Teknologi for smuthåndværk af plade metal uden Seam
Teknologien til behandling af plade metal udvikles konstant, især inden for nogle applikationer såsom nøjagtig bøjning af rostfrit stål, bøjning af dekorative dele af rostfrit stål, bøjning af aluminiumligninger, bøjning af flyveanlægsdele, bøjning af kobberplader osv., hvilket stiller højere krav til overfladequaliteten på det formede arbejdsstykke. Den traditionelle bøjningsproces er mere i stand til at forårsage skader på overfladen af arbejdsstykket. Overfladen, der er i kontakt med formværktøjet, vil danne en tydelig indtrykning eller stribe, hvilket kan påvirke æstietten på det endelige produkt og reducere brugerens vurdering af produktets værdi.
1. Årsager til bøjningsindtrykninger
Tag krølningen af et V-formet stykke som eksempel. Bladmetallkrølning er en formningsproces, hvor metallarket først gennemgår elastisk deformation og derefter går over i plastisk deformation under trykket fra stempelen eller formværktøjet på krølningsmaskinen. I den første fase af plastisk krølning bøjes bladet frit. Når stempelen eller formværktøjet trykker på bladet, lukker bladet og det indre overfladeområde af V-formede grobene på formværktøjet gradvis sammen, og krumpenradius og krølneffekthånden mindskes gradvis. Trykkes videre, indtil strøgen er færdig, så at formværktøjet og bladet kommer i fuld kontakt på tre punkter, og en V-formet krølning er blevet udført på dette tidspunkt.
Under buet bliver metalpladen presset af bueformen og der opstår elastisk deformation, og kontaktpunktet mellem pladen og formen glider, mens bueprocessen fortsætter. Under bueprocessen vil pladen opleve to tydelige faser: elastisk deformation og plastisk deformation. Der vil også være en trykfase under bueprocessen (tre-punkts-kontakt mellem formen og pladen), så der vil være tre indtrykslinjer efter at bueprocessen er færdig. Disse indtrykslinjer skyldes normalt trykket og friktionen mellem pladen og skulderen af V-formen i formen, så de kaldes skulderindtryk. De hovedsaglige årsager til dannelse af skulderindtryk kan simpelt ses som følgende kategorier.
a. Bemetode
Da der tidligere blev nævnt, at opstanden af skulderindtryk er relateret til kontakten mellem pladen og skulderen af V-grooven på formværktøjet, påvirker de forskellige mellemrum mellem stempel og formværktøj under bøjningsprocessen kompressionsstressen på pladen, og sandsynligheden og graden af indtryk vil også være forskellig. Under de samme V-groovebetingelser er jo den bøjningsvinkel større for det bøjede arbejdsstykke, des større bliver den traktionsdeformation af metallpladen, og des længere bliver friktionens afstand for metallpladen på skulderen af V-grooven; endvidere er jo den bøjningsvinkel større, des længere tid udfolder stempelen tryk på pladen, og des mere tydelige bliver indtrykket forårsaget af disse to faktorer.
b. Struktur af formværktøjet V-groove
Når man bøjer metalplader af forskellig tykkelse, er den valgte V-groove-bredde også forskellig. Under de samme punch-forhold er jo størrelsen på stempelens V-groove, desto større er indtrykningens bredde. Svarmæssig er friktionen mellem metalpladen og skulderen af V-grooven mindre, og dybden af indtrykningen mindskes naturligvis. Tværtimod, jo tyndere pladen er, jo narrowere er V-grooven, og jo mere tydelig er indtrykningen.
Når vi taler om friktion, er der en anden faktor relateret til friktion, som vi skal tage højde for, nemlig friktionskoefficienten. R-vinklen på skulderen af presseformens V-groove er forskellig, og den friktion, der påvirker pladen under pladebøjningsprocessen, er også forskellig. På den anden side, set fra perspektivet af trykket, som presseformens V-groove udøver på pladen, jo større R-vinklen på presseformens V-groove er, desto mindre tryk mellem pladen og skulderen af presseformens V-groove, og desto lettere vil indtrykket være, og omvendt.
c. Smørlingsgrad af presseformens V-groove
Som nævnt tidligere, vil overfladen af V-grooven på formen komme i kontakt med pladen og oprette friktion. Når formen bliver slittet, vil den kontaktende del mellem V-grooven og pladen blive mere og mere grov, og friktionskoefficienten vil blive større og større. Når pladen glider over V-groovens overflade, er kontakten mellem V-grooven og pladen faktisk punktkontakt mellem uendeligt mange rough konvekspunkt og overfladen, så trykket på pladens overflade vil øge tilsvarende, og indtrykkene vil blive mere tydelige.
På den anden side, hvis V-grooven på formen ikke tørres rent før arbejdsstykket bøjes, kan rester af affald på V-grooven ofte forårsage tydelige indtryk på pladen. Denne situation forekommer normalt, når udstyret bøjer galvaniserede plader, kulstøbstplader og andre arbejdsstykker.
