Tecnologia di piegatura senza soluzione di continuità per metalli laminati
La tecnologia di lavorazione dei metalli foglia è in continuo miglioramento, soprattutto in alcune applicazioni come la flessione precisione dell'acciaio inossidabile, la flessione di componenti decorativi in acciaio inossidabile, la flessione di leghe di alluminio, la flessione di componenti aerei, la flessione di lastre di rame, ecc., il che pone requisiti sempre più elevati sulla qualità superficiale del pezzo formato. Il processo tradizionale di flessione è più probabile causare danni alla superficie del pezzo. La superficie in contatto con lo stampo formerà un'incisione o un graffio evidente, il che influenzerà l'estetica del prodotto finale e ridurrà il giudizio di valore dell'utente sul prodotto.
1. Cause delle incisioni durante la flessione
Prendi come esempio la piegatura di una parte a forma di V. La piegatura del metallo laminato è un processo di deformazione in cui il foglio metallico subisce prima una deformazione elastica e poi entra in una fase di deformazione plastica sotto la pressione del punzone o della matrice della macchina per la piegatura. Nella fase iniziale di piegamento plastico, il foglio viene piegato liberamente. Man mano che il punzone o la matrice preme sul foglio, il foglio e la superficie interna della scanalatura a V della matrice si avvicinano gradualmente, e il raggio di curvatura e il braccio di forza del piegamento diminuiscono progressivamente. Continua a pressurizzare fino alla fine dell'amplesso, in modo che la matrice e il foglio entrino in contatto completo in tre punti, completando così una piega a forma di V.
Durante la piegatura, la lamina metallica verrà compressa dal morsetto di piegatura e produrrà una deformazione elastica, e il punto di contatto tra la lamina e il morsetto scivolerà man mano che procede il processo di piegatura. Durante il processo di piegatura, la lamina subirà due fasi evidenti: deformazione elastica e deformazione plastica. Ci sarà inoltre un processo di mantenimento della pressione durante la piegatura (contatto a tre punti tra il morsetto e la lamina), quindi dopo il completamento del processo di piegatura si formeranno tre linee di incavo. Queste linee di incavo sono generalmente causate dalla compressione e dall'attrito tra la lamina e lo spigolo della V-gola del morsetto, quindi vengono chiamate incavi dello spigolo. Le principali cause della formazione degli incavi dello spigolo possono essere classificate semplicemente nelle seguenti categorie.
a. Metodo di piegatura
Poiché è stato menzionato in precedenza che la generazione dell'incavo sulla spalla è correlata al contatto tra il foglio e la spalla della V-gola del morsetto, le diverse fessure tra punzone e morsetto durante il processo di piegatura influenzano lo stress compressivo sul foglio, e la probabilità e l'entità dell'incavo saranno altresì diverse. Nelle stesse condizioni di V-gola, maggiore è l'angolo di piegatura del pezzo lavorato, maggiore è la deformazione tensile del foglio metallico, e più lunga è la distanza di attrito del foglio metallico sulla spalla della V-gola; inoltre, maggiore è l'angolo di piegatura, più lungo è il tempo in cui il punzone esercita pressione sul foglio, e più evidente è l'incavo causato da questi due fattori.
b. Struttura della V-gola del morsetto
Quando si piegano lastre metalliche di spessore diverso, anche la larghezza della V-groove selezionata è diversa. In condizioni di punzone identiche, maggiore è la dimensione della V-groove del morso, maggiore è la larghezza dell'incavo. Di conseguenza, la frizione tra la lamiera metallica e la spalla della V-groove del morso è minore e la profondità dell'incavo è naturalmente ridotta. Al contrario, più sottile è lo spessore della lamiera, più stretta è la V-groove e più evidente è l'incavo.
