【鈑金件設計】鈑金設計指南之折彎

鈑金設計向導的彎曲是一種沖壓過(guò)程，該過(guò)程使用壓力迫使材料產(chǎn)生塑性變形，從而形成角度和曲率形狀。常用的彎曲包括V形彎曲，Z形彎曲和反向壓力。相等1.彎曲的高度鈑金的彎曲高度至少是鈑金加上彎曲的鈑金厚度的兩倍，即H≥2t+ R，如下圖所示，鈑金彎曲高度過(guò)低，并且金屬板彎曲容易變形和扭曲，并且不容易獲得理想的零件形狀和理想的尺寸精度。彎曲為斜邊時(shí)，由于彎曲高度過(guò)小，極有可能導致彎曲和變形，如下圖所示。在設計中，由于左側的彎曲高度太小，因此在彎曲過(guò)程中容易變形，從而導致彎曲質(zhì)量低下。在改進(jìn)的設計中，可以增加左彎曲高度或可以去除彎曲高度的小部分，從而在彎曲金屬板時(shí)不會(huì )發(fā)生變形，并且彎曲質(zhì)量高。 2.彎曲半徑應確保彎曲強度。鈑金件的彎曲半徑應大于材料的小彎曲鈑金，以及各種常用鈑金材料的小值。彎曲半徑如下表所示。下圖顯示了原始的和改進(jìn)的鈑金彎曲半徑設計。當然，鈑金件的彎曲半徑不會(huì )盡可能大。彎曲半徑越大，彎曲回彈越大。彎曲高度更難控制，因此需要合理地確定鈑金半徑。另外，鈑金模具制造商傾向于將彎曲半徑設為零，因此鈑金在彎曲后不易反復。彎曲高度和彎曲角度的大小比較容易控制，但是彎曲半徑為零的彎曲很容易導致鈑金件彎曲甚至此部分的外部斷裂。同時(shí)，金屬板的彎曲強度相對較低，特別是對于硬質(zhì)金屬板材料。隨著(zhù)時(shí)間的流逝，模具上的直角將逐漸變得平滑，并且彎曲尺寸將變得難以控制。為了減小彎曲力并確保彎曲尺寸，鈑金模具制造商采用另一種方法在彎曲過(guò)程之前增加壓力。焊絲工藝，如下圖所示，這種設計還會(huì )引起諸如相對較低的鈑金彎曲強度和容易斷裂的缺陷

        壓制過(guò)程是強制將材料局部擠出并在金屬板上擠壓出凹槽，以利于彎曲并確保彎曲精度。 3.金屬板的彎曲方向應盡可能垂直于金屬材料纖維。當金屬板的彎曲平行于金屬材料的纖維的方向時(shí)，金屬板的彎曲時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，彎曲強度低，并且容易斷裂，如圖1所示。如下圖4所示。避免因材料彎曲故障而導致彎曲根部故障。當金屬板彎曲時(shí)，通常是因為其他特征太靠近金屬板的根部，這導致無(wú)法擠壓材料并且彎曲或彎曲嚴重變形。一般而言，至少需要在鈑金的根部之上。確保在鈑金厚度的2倍加上彎曲半徑的距離內沒(méi)有其他特征，以阻止彎曲期間鈑金的擠壓。如下圖所示，在原始設計中，反射平面的位置太靠近鈑金彎曲的根部，導致鈑金彎曲無(wú)法被按壓而彎曲失敗。另一個(gè)例子是，金屬板射出的距離彎曲根部太近，無(wú)法進(jìn)行彎曲。此時(shí)，可以將拔出齒移動(dòng)到主鈑金根的位置，如下所示。在設計中改進(jìn)一個(gè)設計。如果拔出和折彎位置由于設計要求而無(wú)法移動(dòng)，則可以在折彎根部添加與早期拔出相對應的加工切口，以確保折彎的順利進(jìn)行，例如改進(jìn)后的設計。

