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精密折弯模具制造工艺分析

发布时间:2025/3/9 12:54:57   
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钣金加工行业是我国机械制造行业的重要支撑力量,其中折弯加工是钣金加工中不可缺少的一道工序,每天的模具使用频率相对较高。但是,在安排折弯工序的过程中,要想有效地提升零件产品的质量和生产效率,非常关键的一项内容就是选择品质优良的折弯模具。本文阐述的主要内容就是如何从生产上实现折弯模具的优良品质。第一部分:折弯机模具的现状⑴国产模具品牌参差不齐,模具质量不够稳定,精度不够精密,相比较进口模具有一定的差距;⑵使用进口模具,则价格高昂,且交货期偏长;⑶若是需求非标模具时,与模具制造商的沟通途径较少,且时效性较差;⑷行业并没有执行一个既定的模具标准。导致各厂家之间做的模具不能互换,造成钣金用户在使用模具时,会被绑架销售,选择空间小。第二部分:模具质量的核心问题1)材质折弯模具材料应选择正规钢铁企业生产的42CrMo,相对于其他材料,42CrMo材质有着明显优异的机械性能。具有强度、淬透性高、韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度等特点。市场上的材料还有T7A、T8A,尽管这几款材料均可以通过热处理达到一定的表面硬度。但是由于淬火层深度过浅,刀具心部组织过软,容易变形。由于受价格限制,很多折弯模具材料多采用相对便宜的材料。国外折弯模具采用的材料,耐磨、耐腐蚀及抛光亮度等综合性能均优于国产材料。这也从根本上影响了国产折弯模具的外观质量和使用寿命。2)热处理折弯模具为了得到合格且均匀的硬度,热处理的工序至关重要。折弯模具要求的硬度为47±2HRC,其含义为模具的表面任何位置硬度应该在45~49HRC之间。并且硬度层的深度单边控制在10mm以上。热处理的大概过程为:首先将粗铣好的毛坯,在端面焊上吊装环,进加热炉升温至℃,等产品已经整体到温→出炉→淬油→冷却→检验变形量→冷校正→回火→硬度检测,其中回火保温时间根据批量而有所不同。完成以上步骤,基本上完成粗铣毛坯的热处理。以上步骤有几个关键点:⑴端面焊上吊装环进行悬空加热及悬空淬油冷却。由于折弯模具的形状是不规则的几何形状,在冷却时,冷却不均匀、不等速,会产生较大的变形量,且不可控。因此只有悬空的燃烧方式及悬空冷却才能有效的使模具变形量达到最小值。由于是悬空状态下加热及冷却,在这个过程中,吊装环是和模具焊接成一体进炉加热。如果模具过重,在℃的温度下,很容易造成吊装环与模具之间断裂。正是由于这个热处理加热上的限制,一般厂家坚持做mm标准长度模具。模具若是存在热处理上的缺陷,就会大幅降低模具的使用寿命。⑵冷校正。在产品出油炉之后,由于模具本身几何形状的不规则,造成变形量的不可控。所以,在模具出油炉之后,每一件产品都需要检测变形量,如果变形量过大,那么需要冷校正。很多厂家为了省事,会选择采用火焰枪烧红的老式办法进行校正。在重烧的地方,会造成局部组织软化。在日常的使用上,存在安全隐患。经严格把控热处理工艺的折弯模具,应该达到以下寿命:在加工2.0mm厚度以下(含2.0mm)的不锈钢板、3.0mm以下的冷板(含3.0mm)时,采用6~8倍V槽的折弯下模,刃口的R角可以承受次的频繁折弯(换算成年数,以一款模具一年使用20万刀次算,可使用10年),而刃口的磨损在0.03mm之内。低廉的价格是否真的就是性价比高?用最终的使用刀次来体现就会发现,其实并不是那么一回事。只有专业的热处理工艺及合格的材质,才能保证模具经久耐用。第三部分:精密的数控成型磨削前两点提到的模具材料及材料热处理,主要关乎的就是折弯模具的寿命。那么对模具的刃口及V槽面的处理方式就是保证模具精度的最关键的一道工序。传统的磨削工艺对于刃口的磨削办法为:将砂轮角度人工对半分,磨削完一面,再磨削另外一面,最后R角靠钳工手动打磨。下模的V槽处理方式也是大同小异,将砂轮修成单V形,越往下磨,V槽就越宽,最后V槽面的R角处手动打磨。这种传统的加工方式精度差,做不到同型号的一致性,为后续增订模具增加了互换性的困难。第一,修整成形砂轮。这个工序完全颠覆了传统的砂轮修整方式,根据每一个型号的模具对应形状,修整出对应的成形砂轮。然后进行成形磨削,将复杂的曲面磨削,简化成简单的平面磨削原理,从而更好的控制模具的R角、角度、V槽宽度等关键尺寸。第二,粗磨刃口及V槽面。第三,精磨刃口及V槽面。在粗磨刃口或V槽面的过程中,砂轮会有损耗,所以在精磨前,砂轮会在系统的作用下,自动补偿损耗量及自动补偿。第四,光刀。将光刀的次数及砂轮粒度统一。从而可以做到每一条模具的尺寸都是一致的,精确到0.01mm的尺寸公差。以上四个步骤是一次装夹同时完成的,可以显著的提高模具的一致性及稳定性。传统的磨削办法,在整个制造过程中,大部分是人为干预;而数控化的磨削,在整个制造过程中,全程都是设备本身及配套的数控系统在控制产品的尺寸成形及尺寸精度。因此,生产出来模具的一致性及稳定性有着本质上的区别。由于传统工艺的缺陷,模具一致性无法稳定。所以国内很长一段时间都是在使用整支的模具。然而AMADA等进口品牌一直在生产标准长度为mm及mm的模具。究其原因,就是因为先进的磨削设备及工艺,能够制造出一致性的模具。从而达到互换拼接使用的效果。也正是国内外厂家在工艺上的区别,造成折弯模具一直以来没有一个标准的行业规范。各厂家生产的均是本厂的模具尺寸。如果有了一个统一的尺寸标准,钣金用户在选择厂家时,就可以更加自主一点,而不需要迁就某一款模具或某一家制造商。图1常用上模型号图2下模不同的V槽配比第四部分:模具型号的归纳这几款常用的模具,因为使用折弯机的品牌及参数不同,在基准高度上有部分差异。上模型号对应为A、A、A、A、L、#、#、#、#、#(图1),下模型号根据板厚不同的需求,整理出不同的V槽配比(图2),但应该以同芯下模为客户的使用趋势。

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