A.折彎機工作噸位的計算

折彎過程中，上、下模之間的作用力施加于材料上，使材料產生塑性變形。工作噸位就是指折彎時的折彎壓力。

確定工作噸位的影響因素有：折彎半徑、折彎方式、模具比、彎頭長度、折彎材料的厚度和強度等，見圖1所示。

通常，工作噸位可按下表選擇，并在加工參數中設置。

1、表中數值為板料長度為一米時的折彎壓力：

例：S=4mm L=1000mm V=32mm 　　　　　　　　　　　　　查表得 P=330kN

2、本表按強度σb＝450N/mm2的材料為依據計算的，在折彎其它不同材料時，折彎壓力為表中數據與下列系系數的乘積；　　　

青銅（軟）：0.5； 　　不銹鋼：1.5；　　　鋁（軟）：0.5 ；　　鉻鉬鋼：2.0。

3、折彎壓力近似計算公式：P=650s2L/1000v其中各參數的單位　P——kN 　S——mm 　L——mm　　V——mm

折彎壓力對照表

B.鈑金件折彎中常遇到的問題

1常用折彎模具

常用折彎模具，如下圖。為了延長模具的壽命，零件設計時，盡可能采用圓角。

過小的彎邊高度，即使用折彎模具也不利于成形，一般彎邊高度L≥3t（包括壁厚）。

臺階的加工處理辦法

一些高度較低的鈑金Z形臺階折彎，加工廠家往往采用簡易模具在沖床或者油壓機上加工，批量不大也可在折彎機上用段差模加工，如下圖所示。但是，其高度H不能太高，一般應該在（0～1.0）t，如果高度為（1.0～4.0）t，要根據實際情況考慮使用加卸料結構的模具形式。

這種模具臺階高度可以通過加墊片進行調整，所以，高度H是任意調節的，但是，也有一個缺點，就是長度L尺寸不易保證，豎邊的垂直度不易保證。如果高度H尺寸很大，就要考慮在折彎機上折彎。

折彎機分普通折彎機和數控折彎機兩種。由于精度要求較高，折彎形狀不規則，通信設備的鈑金折彎一般用數控折彎機折彎，其基本原理就是利用折彎機的折彎刀(上模)、V形槽(下模)，對鈑金件進行折彎和成形。

優點:裝夾方便，定位準確，加工速度快；

缺點:壓力小，只能加工簡單的成形，效率較低。

成形基本原理

成形基本原理下圖所示：

折彎刀（上模）

折彎刀的形式如下圖所示，加工時主要是根據工件的形狀需要選用，一般加工廠家的折彎刀形狀較多，特別是專業化程度很高的廠家，為了加工各種復雜的折彎，定做很多形狀、規格的折彎刀。

下模一般用V=6t（t為料厚）模。

影響折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質、料厚、下模強度、下模的模口尺寸等因素。為滿足產品的需求，在保證折彎機使用安全的情況下，廠家已經把折彎刀模系列化了，我們在結構設計過程中需對現有折彎刀模有個大致的了解。見下圖左邊為上模，右邊為下模。

折彎加工順序的基本原則：

（1）由內到外進行折彎；

（2）由小到大進行折彎；

（3）先折彎特殊形狀，再折彎一般形狀；

（4）前工序成型后對后繼工序不產生影響或干涉。

目前的折彎形式一般都是如下圖所示：

2折彎半徑

鈑金折彎時，在折彎處需有折彎半徑，折彎半徑不宜過大或過小，應適當選擇。折彎半徑太小容易造成折彎處開裂，折彎半徑太大又使折彎易反彈。

各種材料不同厚度的優選折彎半徑（折彎內半徑）見下表

上表中的數據為優選的數據，僅供參考之用。實際上，廠家的折彎刀的圓角通常都是0.3，少量的折彎刀的圓角為0.5。

對于普通的低碳鋼鋼板、防銹鋁板、黃銅板、紫銅板等，內圓角0.2都是沒有問題的，但對于一些高碳鋼、硬鋁、超硬鋁，這種折彎圓角就會導致折彎斷裂，或者外圓角開裂。

3折彎回彈

回彈角Δα=b-a

式中  b——回彈后制件的實際角度；

a—模具的角度。

回彈角的大小

單角90 o自由彎曲時的回彈角見下表。

影響回彈的因素和減少回彈的措施

（1）材料的力學性能  回彈角的大小與材料的的屈服點成正比，與彈性模量E成反比。對于精度要求較高的鈑金件，為了減少回彈，材料應該盡可能選擇低碳鋼，不選擇高碳鋼和不銹鋼等。

（2）相對彎曲半徑r/t 越大，則表示變形程度越小，回彈角Δα就越大。這是一個比較重要的概念，鈑金折彎的圓角，在材料性能允許的情況下，應該盡可能選擇小的彎曲半徑，有利于提高精度。特別是注意應該盡可能避免設計大圓弧，如下圖所示，這樣的大圓弧對生產和質量控制有較大的難度：

4一次折彎的最小折彎邊計算

L形折彎的折彎時的起始狀態如下圖所示:

Z形折彎的折彎時的起始狀態如下圖所示

不同材料厚度的鈑金Z形折彎對應的最小折彎尺寸L如下表所示：

C.鈑金折彎展開快速計算方法

 

鈑金折彎跟展平時，材料一側會被拉長，一側被壓縮，受到的因素影響有：材料類型、材料厚度、材料熱處理及加工折彎的角度。
展開計算原理:
1.板料在彎曲過程中外層受到拉應力, 內層受到壓應力, 從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層稱為中性層; 中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣, 保持不變, 所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準.
2.中性層位置與變形程度有關, 當彎曲半徑較大, 折彎角度較小時, 變形程度較小, 中性層位置靠近板料厚度的中心處; 當彎曲半徑變小, 折彎角度增大時, 變形程度隨之增大, 中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動. 中性層到板料內側的距離用λ表示.
展開計算的基本公式:
展開長度 = 料內+料內+補償量

鈑金零件的工程師和鈑金材料的銷售商為保證最終折彎成型后零件所期望的尺寸，會利用各種不同的算法來計算展開狀態下備料的實際長度。其中最常用的方法就是簡單的“掐指規則”，即基于各自經驗的算法。通常這些規則要考慮到材料的類型與厚度，折彎的半徑和角度，機床的類型和步進速度等等。 

另一方面，隨著計算機技術的出現與普及，為更好地利用計算機超強的分析與計算能力，人們越來越多地采用計算機輔助設計的手段，但是當計算機程序模擬鈑金的折彎或展開時也需要一種計算方法以便準確地模擬該過程。雖然僅為完成某次計算而言，每個商店都可以依據其原來的掐指規則定制出特定的程序實現，但是，如今大多數的商用CAD和三維實體造型系統已經提供了更為通用的和強大功能的解決方案。

大多數情況下，這些應用軟件還可以兼容原有的基于經驗的和掐指規則的方法，并提供途徑定制具體輸入內容到其計算過程中去。SolidWorks也理所當然地成為了提供這種鈑金設計能力的佼佼者。 

 總結起來，如今被廣泛采納的較為流行的鈑金折彎算法主要有兩種，一種是基于折彎補償的算法，另一種是基于折彎扣除的算法。SolidWorks軟件在2003版之前只支持折彎補償算法，但自2003版以后，兩種算法均已支持。

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