■鄭州宇通重工有限公司　（河南 450000）　徐永吉■上海工程技術(shù)大學(xué)?。?01620） 李二玲

折彎件常見缺陷的工藝處理及預(yù)防

■鄭州宇通重工有限公司（河南 450000）徐永吉
■上海工程技術(shù)大學(xué)（201620） 李二玲

摘要：通過對折彎工件從下料到成形過程和結(jié)果的分析，結(jié)合數(shù)控折彎機工作原理，總結(jié)折彎件常見缺陷，通過采取工藝措施，提高了折彎件尺寸精度和質(zhì)量，降低了工件返修率。為相關(guān)工藝人員提供了折彎工藝參考。

隨著折彎件在工程機械產(chǎn)品上的廣泛應(yīng)用，為滿足其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)需要，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也逐漸提高。數(shù)控折彎機在冷態(tài)下可利用所配備的通用模具（或?qū)Ｓ媚＞撸⒔饘侔宀恼蹚澇筛鞣N所需要的幾何截面形狀的工件，折彎工藝的合理性直接影響到產(chǎn)品最終成形尺寸和外觀。通過對折彎缺陷過程控制和預(yù)防，采取相應(yīng)有效的工藝方法來提高工件質(zhì)量。

1. 折彎工件常見缺陷及工藝措施

（1）折裂：材料經(jīng)剪切或沖裁后，在邊緣常出現(xiàn)毛刺或細小裂紋，彎曲時易形成應(yīng)力集中而被折裂，通過圖1可見工件折裂時剪切面（帶毛刺面）向外，開裂位置發(fā)生在工件的剪裂帶和揉壓帶。對此采取的工藝措施為：①經(jīng)剪切或沖裁后的工件，折彎時保證剪切面向里，即處于受壓狀態(tài)，如圖2所示，成形效果較好。②折彎前對工件進行去毛刺處理，折彎后可對折裂處使用手工砂輪機修磨。

圖1　折彎工件剪切面向外

圖2　折彎工件剪切面向里

（2）回彈：金屬材料在彎曲過程中，塑性變形和彈性變形同時存在。在彎曲結(jié)束時，因彈性變形的恢復(fù)而產(chǎn)生回彈，如圖3所示?；貜棳F(xiàn)象直接影響工件的尺寸精度，須加以控制。對此采取的工藝措施為：①角度補償法。若工件折彎角度為90°，折彎機下槽（V形）開口角度可選擇78°。

②加壓時長增加校正法。在彎曲終了時進行加壓校正，延長折彎機上模、工件、下槽的接觸時間，以增加下槽圓角處的塑性變形程度，使拉壓區(qū)纖維的回彈趨勢互相抵制，從而減少回彈。

圖3　折彎工件回彈

（3）凸起：對于中厚板（厚度t≥6mm）折彎，情況比較特殊，折彎線附近區(qū)域在彎曲過程中會出現(xiàn)纖維組織變長，造成折彎圓角處形成凸起，通過對車間成形工件觀察，圓角凸起大小隨板厚增加而增大。對部分工件質(zhì)量要求較高的，圓角凸起會影響焊接或裝配尺寸精度，需采取工藝措施去除。對此采取的工藝措施為：①若采用熱切割設(shè)備下料，工藝人員在板件展開下料時，對下料圖以折彎線為中心作向里凹圓弧，去掉多余板料，如圖4所示，其中R為圓弧半徑。②對沒有進行板料切割凹圓弧的工件，在折彎完成后進行手工修磨至要求的尺寸精度，若裝配精度要求較高，需對工件進行銑邊處理。

圖4　帶凹圓弧工藝圖

（4）滑料：①情形1：待折彎工件出現(xiàn)折彎線和工件邊緣線不平行的情況，即一端在折彎機下槽上有支點，另一端無支點，工件實物如圖5所示，其中L為割縫長度。②情形2：待折彎工件折彎線和工件邊緣線平行，但兩端在折彎機下槽上均無支點。對此采取的工藝措施為：①增加割縫處理。針對情形1，工藝人員對下料圖沿工件折彎線方向增加割縫，其長度為工件折彎線向外偏移，偏移寬度為選擇折彎機下槽寬度的一半。②增加余量處理。針對情形2，工藝人員對下料圖增大尺寸，以使邊緣在折彎機下槽上有支點，滿足折彎。待折彎工序完成后，對其按照產(chǎn)品圖進行切割余量處理，修磨割口，滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

圖5　帶割縫工藝圖

（5）壓痕或滑傷：工件在壓彎時，受折彎機上模和下槽擠壓作用，出現(xiàn)不同程度壓痕或滑傷。一般碳鋼件表面粗糙度要求不高，輕微的傷痕對其沒有影響。但是對于430―2B、12Cr17Mn6Ni5等一些特殊材質(zhì)，外觀鏡面，需采取一定工藝措施予以保護。對此采取的工藝措施為：①對于碳素鋼材質(zhì)，增大折彎下槽寬度，使其成形圓角半徑增大，減小下槽對工件的擠壓。②對于特殊不銹鋼材質(zhì)，壓彎前做準(zhǔn)備工作，在折彎機下槽上鋪紙隔離，若工件兩面均需要保護，也可對工件沿折彎線方向鋪紙隔離。有較好生產(chǎn)條件者，可使用防壓痕墊。

