نجري بحثًا متعمقًا حول عملية ثني أجزاء الصفائح المعدنية ، ونحلل العوامل الموضوعية التي تؤثر على جودة الانحناء بالتفصيل ، ونحلل أسباب مشاكل الجودة في عملية التشغيل ، ونطرح الحلول ، وذلك لتوجيه وتلخيص الانحناء عملية قطع الصفائح المعدنية.
تستخدم معالجة الصفائح المعدنية على نطاق واسع في الفضاء ، وإلكترونيات السيارات ، وقاطرات السكك الحديدية ، والآلات الهندسية وغيرها من المجالات. ثني الصفائح المعدنية هو عملية أساسية لتشكيل معظم الأجزاء. تؤثر جودة الانحناء بشكل مباشر على الشكل النهائي وأداء المنتجات.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على دقة الانحناء للصفائح المعدنية ، مثل دقة الحجم غير المطوي للملحقات ، وعقلانية اختيار القالب وتسلسل الانحناء. لذلك ، يجب أن يقوم البحث حول دقة الانحناء للصفائح المعدنية بتحليل هذه العوامل واحدة تلو الأخرى ودراسة كيفية التحكم في جودة الانحناء من أجل تحقيق التحسين العام لجودة الانحناء.
1. الصفائح المعدنية تتكشف حساب البعد
(1) تصميم نصف قطر الانحناء المناسب
عندما يتم ثني المادة ، يتم شد الطبقة الخارجية لمنطقة الحشو ويتم ضغط الطبقة الداخلية. عندما يكون سمك المادة ثابتًا ، فكلما كانت شريحة الانحناء أصغر ، زادت نسبة الشد والضغط للمادة. عندما يتجاوز إجهاد الشد للشرائح الخارجية القوة النهائية للمادة ، ستحدث تشققات أو انكسارات. لذلك ، يجب أن يتجنب التصميم الهيكلي لأجزاء الانحناء نصف قطر الانحناء الصغير جدًا.
يرتبط الحد الأدنى لنصف قطر شريحة الانحناء لأجزاء الانحناء بالخصائص الميكانيكية وجودة السطح ودرجة التصلب واتجاه الألياف للمواد. لا يمكن استخدام الحد الأدنى لنصف قطر شريحة الانحناء إلا عند طلب تصميم المنتج. بشكل عام ، تكون شرائح التقويس مساوية أو أقل بقليل من سماكة الصاج.
(2) حساب معامل الانحناء
يجب ضمان حجم الانحناء الدقيق للمنتج ، ويكون تحديد طول الصفائح المعدنية المتدرجة هو العامل الأساسي. أثناء الانحناء ، يتم شد الطبقة الخارجية للورقة ويتم ضغط الطبقة الداخلية وتقصيرها. يبقى طول الطبقة المحايدة فقط دون تغيير. من الناحية النظرية ، طول الطبقة المحايدة يساوي طول المادة. في الواقع ، بالنسبة للألواح ذات السماكة نفسها ، نظرًا لاختلاف المواد والصلابة ، فإن المادة ذات الصلابة العالية بها تشوه أقل في الشد أثناء الانحناء ، وتكون الطبقة المحايدة قريبة من الخارج ؛ تحتوي المادة ذات الصلابة الصغيرة على تشوه شد كبير ، والطبقة المحايدة قريبة من الداخل ، لذا فإن معامل الانحناء ضروري للتصحيح عند حساب طول المادة غير المطوية.
بالإضافة إلى مادة الصفيحة ، تؤثر سماكة الصفيحة وزاوية الانحناء وشكل القالب على معامل الانحناء. بسبب تأثير العوامل المذكورة أعلاه ، من الصعب حساب معامل الانحناء. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام البرامج ثلاثية الأبعاد مثل Pro / E بشكل أساسي لحساب عامل الانحناء للصفائح المعدنية ، والذي يتوافق مع عامل الانحناء.
