钣金折弯基础知识(钣金设计指南:折弯注意事项以及设计原理)
时间:
2024-10-02 作者:
小编 阅读量:
1 栏目名:
钣金加工
过大的半径可能导致反弹大,控制难度增加。而零半径折弯虽然便于控制,却易造成破裂,且对硬质材料折弯强度低。因此,折弯半径需合理平衡。平行于纤维方向时,易导致裂纹和强度下降。SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值。很显然,BA的值会随不同的情形如材料类型、材料厚度、折弯半径与角度等而不同。

钣金设计指南:折弯注意事项以及设计原理
钣金设计的艺术:折弯秘诀与设计策略
折弯,如同雕塑家手中的工具,赋予金属材料独特的形态。它涉及的不仅是物理变形,更是精细工程与力学原理的巧妙结合。下面,让我们深入探讨折弯过程中的关键注意事项和设计原则。
1. 折弯高度的精确计算
确保折弯质量的关键是遵循 H ≥ 2t + R 的公式,其中 H 是折弯高度,t 是材料厚度,R 是最小折弯半径。过低的折弯高度可能导致材料变形或扭曲,如原始设计所示,最左侧的折弯高度过低,易引发扭曲。改进设计则强调增大折弯高度或消除不必要的最小部分,以避免扭曲,提升折弯精度。
2. 折弯半径的选择
折弯半径的选取关乎折弯强度和精度。过大或过小都有其局限。如表所示,应根据材料特性选择最小折弯半径。过大的半径可能导致反弹大,控制难度增加。而零半径折弯虽然便于控制,却易造成破裂,且对硬质材料折弯强度低。因此,折弯半径需合理平衡。
折弯辅助手段:压线工艺
为了提高精度,模具制造商可能采用压线工艺,预先挤压材料形成凹槽,但这也可能带来强度较低和易断裂的风险。这种折弯策略需谨慎权衡。
3. 折弯方向的考虑
遵循材料纤维方向折弯至关重要。平行于纤维方向时,易导致裂纹和强度下降。如图所示,遵循金属纤维走向能有效避免这类问题。
4. 避免折弯根部的难题
折弯根部的压料问题可能导致折弯失败。设计时,应确保折弯根部周围有足够的空间,避免与其他特征过于接近,如原始设计中的折弯与抽牙位置过于接近。
巧妙解决:工艺切口与间隙
通过增加工艺切口或保持折弯间隙,如改进设计,可以解决折弯干涉问题,保证折弯成功。
5. 折弯强度与设计布局
长边折弯具有更高的强度,因此设计时应尽量利用长边。原始设计中,短边折弯导致强度不足,而改进设计中,长边折弯提高了整体性能。
6. 简化折弯工序
每多一次折弯,意味着更高的成本和精度损失。优化设计,如从两步折弯简化为一步,能有效降低成本,提升整体效率。
复杂折弯的拆分策略
面对复杂折弯,有时拆分零件以降低成本和提高产品质量更为明智。例如,通过拉钉、自铆或点焊,零件间形成紧密装配,如图所示。
7. 孔位对齐的挑战
确保折弯后孔位精准对齐并非易事,但通过精心设计和测量,工程师可以解决这个困扰,确保零件的完美结合。
通过以上策略,钣金设计者不仅掌握了折弯的技巧,更在实践中灵活运用,创造出既美观又实用的零部件,提升产品性能和生产效率。每个细节都关乎最终的品质,值得深入探究和实践。
钣金折弯是什么?