2.Anvendelse af teknologien for bøjning uden mærker
Da vi ved, at den primære årsag til bøjemærket er friktionen mellem pladen og V-formede skulderen på formen, kan vi starte med at tænke årsagsorienteret og bruge proces teknologi til at reducere friktionen mellem pladen og V-formede skulderen på formen. Ifølge friktionsformlen f=μ·N er de faktorer, der påvirker friktionen, friktionskoefficienten μ og trykket N, og begge er proportionale med friktionen. Således kan følgende processplaner udformes.
a. Brug ikke-metalliske materialer til V-formede skulderen på formen
Den traditionelle metode med at blot øge R-vinklen på V-groove skulderen af formen er ikke særlig effektiv, når det kommer til at forbedre bøjningens indtryk. Set fra et perspektiv om at reducere trykket i friktionspaaret, kan man overveje at skifte V-groove skulderen ud til et ikke-metallisk materiale, der er blødere end pladen, såsom nylon, PU-elastomer osv., samtidig med at sikre den oprindelige ekstrusionsvirksomhed. Med tanke på, at disse materialer let bliver slitage og skal erstattes regelmæssigt, findes der flere V-groove strukturer, der bruger disse materialer, som vist på figuren.
b. Skifte skulderen på V-groove af formen til en kugle- og rullestruktur
Ligesom baseret på principperne for at reducere friktionskoefficienten af friktionspaaret mellem pladen og V-groen i formværktøjet kan den glidende friktion af pladen og skulderen i V-groen af formværktøjet omdannes til et rullende friktionspaar, hvilket betyder en markant reduktion af friktionskraften på pladen og effektivt undgår opståen af bøjningsindtryk. I øjeblikket er denne proces blevet bredt anvendt i formværktøjssektoren, og det kuglefrie bøjningsværktøj er et typisk anvendelseseksempel.
For at undgå stiv friktion mellem rullet og V-groven i kugleagerets smuthøjninger, og også for at gøre det lettere for rullet at rotere og blive olieindskudt, tilføjes der kugler, hvilket opnår effekten af at reducere tryk og friktionskoefficient samtidig. Derfor kan de dele, der behandles af kugleagerets smuthøjninger, næsten opnå ingen synlige indtrykninger, men effekten af smuthøjning på bløde plader som aluminium og kobber er ikke god. Set fra et økonomisk synspunkt, da er strukturen af kugleagerets smuthøjninger mere kompliceret end de ovennævnte flere formstrukturer, så produktionsomkostningerne er høje og vedligeholdelsen vanskelig, dette er også en faktor, som virksomhedsoverstyr skal overveje under valget.
c. Den V-grovede skulder af formen ændres til en vendestruktur
Der findes en anden type formværktøj i industrien, der bruger princippet om skibsvridning for at opnå delbøjning ved at vende skulderen på formværktøjet. Dette formværktøj ændrer den traditionelle V-grovstruktur af det stereotyped formværktøj og indstiller de hældede overflader på begge sider af V-groven til en vendermekanisme. Når presseformen trykker på pladen, vender vendermekanismerne på begge sider af formværktøjet sig indad fra spidsen af presseformen med hjælp af presset fra presseformen, så pladen bøjes og formes. Under denne arbejdsforhold produceres der ikke tydelig lokal glidningsfriction mellem pladen og formværktøjet, men er tæt på venderplanet og tæt på spidsen af presseformen for at undgå indtryk på delene. Strukturen af dette formværktøj er mere kompliceret end de tidligere strukturer, med en trækfjeder og en venderplade-struktur, og vedligeholdelses- og bearbejdningsomeksterne er højere.
d. V-groven af formværktøjet er isoleret fra metalpladen
De ovenfor nævnte metoder handler alle om at opnå seemløs bøjning ved at ændre bøjningsformen. For virksomhedsledere er det ikke anbefaleligt at udvikle og købe en ny sæt af former for at opnå seemløs bøjning af enkeltdele. Set fra synspunktet af friktion, eksisterer der ingen friktion, hvis formen og pladen er adskilt. Derfor kan seemløs bøjning opnås uden at ændre bøjningsformen ved at bruge et blødt film for at forhindre kontakt mellem V-groven i formen og pladen. Dette bløde film kaldes også et seemløst bøjningstryksfilm, og materialerne er normalt gummistof, PVC (polyvinylchlorid), PE (polyetilen), PU (polyuretan) osv. Fordelene ved gummi og PVC er lave råstofomkostninger, mens ulemperne er, at de ikke er tryksikker, har dårlig beskyttelse og en kort levetid; PE og PU er fremragende ingeniørmaterialer, og seemløst bøjningstryksfilm produceret med disse som grundstof har god tærskabsmodstand, så det har en lang levetid og god beskyttelse.
Det bøjningsbeskyttende film spiller hovedsagelig en dæmpende rolle mellem arbejdsstykket og skulderen på formen, hvilket neutraliserer trykket mellem formen og pladen, og forhindre således at arbejdsstykket får indtryk ved bøjning. Ved brugen af det sætter man blot bøjningsfilmen på formen, hvilket har fordelene af lave omkostninger og nem anvendelse. Tykkelsen af det bøjningsfri pressefilm, der er på markedet i øjeblikket, er normalt 0,5 mm, og størrelsen kan tilpasses efter behov. Det bøjningsfri pressefilm kan normalt opnå en servicelevetid på omkring 200 bøjninger under et tryk på 2t, og har stor modstandsdygtighed mod udslitning, stor modstand mod afrivning, fremragende bøjegenskaber, høj trækstyrke og udskæringslængde, samt modstand mod smøreolie og alifatiske kulbrintsolventer.
Konkurrencen på markedet i blæksprocesindustrien er meget heftig. Hvis virksomheder vil have et fast hold i markedet, skal de konstant forbedre deres proces teknologi. Det er ikke kun funktionen af produktet, der skal opnås, men også produktets processbarhed og æstetik skal overvejes, samt den økonomiske effektivitet af proceszen. Ved at anvende mere effektive og økonomiske procesmetoder kan produktet gøres lettere at behandle, billigere og mere smukketholdigt.