2. المسافة من ثقب حافة جزء الانحناء
بالنسبة للفراغ ذي الثقوب المعالجة مسبقًا ، إذا كانت الثقوب موجودة في منطقة الانحناء وتشوه أثناء الانحناء ، فسيتم تمديد شكل الثقوب وتشويهها بعد الانحناء ، وسيؤثر أيضًا على حجم الأجزاء بعد الانحناء. من أجل تجنب موضع الثقب الموزع في منطقة تشوه الانحناء ، تأكد بشكل عام من أن مسافة حافة الثقب ب (أقرب مسافة من الحافة الخارجية إلى حافة الثقب بعد الانحناء) 3 أضعاف سمك اللوحة. بالنسبة للثقب البيضاوي الموازي لمنحنى الانحناء ، من أجل ضمان دقة الانحناء ومنع تشوه موضع الثقب ، يجب أن تكون مسافة حافة الثقب عمومًا ≥ 4 أضعاف سمك اللوحة.
إذا كان يجب توزيع موضع الفتحة في منطقة التشوه ، من أجل ضمان الدقة ، يتم اعتماد طريقة تشكيل الثقوب الصغيرة أولاً ثم توسيع الفتحة بعد الانحناء بشكل عام لتلبية المتطلبات. يمكن أيضًا نقل منطقة التشوه عن طريق التثقيب أو الشقوق في موضع الانحناء.
3. ارتفاع الحافة المستقيمة لجزء الانحناء
بالنسبة للثني بزاوية 90 درجة ، من أجل تسهيل التشكيل ، يجب ألا يقل ارتفاع حافة الزاوية اليمنى لقطع العمل عن ضعف سماكة اللوحة t. إذا كان ارتفاع الحافة المستقيمة h 2T لجزء الانحناء مطلوبًا في التصميم ، فيجب زيادة ارتفاع الانحناء أولاً ، ثم معالجته إلى الحجم المطلوب بعد الانحناء ؛ أو الانحناء بعد تشكيل أخدود ضحل في منطقة الانحناء وتشوه.
بالنسبة لجزء الانحناء بزاوية مائلة على جانب الانحناء ، أي عندما تكون منطقة تشوه الانحناء على الخط المائل ، بسبب الارتفاع الخطي المنخفض في نهاية الخط المائل ، فإن قطعة العمل سوف تتشوه بعد الانحناء ، وبالتالي فإن الحد الأدنى يجب أن يتوافق ارتفاع جانب الانحناء مع H> ؛ 2T ، وإلا يجب زيادة ارتفاع الحافة المستقيمة لجزء الانحناء أو تغيير هيكل الجزء.
4. الانحناء اتجاه الانحناء جزء
عند تحديد اتجاه الانحناء ، يجب وضع منطقة كسر الطمس للفراغ على الجانب الداخلي لجزء الانحناء قدر الإمكان لتجنب التمدد الدقيق في منطقة الكسر إلى صدع تحت تأثير إجهاد الشد الخارجي. إذا كان مقيدًا ببنية الجزء ويجب ثنيه في كلا الاتجاهين الأمامي والخلفي ، فيجب زيادة نصف قطر الانحناء قدر الإمكان أو اعتماد تدابير عملية أخرى.
يكون لتباين الصفائح أيضًا تأثير معين على تشوه الانحناء ، خاصة بالنسبة للمواد ذات اللدونة الضعيفة ، يجب أن يكون منحنى الانحناء لقطعة العمل عموديًا على اتجاه الألياف للورقة قدر الإمكان ، وإلا عندما يكون منحنى الانحناء بالتوازي مع اتجاه الألياف ، من السهل تشكيل التشققات على الجزء الخارجي من جزء الانحناء. إذا كان من الضروري الانحناء في اتجاهات متعددة ، فيجب أن يكون منحنى الانحناء بزاوية لاتجاه الألياف.
5. ارتداد الأجزاء المنحنية
يشير الربيع الخلفي لأجزاء الانحناء إلى ظاهرة تغير شكل وحجم أجزاء الانحناء بعد أن تترك القالب بسبب التشوه البلاستيكي للصفائح المعدنية. عادة ما يتم التعبير عن درجة الربيع من خلال الفرق بين زاوية الانحناء الفعلية لقطعة العمل بعد الانحناء وزاوية الانحناء للقالب ، أي حجم زاوية الربيع.
