金属弯曲是一种常见的制造工艺用于制造各种产品,从简单的支架和外壳到工业机械和汽车的复杂零件。该过程涉及通过对钣金板上的一个或多个点施加压力来操纵金属板以形成特定形状。在本文中,我们将探讨最常见的金属弯曲中使用的材料.
金属弯曲使用哪些材料?
您不能在折弯机上弯曲弹塑性材料。如果您尝试这样做,您也可能会损坏机器。决定时必须特别小心金属弯曲材料在制造过程中。让我们来看看推荐用于金属成型和弯曲的一些最佳材料。
- 碳钢:碳钢是钣金制造中使用的最灵活、最坚固的材料之一。由于该材料是可回收的,因此它还有助于减少碳足迹。
- 铝:铝主要用于轻量化应用。弯曲铝材时必须特别小心,以防止材料在角落处坍塌或开裂。
- 不锈钢:当最终产品需要坚固耐用且金属强度高时,首先想到的是不锈钢。不锈钢还需要使用大功率的钣金弯曲机来成型产品。
- 钛:钛是一种耐腐蚀且坚固的材料,非常适合金属弯曲技术。如果您的产品是医疗或运动器材,钛应该是您的首选材料。
- 铜:成本是最耐腐蚀的材料,也是最低的成本。铜可实现高精度钣金弯曲。铜是一种经过验证的材料,被许多金属弯曲行业广泛用于各种用途。
这些是适合所有人的最佳材料金属弯曲的类型.碳钢是上述材料中最常用的。还有许多其他金属可用于弯曲过程。但在确定材料之前,请务必进行充分的研究。
金属弯曲与其他制造工艺的比较
与其他制造工艺相比,金属弯曲有其独特的特点和优点,但它也有一些局限性。下表是金属弯曲和其他制造工艺的比较分析:
过程 | 最适合用于 | 过程精度级别 | 厚度 (mm) | 需要自定义工具 | 最小起订量 | 从 CAD 到首次生产的交货时间 |
---|---|---|---|---|---|---|
激光切割 | 具有各种几何形状的小型到大型零件 | ± 0.10 毫米 | 0.5 毫米至 20.0 毫米 | 不 | 1 至 10,000 个单位 | 少于 1 小时 |
CNC 板材弯曲 | 具有直角几何形状的小型到大型零件,可进行多次弯曲 | ± 0.18 毫米 | 0.5 毫米至 20.0 毫米 | 不 | 1 至 10,000 个单位 | 少于 1 小时 |
CNC冲孔 | 具有大多数几何形状的小型到大型零件,适用于具有多个孔和压花的零件 | ± 0.12 毫米 | 0.5 毫米至 4.0 毫米* | 除非需要特殊表格,否则不可以 | 1 至 10,000 个单位 | 少于 1 小时 |
冲压 | 具有严格公差、受限几何形状的大批量生产 | ± 0.05 至 0.10 毫米 | 0.5 毫米至 4.0 毫米* | 是的,从 250 美元到 100,000 美元+ | ≥5,000 台 | 25 天到 40 天 |
剪切 | 具有简单几何形状、直线和低公差要求的薄材料 | ± 0.50 毫米 | 0.5 毫米至 4.0 毫米* | 不 | 1 至 10,000 个单位 | 少于 1 小时 |
金属弯曲的工具有哪些?
金属弯曲工具主要包括以下几大类:
1. 弯曲机
这折弯机是金属弯曲中最常用的工具之一。根据其类型和功能可分为多种类型:
- 液压弯曲机:由液压系统提供动力,弯曲金属板。该型机器功率大,稳定性好,适用于弯曲大型金属板。
- 伺服电动折弯机:采用伺服电机和控制系统,具有精度高、效率高的特点。通过编程设置,可以自动完成工件的弯曲加工,适用于高精度和高效率的生产要求。
- 数控折弯机:采用先进的数控系统,具有更高的自动化程度和加工精度。数控折弯机通过输入加工参数,可以自动完成工件的定位、夹紧、弯曲和卸载等操作,大大提高了生产效率和加工质量。
2. 特殊弯曲模具
专用弯曲模具是弯曲机的重要配件,用于弯曲特定形状和尺寸的金属。这些模具通常由高强度、高硬度材料制成,以确保它们在弯曲过程中不会损坏或变形。根据金属板的厚度、材料和弯曲角度,需要选择不同形状和尺寸的模具。
3. 卷板机
卷板机也是金属弯曲的重要设备。主要用于将金属板轧制成圆柱形、圆锥形或其他形状。卷板机的工作原理是通过滚轮对金属板施加压力,使其塑性变形并轧制成所需的形状。卷板机在金属加工领域具有广泛的应用,例如制造压力容器、管道等。
4. 弯管机
弯管机主要用于弯曲金属管材。它可以通过不同的模具和工艺参数将金属管材弯曲成各种形状和角度。弯管机具有加工效率高、操作简便等优点,广泛应用于石油、化工、电力等领域的管道安装和维护。
特种弯曲技术使用哪些材料?