1. 钣金折弯是一种金属加工技术,通过使用折弯模具对金属板材进行塑性变形,以实现所需的角度和形状。
2. 折弯模具根据折弯工艺的要求,分为标准模具和特殊模具。标准模具适用于常规的直角和非直角折弯,而特殊模具则用于加工如段差折弯、压死边等特殊结构件。
3. 在选择折弯模具时,需要考虑板材的厚度。通常,V形槽的开口尺寸是板材厚度的6至10倍。例如,折弯2mm厚的板材时,可选用12mm的V形槽。
4. 折弯系数的计算对确定折弯深度至关重要。小于45度的折弯,折弯系数等于板材厚度乘以0.35;而90度的折弯,折弯系数则为0.35乘以2。
5. 展开长度的计算是依据折弯系数来确定的。例如,如果折弯系数为0.7,展开长度等于折弯前的长度加上两倍的折弯系数,即196.7。
6. 标准折弯机模具的长度通常为835mm一段。通过分割和组合不同长度的模具,可以方便地折弯不同长度的工件,如盒形或箱体结构。
7. 弯板机是进行金属板材弯曲和成型作业的主要设备。操作时,将工件放置在弯板机上,通过升降杠杆和弯曲杠杆的作用,实现金属的塑性变形。
8. 折弯半径的最小值取决于金属的延展性和厚度。不同的材料和厚度需要不同的最小折弯半径。
- 以上内容改写自百度百科关于钣金工艺的描述,语义保持不变,同时对语句进行了润色和条理化处理,确保了信息的准确性和易读性。
怎样搞好折弯
折弯系数 折弯扣除 K因子值的计算方法 一、钣金的计算方法概论 钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸,会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。其中最常用的方法就是简单的“掐指规则”,即基于各自经验的算法。通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度,折弯的半径和角度,机床的类型和步进速度等等。 另一方面,随着计算机技术的出现与普及,为更好地利用计算机超强的分析与计算能力,人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段,但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。虽然仅为完成某次计算而言,每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现,但是,如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用的和强大功能的解决方案。大多数情况下,这些应用软件还可以兼容原有的基于经验的和掐指规则的方法,并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。 总结起来,如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种,一种是基于折弯补偿的算法,另一种是基于折弯扣除的算法。SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法,但自2003版以后,两种算法均已支持。 为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念,同时也介绍SolidWorks中的具体实现方法,本文将在以下几方面予以概括与阐述: 1、 折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义,它们各自与实际钣金几何体的对应关系 2、 折弯扣除如何与折弯补偿相对应,采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法 3、 K因子的定义,实际中如何利用K因子,包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围 二、折弯补偿法 为更好地理解折弯补偿,请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。图2是该零件的展开状态。 图1 折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值(BA)。因此整个零件的长度就表示为方程(1): LT = D1 + D2 + BA(1) 图2 折弯区域(图中表示为淡黄色的区域)就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。简而言之,为确定展开零件的几何尺寸,让我们按以下步骤思考: 1、 将折弯区域从折弯零件上切割出来 2、 将剩余两段平坦部分平铺到一个桌子上 3、 计算出折弯区域在其展平后的长度 4、 将展平后的弯曲区域粘接到两段平坦部分之间,结果就是我们需要的展开后的零件 稍有难度的部分就是如何确定展平的弯曲区域的长度,即图中由BA表示的值。很显然,BA的值会随不同的情形如材料类型、材料厚度、折弯半径与角度等而不同。其它可能影响BA值的因素还有加工过程、机床类型、机床速度等等 BA值到底从何而来?实际上通常有以下几种来源:钣金材料供应商,实验数据,经验以及一些工程手册等。在SolidWorks中,我们即可以直接输入BA值,提供一个或多个带BA值的表,也可以使用另外的方法如K因子(后面将会深入探讨)来计算BA值。对所有这些方法,根据需要我们既可以为零件中的所有折弯输入相同的信息,也可以为每个折弯单独输入不同的信息。 对于不同的厚度、折弯半径和折弯角度的各种情况,折弯表方法是最为准确的让我们指定不同折弯补偿值的方法。一般来说,对每种材料或每种材料/加工的组合会有一个表。初始表的形成可能会花些时间,但是一旦形成,今后我们就可以不断地重复利用其中的某个部分了。 三、折弯扣除法 折弯扣除,通常是指回退量,也是一种不同的简单算法来描述钣金折弯的过程。还是参照图1和图2,折弯扣除法是指零件的展平长度LT等于理论上的两段平坦部分延伸至“尖点”(两平坦部分的虚拟交点)的长度之和减去折弯扣除(BD)。因此,零件的总长度可以表示为方程(2): LT = L1 + L2 - BD(2) 折弯扣除同样也是通过以下各种途径确定或提供的:钣金材料供应商、试验数据、经验、带方程或表格的针对不同材料的手册等 四、折弯补偿与折弯扣除之间的关系 由于SolidWorks通常采用折弯补偿法,对熟悉折弯扣除法的用户来说了解两种算法的关系就很重要了。实际上利用零件的折弯和展开的两种几何形状是很容易推导出两个值之间的关系方程的。回顾一下,我们已有两个方程式: LT = D1 + D2 + BA (1) LT = L1 + L2 - BD (2) 以上两个方程右边相等可以变化成方程(3): D1 + D2 + BA = L1 + L2 – BD(3)