2. 折彎工件工藝性問題預(yù)防

（1）帶孔折彎工件：當(dāng)折彎工件帶有圓孔或者長圓孔，如圖6、圖7所示，其中L為孔邊緣線到彎曲區(qū)域邊緣距離，t為板厚，若采取壓彎前孔已成形，且在彎曲變形內(nèi)，則壓彎后會出現(xiàn)拉料情況，導(dǎo)致折彎件外形尺寸達不到設(shè)計圖樣要求，同時孔也會發(fā)生變形，需采取工藝措施預(yù)防。對此采取的工藝措施為：①對于圓孔，若L≥2t，孔可在工件壓彎前成形，若出現(xiàn)輕微孔變形，需鉆床重新穿孔；若L＜2t，需要工件壓型完成后再鉆孔。②對于長圓孔，按照上述圓孔情形處理，一般情況下，保證圓孔長度不大于板件寬度（沿折彎線方向）的20%，即La≤0.2Lb，但特殊情況下需根據(jù)工件實際形狀加以具體分析。

圖6　帶圓孔折彎工件

圖7　帶長圓孔折彎工件

（2）非剪切件的折裂預(yù)防：鋼板在軋制過程中形成的纖維組織，由于其方向性，使材料力學(xué)性能產(chǎn)生各向異性。在車間實際操作過程中，當(dāng)纖維方向與折彎線方向平行時，材料的抗拉強度較差，容易造成圓角處折裂。對此采取的工藝措施為：①若受材料整體外形限制時，使得組織纖維方向與折彎線方向平行，需增加折彎圓角半徑，至少為板材最小彎曲半徑的2倍。②當(dāng)組織纖維方向與折彎線垂直時，材料具有較大抗拉強度，折彎圓角半徑可

為最小彎曲半徑。③壓彎雙向工件時，須使組織纖維方向與折彎線方向成一定的夾角。

（3）折彎工件增加工藝孔：工件折彎線沿其某一邊緣線，如圖8所示，其中雙點劃線為折彎線，若直接在折彎機上進行壓彎處理，會出現(xiàn)帶料撕裂情況。須增加工藝孔進行預(yù)防，如圖9所示，其中φ為直徑，雙點劃線為折彎線，同時規(guī)范工藝孔直徑。對此采取的工藝措施為：在折彎工件上拐角處沿折彎線方向增加工藝孔，其工藝孔直徑約為板厚的1.5～2.0倍。

（4）干涉和抗刀：如圖10所示，其中H為折彎工件高度，B為其寬度，當(dāng)H≤B時，折彎工件可能因工件高度過高，接觸數(shù)控折彎機面板，發(fā)生干涉現(xiàn)象；當(dāng)H≥B時，除發(fā)生干涉情況外，若工件較小，折彎直邊也可能會接觸折彎機上刀，發(fā)生抗刀現(xiàn)象。

當(dāng)折彎工件發(fā)生干涉或抗刀現(xiàn)象時，強制施加外力會導(dǎo)致工件折彎角度達不到要求。對此采取的工藝措施為：①對于干涉現(xiàn)象，采用折彎反變形法，第一刀工序先在工件中間折鈍角，第二、三刀工序進行兩邊折彎，第四刀工序反壓中間（第一刀反面）至平。②對于抗刀現(xiàn)象，可更換直板上刀，使用彎刀進行折彎，如圖11所示，其中H為折彎工件高度，B為其寬度。

（5）異形件折彎線定位：部分折彎件因外形尺寸復(fù)雜，出現(xiàn)非直邊、與折彎線相交等情況，會導(dǎo)致工件下料折彎時邊緣難以觸碰數(shù)控折彎機擋尺及手工劃折彎線困難。對此采取的工藝措施為：①中薄板下料時準(zhǔn)備。中薄板件可選擇激光切割機或者精細等離子切割機下料，下料時直接在工件上割出折彎標(biāo)記割縫，此割縫對薄板影響較小，能后期修復(fù)。②厚板下料后準(zhǔn)備。切割一件和原異形件相同的工件作為劃線工裝樣板，厚度要求一般為2～4mm，在折彎線處割出V形口，方便定位劃線。

圖8　未增加工藝孔工藝圖

圖9　增加工藝孔工藝圖

圖10　折彎干涉

圖11　折彎抗刀修正

3. 結(jié)語

根據(jù)車間生產(chǎn)過程，結(jié)合工作經(jīng)驗，對折彎工件常見缺陷及工藝性問題預(yù)防提出合理的解決措施，這些工藝措施經(jīng)生產(chǎn)驗證，能滿足質(zhì)量要求并提高工件質(zhì)量。

參考文獻：

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[3] 羅益旋. 最新沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計實用手冊[M]. 長春：銀聲音像出版社，2004.

專家點評

文章結(jié)合數(shù)控折彎機工作原理和個人工作經(jīng)驗，總結(jié)了折彎件常見缺陷并提出合理的工藝措施，作者站在“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”的角度，對一些工藝性問題分析得很具體，采取的措施也很得力，通過對折彎過程的控制和預(yù)防，提高了工件質(zhì)量。為同行業(yè)工藝人員提供了有價值的參考。

收稿日期：（20150409）