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DFMA知识| 产品工艺之——钣金成型
发布时间:2022-11-14作者来源: 浏览:432

按制动器(打开)按制动器(关闭)

在使用按压制动器和标准模具集时,仍有各种技术可用于弯曲表。最常见的方法称为V弯曲,其中冲孔和模具是”V”形。冲床将床单推入 V 形模具中的”V”形凹槽,使其弯曲。如果冲床不将床单强制到死腔底部,在死腔下面留下空间或空气,则称为”空气弯曲”。因此,V 槽的角度必须比表中形成的角度更清晰。如果冲床将床单强制压到死腔底部,则称为”底部”。这种技术允许更多的控制的角度,因为有较少的弹回。但是,需要更高的吨位压机。在这两种技术中,”V”形凹槽或模具开口的宽度通常是表厚的 6 到 18 倍。此值称为模具比,等于除以板厚度的模具开口。

V 弯曲

除了V弯,另一种常见的弯曲方法是擦拭弯曲,有时称为边缘弯曲。擦拭弯曲要求将纸张按在擦拭上,由压力垫压死。然后,冲压在超出模具和垫片的床单边缘上。纸张会弯曲在擦拭模具边缘的半径上。

擦拭弯曲

设计规则

弯曲位置 – 弯曲应位于存在足够材料的位置,最好是使用直边,以便在不滑动的情况下固定板材。此法兰的宽度应至少等于表厚的 4 倍,外加弯曲半径。

弯曲半径:使用所有弯道的单个弯曲半径来消除其他模因或设置;内部弯曲半径应至少等于板厚

弯曲方向 – 弯曲硬金属平行于板材的滚动方向可能导致断裂。建议垂直于滚动方向弯曲。

任何功能(如孔或插槽)都可能被扭曲,这些特征位于离弯道太近的地方。这些特征与弯曲的距离应至少等于板厚度加弯曲半径的 3 倍。

在手动弯曲的情况下,如果设计允许,可以沿着弯曲线切割一个插槽,以减少所需的手动力。

滚动成型

轧辊成型,有时拼写为滚成形,是一种金属形成过程,通过一系列弯曲操作逐渐塑造金属板材。该过程在轧辊成形线上执行,其中钣金库存通过一系列轧制站进料。每个站都有一个滚筒,称为滚筒模具,位于表的两侧。滚筒模具的形状和大小可能是该站所独有的,或者几个相同的滚筒模具可用于不同的位置。滚筒模具可能位于表的上方和下方,沿两侧,角度等。当床单被强制通过滚筒在每个滚站死亡时,它塑料变形和弯曲。每个轧辊站在纸张的完全弯曲中执行一个阶段,以形成所需的部分。滚筒模具进行润滑,以减少模具和床单之间的摩擦,从而减少工具磨损。此外,润滑剂可以允许更高的生产率,这也取决于材料厚度,轧辊站的数量和每个弯道的半径。卷成型线还可以包括卷形成前后的其他钣金制造操作,如冲压或剪切。

滚动成形线

卷形成过程可用于将纸张形成各种横截面配置文件。打开型材是最常见的,但也可以创建一个封闭的管状形状。由于最终形式是通过一系列弯道实现的,因此该部分不需要沿其长度进行均匀或对称的横截面。轧辊成型用于创建非常长的钣金部件,典型宽度为 1-20 英寸,厚度为 0.004-0.125 英寸。无论如何宽和厚的床单可以形成,一些高达5英尺宽,0.25英寸厚。卷成型工艺能够生产出耐受性高达±0.005英寸的零件。典型的卷形部件包括面板、轨道、搁板等。这些部件通常用于用于屋顶、照明、存储单元和 HVAC 应用的工商业建筑。