Parlando di attrito, un altro fattore correlato all'attrito che dobbiamo considerare è il coefficiente di attrito. L'angolo R della spalla della scanalatura V della matrice è diverso, e l'attrito causato alla lamiera durante il processo di piegatura è anch'esso diverso. D'altra parte, dal punto di vista della pressione esercitata dalla scanalatura V della matrice sulla lamiera, maggiore è l'angolo R della scanalatura V della matrice, minore è la pressione tra la lamiera e la spalla della scanalatura V della matrice, e più leggera è l'impressione, e viceversa.
c. Grado di lubrificazione della scanalatura V della matrice
Come menzionato in precedenza, la superficie della V-groove del morsetto entrerà in contatto con la lamina e genererà attrito. Quando lo stampo si logora, la parte di contatto tra la V-groove e la lamina diventa sempre più ruvida e il coefficiente di attrito aumenta progressivamente. Quando la lamina scivola sulla superficie della V-groove, il contatto tra la V-groove e la lamina è in realtà un contatto puntiforme tra innumerevoli protuberanze ruvide e la superficie, quindi la pressione sulla superficie della lamina aumenterà di conseguenza e l'incisione sarà più evidente.
D'altra parte, se la V-groove del morsetto non viene pulita prima che il pezzo venga piegato, i residui presenti sulla V-groove causeranno spesso delle evidenti impronte sulla lamina. Questa situazione si verifica generalmente quando l'attrezzatura piega lastre galvanizzate, lastre in acciaio al carbonio e altri pezzi.
2.Applicazione della Tecnologia di Piegatura Senza Marchi
Poiché sappiamo che la causa principale del segno di piegatura è la frizione tra la lamiera e la spalla a V della matrice, possiamo partire da un approccio orientato alla causa e utilizzare la tecnologia del processo per ridurre la frizione tra la lamiera e la spalla a V della matrice. Secondo la formula della frizione f=μ·N, i fattori che influiscono sulla frizione sono il coefficiente di frizione μ e la pressione N, entrambi proporzionali alla frizione. Di conseguenza, possono essere formulati i seguenti piani di processo.
a. Utilizzare materiali non metallici per la spalla a V della matrice
Il metodo tradizionale di semplice aumento dell'angolo R della spalla della V-gola del stampo non è molto efficace per migliorare l'incisione piegata. Dal punto di vista della riduzione della pressione nella coppia di attrito, è possibile considerare il cambiamento della spalla della V-gola in un materiale non metallico più morbido della lamiera, come il nylon, l'elastomero PU, ecc., assicurando al contempo l'effetto di estrusione richiesto originariamente. Considerando che questi materiali si logorano facilmente e devono essere sostituiti regolarmente, attualmente esistono diverse strutture di V-gola che utilizzano questi materiali, come mostrato nella figura.
b. Cambiare la spalla della V-gola della matrice in una struttura a sfera e rotella
In base allo stesso principio di riduzione del coefficiente di attrito della coppia di sfregamento tra la lamina e la V-groove del morsetto, la coppia di sfregamento a scorrimento tra la lamina e la spalla della V-groove del morsetto può essere trasformata in una coppia di sfregamento a rotolamento, riducendo così notevolmente la forza di attrito sulla lamina e evitando efficacemente l'occorrenza di segni di piegatura. Attualmente, questo processo è stato ampiamente utilizzato nell'industria dei modelli, e il modello di piegatura senza palle è un tipico esempio di applicazione.
Al fine di evitare una frizione rigida tra la ruota e la V-groove del modello pieghevole senza giunture a sfere, e anche per rendere la rotazione e il lubrificante della ruota più facili, vengono aggiunte delle sfere, raggiungendo così l'effetto di ridurre contemporaneamente la pressione e il coefficiente di attrito. Pertanto, le parti lavorate con il modello pieghevole senza giunture a sfere possono fondamentalmente raggiungere l'assenza di segni visibili, ma l'effetto di piegatura senza giunture sulle lastre morbide come alluminio e rame non è buono. Da un punto di vista economico, poiché la struttura del modello pieghevole senza giunture a sfere è più complessa rispetto alle diverse strutture dei modelli menzionate sopra, il costo di lavorazione è alto e la manutenzione è difficoltosa, questo è anche un fattore che i manager aziendali devono considerare durante la selezione.