تشمل العوامل التي تؤثر على الارتداد الخواص الميكانيكية للمواد ، ونصف قطر الانحناء النسبي ، وشكل قطعة العمل ، وخلوص القالب وضغط الانحناء. نظرًا لوجود العديد من العوامل التي تؤثر على الربيع ، والتحليل النظري والحساب معقدان ، بشكل عام ، كلما زادت نسبة نصف قطر الشريحة إلى سماكة اللوحة ، زاد الربيع الخلفي. في الوقت الحالي ، يتم حل الزنبرك الخلفي لأجزاء الانحناء بشكل أساسي من خلال اتخاذ تدابير معينة لتقليل الزنبرك عندما تصمم الشركة المصنعة للقالب القالب ، مثل الاحتفاظ بزاوية الربيع الخلفي في القالب السفلي ، واعتماد زاوية V البالغة 88 درجة أو {{2 }} ° ، أو زيادة ضغط التصحيح أثناء الانحناء.
6. اختيار القالب العلوي لقالب ثني الصفائح المعدنية
(1) اختيار نوع القالب العلوي
يتم تحديد الثقب العلوي الذي يتم اختياره من خلال شكل قطعة العمل ، لأنه لن يكون هناك تداخل بين القالب وقطعة العمل في عملية الانحناء. على سبيل المثال ، أثناء الانحناء على شكل حرف U ، يجب اختيار القالب العلوي المناسب وفقًا لنسبة الحجم للأطراف الثلاثة. بشكل عام ، إذا كان حجم الحافة السفلية أكبر من أو يساوي حافتي الزاوية اليمنى الأخريين ، فيمكن استخدام القالب العلوي للإطار ؛ إذا كانت الحافة السفلية أصغر من الجانبين الآخرين ، فيجب اختيار القوالب العلوية ذات الرأس المنحنية. من أجل منع الجزء من التداخل مع القالب أثناء الانحناء ، مما يؤدي إلى تشوه الجزء أو كشطه ، يمكن استخدام شاشة العرض لماكينة الانحناء Amada لمحاكاة ثني التركيب لاكتشاف ما إذا كان القالب مناسبًا للانحناء تشكيل المناسب.
(2) اختيار نصف قطر شريحة القالب العلوي R
يتم تحديد نصف قطر شرائح قطعة العمل بشكل أساسي من خلال عرض الأخدود على شكل V للقالب السفلي ، كما أن نصف قطر الشريحة r للقالب العلوي له تأثير معين. يكون نصف قطر الشريحة r للقالب العلوي بشكل عام هو نفسه أو أصغر قليلاً من سمك اللوحة. عند طي الألومنيوم الصلب والأجزاء الأخرى ذات اللدونة الضعيفة ، من أجل منع الكسر أو الكسر ، يجب اختيار القوالب العلوية والسفلية بنصف قطر شرائح كبير وحجم V-groove ، ويجب تصميم أخاديد منع الشقوق عند طرفي الانحناء خط من الملحقات.
(3) اختيار زاوية طرف القالب العلوي
بالإضافة إلى القالب العلوي بزاوية 90 درجة ، عند طي صفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ SUS أو لوحة الألومنيوم أو اللوحة المتوسطة بمرونة كبيرة ، يمكن اختيار القالب العلوي 86 ° و 88 درجة وفقًا لحجم ارتداد المواد ، ويتم اختيار القالب السفلي بنفس الزاوية لمطابقته.
