовкой и вращающейся токарной плитой.

Это позволяет устранить следы изгиба и потертости, вызванные экструзией, на поверхности заготовки, эффективно улучшая ее внешний вид и точность.

(5) Плашки с нейлоновыми вставками

Некоторые штампы, изготовленные из стали, имеют посадочные места для нейлоновых вставок, которые обычно крепятся с помощью винтов с внутренним шестигранником.

Эти вставки могут иметь форму, необходимую для гибки, или прямоугольную форму для прижатия листового металла к радиусному инструменту.

Эти инструменты очень эффективны для устранения дефектов, однако они требуют замены вставки, когда она изнашивается листовым металлом.

Эти штампы можно использовать только с тонким листовым металлом, так как при чрезмерной нагрузке они быстро деформируются.

(6) Пленка против царапин

Антицарапинная пленка, расположенная между металлическим листом и штампом, защищает поверхность от царапин и следов. Срок ее службы зависит от используемых инструментов, угла наклона и особенно радиуса наконечника пуансона.

Он должен быть изготовлен из неэластичного материала, чтобы не деформироваться под давлением.

При его использовании оператор должен уменьшить ход плунжера по оси Y на величину, равную толщине пленки, которая остается постоянной во время гибки.

Антицарапные пленки могут поставляться с натяжителями для правильного расположения пленки и легкой замены, когда она начинает трескаться при износе.

(7) Надлежащая поддержка листового металла

Листовой металл должен быть правильно поддержан во время гибки и возврата верхней балки. Это ключевой фактор для больших изделия из листового металлаЕсли листовой металл не поддерживается должным образом, его вес может вызвать деформацию изгиба в области около штампа.

(8) Радиус наконечника пуансона

Хотя это случается довольно редко, иногда внутреннюю часть профиля необходимо защитить от царапин. В таких случаях важно выбрать пуансон с радиусом наконечника, очень близким к требуемому внутреннему радиусу.

Это очень важно, если требуется большое усилие, так как пуансон со слишком малым радиусом наконечника будет проникать в материал, оставляя канавку в листе.

(9) Прочие без маркировки Технология гибки

В дополнение к двум вышеперечисленным конструкциям пресс-форм, предотвращающим появление следов на поверхности металлических листов в процессе гибки, можно также использовать противоотмарочные маты, резиновые втулки с V-образным вогнутым штампом, накладки из блочного полиуретана+АТ и вогнутые штампы из твердой резины. Эти материалы помогают удовлетворить требования к качеству продукции.

Однако резиновые подушки, резиновые втулки, прочные резиновые блоки и твердая резина подвержены деформации в процессе гибки, имеют короткий срок службы и могут повлиять на точность размеров согнутой заготовки. Они подходят только для заготовок, не требующих высокой точности размеров.

3. Технология гибки без магнитных маркеров

Преимущества:

1. Экономически эффективное внедрение: Изготовители могут создавать магнитные прокладки на заказ своими силами, что значительно сокращает расходы на оснастку по сравнению с традиционными методами маркировки. Такой подход "сделай сам" позволяет быстро адаптироваться к различным геометриям деталей и требованиям к изгибу.

2. Увеличенный срок службы инструмента: Магнитные прокладки демонстрируют превосходную износостойкость по сравнению с обычными маркировочными инструментами. Бесконтактный характер магнитного взаимодействия сводит к минимуму истирание и механическое напряжение, что приводит к значительному увеличению циклов замены и сокращению времени простоя для обслуживания инструмента.

3. Улучшенное качество поверхности:

• Устранение вмятин на поверхности: Бесконтактная магнитная сила эффективно направляет заготовку, не оставляя физических следов или отпечатков, сохраняя эстетическую и структурную целостность материала.
• Уменьшение скручивания кромок: Точный контроль магнитного поля помогает поддерживать равномерное распределение давления вдоль линии сгиба, значительно снижая склонность к скручиванию кромок, особенно в тонкостенных материалах.

4. Повышенная гибкость процесса: Магнитные системы могут быть быстро перенастроены на различные углы изгиба и толщину материала, что позволяет эффективно осуществлять мелкосерийное производство и создавать прототипы.

5. Потенциал для автоматизации: Технология совместима с системами обратной связи на основе датчиков, что облегчает интеграцию в автоматизированные гибочные камеры для повышения точности и повторяемости.

Примечание: Несмотря на то, что данная технология обладает значительными преимуществами, важно учитывать совместимость материалов (ферромагнитные свойства) и потенциальные ограничения в высокоточных приложениях, требующих очень жестких допусков.