        5.確保彎曲間隙，避免彎曲干擾。由于存在鈑金件彎曲公差，因此在鈑金件彎曲運動(dòng)的方向上，必須確保彎曲間隙，以避免彎曲時(shí)的干涉并導致彎曲失敗。下圖顯示了具有復雜彎曲的鈑金零件的簡(jiǎn)化圖。彎曲順序是先彎曲上側，然后再彎曲右側。在原始設計中，兩個(gè)彎曲邊緣之間沒(méi)有間隙。上側彎曲后，當右側彎曲時(shí)，由于鈑金件的彎曲公差，在彎曲過(guò)程中，右側可能會(huì )干擾上側。在改進(jìn)的設計中，右側與上側之間至少保持0.2mm的間隙，可有效避免彎曲干擾。 6.確保彎曲強度彎曲金屬板時(shí)，需要確保彎曲強度。長(cháng)而窄的彎曲強度較低，而短而寬的彎曲強度較高，因此應將鈑金彎曲盡可能多地附著(zhù)在較長(cháng)的一側。如下圖所示，具有相同功能的折彎。在原始設計中，彎曲強度較低，因為彎曲部分附著(zhù)在較短的一側。在設計中，彎曲部附著(zhù)在較長(cháng)的一側，彎曲強度高。 7.減少鈑金零件的彎曲過(guò)程，避免復雜的彎曲。鈑金零件的彎曲過(guò)程越多，模具成本和彎曲精度越高。因此，鈑金設計應盡量減少彎曲過(guò)程。如下圖所示，在原始設計中，鈑金需要兩個(gè)彎曲過(guò)程。在改進(jìn)的設計中，鈑金僅需要一個(gè)彎曲過(guò)程。兩側的彎曲可以同時(shí)進(jìn)行。鈑金件彎曲過(guò)程越復雜，則可能導致零件的材料浪費更多。因此，當金屬板具有復雜的彎曲時(shí)，考慮將復雜的彎曲分成兩部分，盡管這違反了減少零件數量的原理，但更可能帶來(lái)產(chǎn)品成本的降低和產(chǎn)品質(zhì)量的改善。當然，這種設計需要通過(guò)嚴格的計算來(lái)驗證。彎曲的鈑金零件分為兩部分，并且這兩個(gè)零件通過(guò)螺柱，自鉚釘或點(diǎn)焊組裝在一起

        8.對于許多工程師而言，很難在多個(gè)彎頭上打個(gè)洞來(lái)經(jīng)歷如此痛苦的經(jīng)歷。為什么鈑金彎曲件上的螺釘或螺柱孔始終未對準，以致無(wú)法固定螺釘和螺柱？這是因為鈑金件的彎曲公差大，尤其是當鈑金具有多個(gè)彎曲時(shí)，可以看到上表，鈑金件彎曲的次數越多，彎曲公差越大，并且鈑金件的多次彎曲是難以確保尺寸精度，這就是為什么難以在鈑金彎曲中校正螺絲孔，拉釘孔和自鉚釘孔的原因。因此，在設計產(chǎn)品時(shí)，工程師需要考慮多重彎曲公差的特性，并避免對多個(gè)彎曲的特征要求太嚴格的公差。同時(shí)，對鈑金設計進(jìn)行了優(yōu)化，以避免零件裝配中的裝配孔未對準，裝配尺寸難以保證，甚至發(fā)生裝配干擾和其他不良現象。彎曲處的孔由于彎曲公差大而難以解決。 1.在彎頭上設計一個(gè)長(cháng)圓孔或一個(gè)大孔，以允許更大的彎曲公差并確保零件的組裝。2.添加兩個(gè)內部定位孔，模具增加內部定位以減小零件的公差。彎曲過(guò)程中的鈑金，以確保兩個(gè)彎曲處的孔對齊。 3.首先彎曲兩個(gè)孔的尺寸精度，然后打孔?？梢员ＷC，但是這將增加沖壓模的復雜性并增加模頭的成本。一般不推薦