7. اختيار القالب السفلي لثني الصفائح المعدنية
(1) اختيار عرض الأخدود على شكل V للقالب السفلي T
يعتمد اختيار عرض V-groove بشكل أساسي على سمك اللوحة. كلما كان عرض الأخدود على شكل V أكبر ، كلما كان ضغط الانحناء المطلوب أصغر. بشكل عام ، غالبًا ما يتم أخذ v=6T لمواد الألواح الرقيقة ، حيث V هو عرض الأخدود V للقالب السفلي ؛ ر هي سماكة اللوحة ؛ يتم أخذ سمك اللوح 8 مرات للوح الصلب الكربوني 3 مم ، و 10 أضعاف سماكة اللوح للألواح فوق 10 مم.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة حجم الانحناء للجزء. عندما يكون الحجم صغيرًا ، إذا كان عرض الأخدود على شكل حرف V للقالب السفلي كبيرًا ، فلا يمكن أن يتلامس الجزء العلوي من الورقة مع كتفي الأخدود على شكل V في نفس الوقت أثناء الانحناء ، وستكون القوة الانزلاق في الأخدود على شكل حرف V ، مما يؤدي إلى فشل التشكيل.
(2) اختيار شكل القالب السفلي
يتم تقسيم القالب السفلي عمومًا إلى قالب سفلي أحادي الأخدود وأخدود مزدوج أسفل القالب. القالب السفلي ذو الفتحة المفردة مرن ومريح للاستخدام ، ويمتاز القالب السفلي ذو الفتحة المزدوجة باستقرار جيد. يتم تحديد القالب السفلي القابل للتطبيق وفقًا للوضع الفعلي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض القوالب السفلية ذات الأشكال الخاصة ، مثل قالب اختلاف القطعة ، قالب تسطيح الحامل الفارغ وقالب سفلي مطاطي مرن مع طي القوس ، إلخ.
(3) زاوية أخدود V للقالب السفلي
ينقسم الأخدود على شكل V إلى قالب سفلي بزاوية قائمة ويموت أسفل الزاوية الحادة وفقًا للزاوية. الزوايا المشتركة للقالب السفلي للزاوية الحادة هي 30 درجة و 45 درجة ، والزوايا المشتركة للزاوية اليمنى السفلية هي 88 درجة و 90 درجة ، وزاوية القالب السفلية القياسية هي 88 درجة. يتم تحديد اختياره وفقًا لخصائص المواد وكمية الارتداد. عندما يكون للمادة قوة شد عالية وانتعاش كبير ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو لوح رفيع ، يجب اختيار قالب أقل بزاوية 88 درجة ؛ يمكن اختيار قالب سفلي 90 درجة للمواد اللينة مثل النحاس والفولاذ منخفض الكربون العادي.
يتم تحليل العوامل التي تؤثر على الربيع على النحو التالي.
1) المتعلقة بخصائص المواد. في حالة نفس القالب ونفس سمك المادة ، تكون المقارنة بين الربيع على النحو التالي: sus>؛ آل> ؛ SPCC. 2) في حالة نفس القالب ونفس المادة ، يكون الجزء الخلفي من اللوحة الرقيقة أكبر من اللوحة السميكة. 3) كلما زاد نصف قطر القوس الداخلي r في ثني المادة نفسها ، زاد الربيع الخلفي. 4) كلما زاد ضغط الانحناء ، قل الزنبرك الخلفي.
8. حول الانحناء تعويض
عندما يكون ذلك ممكنًا ، يجب وضع قطعة العمل بشكل متماثل على محور الماكينة للثني قدر الإمكان ، بحيث تكون العملية أكثر دقة من الانحناء البديل لقطعة العمل ، ويمكن أن يكون التأثير العكسي لحمل الإزاحة على الماكينة تجنبها. إذا كان الانحناء ضروريًا حقًا ، فمن المستحسن ألا تتجاوز حمولة الانحناء 30 ٪ من إجمالي الحمولة.
يحلل Wemainly عملية ثني الصفائح المعدنية ومعلمات العملية ذات الصلة من منظور عملية الانحناء ، ويركز على كيفية حساب حجم الكشف وقيمة تعويض الانحناء ، وكيفية اختيار القالب بشكل معقول ، وتحديد قوة الانحناء والمشاكل الشائعة في الانحناء معالجة. لأنواع أخرى من الانحناء ، مثل الانحناء شريط لم يذكر الانحناء المفصلة. إذا لزم الأمر ، يرجى الرجوع إلى المواد ذات الصلة أو الاتصال بنا للحصول على حلول مهنية.