旋转,有时称为旋转成形,是一种金属成形过程,用于通过旋转一块钣金来形成圆柱形部分,而力则施加在一侧。金属板盘以高速旋转,而滚筒将金属盘压在称为 mandrel 的工具上,形成所需的部分的形状。旋转金属部件具有旋转对称的空心形状,如圆柱体、圆锥体或半球。例如炊具、轮毂盖、卫星天线、火箭鼻锥和乐器。
旋转通常在手动或数控车床上进行,需要一个空白的、曼德勒和滚筒
工具。空白是盘状的钣金片,是从板材库存中预先切割而成的,将形成该部分。曼德雷尔是该部分内部形状的坚实形式,将按下空白。对于更复杂的零件,如具有重新进入表面的部件,可以使用多件式单体。由于曼德勒在这个过程中没有遇到太多的磨损,它可以由木材或塑料制成。然而,大批量生产通常使用金属马德雷尔。车床和空床被夹在一起,固定在车床的头架和尾部之间,由主轴高速旋转。当空和曼德雷尔旋转时,通过工具将力施加到表上,导致表弯曲,并在曼德雷尔周围形成。该工具可能会进行几次传递以完成表的塑造。此工具通常是连接到操纵杆上的滚轮。滚筒的直径和厚度不同,通常由钢或黄铜制成。滚筒价格低廉,耐磨损少,零件产量低。

旋转车床

有两种不同的旋转方法,称为传统旋转和剪切旋转。在传统旋转中,滚筒工具将推对空,直到它符合曼德勒的轮廓。由此产生的旋转部分的直径将小于空白,但将保持恒定的厚度。在剪切旋转中,滚筒不仅将空头弯曲到曼德勒上,而且在移动时施加向下力,将材料伸展到曼德勒上。这样,旋转部分的外径将保持与原来的空白直径相等,但部分壁的厚度将更薄。

传统旋转与剪切旋转

深绘

深绘是一种金属成型过程,其中钣金被拉伸到所需的部分形状。工具向下推板金属,迫使它进入所需的部分形状的模具腔。施加在纸张上的拉伸力导致其以塑料方式变形成杯形部分。深绘部件的特点是深度等于该部分直径的一半以上。这些部分可以有各种横截面与直,锥形,甚至弯曲的墙壁,但圆柱形或矩形部分是最常见的。深层绘图对延展金属(如铝、黄铜、铜和轻质钢)最为有效。深图形成的零件包括汽车车身和油箱、罐子、杯子、厨房水槽以及锅碗瓢盆。
深绘过程需要一个空白的空白支架、冲孔和模具。空白是一块钣金,通常是圆盘或矩形,这是从库存材料预先切割,将形成部分。空白由模具上的空白支架夹住,模具在部分的外部形状中具有空腔。一种称为冲孔的工具向下移动到空白处,将材料绘制或伸展到模腔中。冲孔的运动通常以液压供电,以施加足够的力到空白。模具和冲孔体验磨损从施加到钣金的力,因此由工具钢或碳钢制成。绘制该部分的过程有时发生在一系列操作中,称为绘图减量。在每一步中,一拳将零件强制进入不同的模具,每次将零件伸展到更大的深度。完全绘制一个部分后,可以抬起冲孔和空白支架,并将部分从模具中取出。夹在空白支架下的钣金部分可能会在可以修剪的部分周围形成法兰。

深绘深度绘图序列

拉伸成形

拉伸成型是一种金属成型过程,其中一块钣金被拉伸并同时弯曲在模具上,以形成大轮廓部分。拉伸成形是在拉伸压机上进行的,其中一块钣金通过抓握下颚牢牢地抓住其边缘。扣人心弦的下颚都连接到由气动或液压力拉伸板的车厢上。此过程中使用的模具是拉伸形块,称为形式模具,它是一个固体轮廓件,将压在钣金上。最常见的拉伸式印刷机是垂直方向的,其中形态模具位于压台上,可以通过液压冲压器将压机提升到纸张上。当形式模具被驱动到床单中时,其边缘紧紧地抓住,拉伸力增加,表体塑料变形成新的形状。水平拉伸压机将窗体侧身安装在固定的压机上,而抓握的下颚则水平地将表单拉到形态周围。

拉伸成形

拉伸形成的部件通常很大,具有较大的半径弯曲。可生成的形状从简单的弯曲表面到复杂的非均匀横截面不等。拉伸成型能够以非常高的精度和光滑的表面塑造部件。电感材料更可取,最常用的是铝、钢和钛。典型的拉伸成形部件是大型弯曲面板,如汽车中的门板或飞机上的机翼面板。其他拉伸形成的部分可以在窗框和外壳中找到。


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