c. La spalla a V-groove dell'incastro viene modificata in una struttura ribaltabile
Esiste un altro tipo di stampo nell'industria che utilizza il principio di rotazione del fulcro per realizzare la flessione delle parti attraverso il ribaltamento della spalla dello stampo. Questo stampo modifica la struttura tradizionale a V dello stampo stereotipato e trasforma le superfici inclinate sui lati della V in un meccanismo di ribaltamento. Quando la punta preme sulla lamiera, il meccanismo di ribaltamento sui lati dello stampo si rovescia verso l'interno dal punto più alto della punta grazie alla pressione della punta stessa, in modo che la lamiera venga piegata e formata. In questa condizione di lavoro, non si verifica un'attrizione locale evidente tra la lamiera e lo stampo, ma rimangono vicini al piano di ribaltamento e al punto più alto della punta per evitare solchi sulle parti. La struttura di questo stampo è più complessa rispetto alle strutture precedenti, con una molla a tensione e una struttura a piastra ribaltante, e i costi di manutenzione e lavorazione sono superiori.
d. La V-gola dello stampo è isolata dalla lamiera
I metodi sopra menzionati riguardano tutti il raggiungimento di una piegatura senza soluzione di continuità modificando il modello di piegatura. Per i manager aziendali, non è consigliabile sviluppare e acquistare un nuovo set di stampi per ottenere una piegatura senza soluzione di continuità per parti individuali. Dal punto di vista del contatto attritivo, finché il modello e la lamiera sono separati, non esiste attrito. Pertanto, senza modificare il modello di piegatura, è possibile ottenere una piegatura senza soluzione di continuità utilizzando un film morbido per impedire il contatto tra la V-gola dell'incastro e la lamiera. Questo film morbido viene anche chiamato film di pressione per piegature senza soluzione di continuità, e i materiali utilizzati sono generalmente gomma, PVC (polivinile cloruro), PE (polietilene), PU (poliuretano), ecc. I vantaggi della gomma e del PVC sono costi bassi dei materiali grezzi, mentre gli svantaggi sono che non sono resistenti alla pressione, hanno prestazioni di protezione scarse e una vita utile breve; il PE e il PU sono materiali ingegneristici eccellenti, e il film di pressione per piegature senza soluzione di continuità prodotto con questi come materiale base ha una buona resistenza alle lacerazioni, quindi ha una vita utile lunga e una buona protezione.
Il film di protezione antiricurvamento svolge principalmente un ruolo di ammortizzamento tra il pezzo lavorato e la spalla della matrice, compensando la pressione tra il stampo e la lamiera, impedendo così al pezzo di produrre depressioni durante la flessione. Quando si utilizza, basta posizionare il film pieghevole sulla matrice, che offre i vantaggi di un costo basso e un facile utilizzo. Lo spessore del film per il trattamento senza piegature disponibile sul mercato è generalmente di 0,5 mm, e le dimensioni possono essere personalizzate in base alle esigenze. Il film per il trattamento senza piegature può generalmente raggiungere una durata di circa 200 piegature sotto una pressione di 2t, ed è caratterizzato da una forte resistenza all'usura, alta resistenza alla lacerazione, eccellenti prestazioni di flessione, alta resistenza a trazione e allungamento alla rottura, nonché resistenza agli oli lubrificanti e ai solventi idrocarburi alifatici.
La competizione sul mercato nell'industria del lavorazione dei metalli è molto accesa. Se le aziende vogliono consolidare la loro posizione sul mercato, devono continuamente migliorare le proprie tecniche di lavorazione. Non si deve solo raggiungere la funzionalità del prodotto, ma si deve anche tenere in considerazione la lavorabilità e l'estetica del prodotto, nonché l'efficienza economica della lavorazione. Applicando metodi di lavorazione più efficienti ed economici, il prodotto può essere reso più facile da lavorare, più economico e più bello.