金属弯曲工艺的范围广泛而多样,根据具体应用使用各种技术。
1.V 型弯曲:
这种方法非常常见,并且用于大多数弯曲需求.该方法使用“冲头”和“V 型模具”将钣金弯曲到指定角度。在此过程中,冲头在 V 型模具上方的位置对钣金施加力。由于冲头的力,在钣金中形成一个角度。V 形弯曲方法相对有效,因为它可用于弯曲钢板而无需改变其位置。
有三种常见的V 形弯曲的类型:
※铸造
压印是一种弯曲过程,其中冲头和工件底部位于模具上。这会产生一个受控的角度,从而导致很少的回弹。这种类型的弯曲比空气弯曲和底部弯曲所需的吨位更大。
铸币的优点是,为了产生出色的结果,准确性是必不可少的,而这正是铸币方法可以提供的。除了准确之外,在使用此技术时,重复结果也是一项简单的任务。 使用压印时回弹也不太常见,这意味着金属不太可能恢复到其原始状态。
※底弯曲
底部弯曲也使用冲头和 V 形底模,就像空气弯曲一样。不同的是,冲头用于将金属完全推入模具以产生弯曲。底部弯曲(或众所周知的触底)之所以得名,是因为金属被迫到模具的底部。使用更高的压力,金属与冲头和模具完全接触。
因为材料被压入芯片底部,所以使用的芯片将决定所达到的弯曲角度。对于底部弯曲,您必须更改模具以实现不同的弯曲角度。空气弯曲不是这种情况,因为冲头可以被推到模具中的不同深度。底部弯曲导致回弹减少并产生更精确的角度。最大的缺点是每个新的弯曲半径都需要不同的底模,这意味着在机器上手动交换它。机器在生产过程中也承受着更大的压力。
※空气弯曲
部分弯曲或空气弯曲,其名称来源于工件实际上并不完全接触工具零件的事实。在部分弯曲中,工件靠在 2 个点上,冲头推动弯曲。通常仍然使用折弯机完成,但实际上不需要侧模。空气弯曲提供了很大的灵活性。假设您有一个 90° 的模具和冲头。使用这种方法,您可以获得 90 到 180 度之间的任何结果。虽然不如触底或铸币准确,但这种简单性就是该方法的美妙之处。如果载荷被释放并且材料的回弹导致错误的角度,只需施加更大的压力即可轻松调整。当然,这是与触底相比准确性降低的结果。同时,部分弯曲的最大优点是不需要对不同角度的弯曲进行重新加工。
2. 辊弯
这金属弯曲技术涉及将板材弯曲成弯曲的形式。该技术利用了轧制弯曲钣金标准,其中包括使用三个辊子、一个液压压制系统以及一个制动器。三个辊子之间的距离允许制造商将板材弯曲成曲线。
3. U 形弯曲
U 形弯曲与 V 形弯曲方法完全相同。这种方法使用 U 形冲头和 U 形模具。V 形弯曲和 U 形弯曲之间的唯一区别是生成的板材是 U 形而不是 V 形。
4. 旋转弯曲
旋转弯曲方法适用于需要大于 90 度角的弯曲。它也可以认为类似于 V 形弯曲,但这个过程的输出更加均匀和美观,因为这种方法中使用的金属板弯曲机不会划伤板材表面。
5. 边缘弯曲
这种边缘弯曲钣金的技术有助于制造商弯曲边缘而不会损坏它们。钣金边缘弯曲方法最常用于比其余金属零件短的钣金部分。它有助于消除角落的锐利度并增加结果的美感。
6. 擦拭弯曲
这种弯曲方法使用刮刀模具。将金属板小心地放置在擦拭模具内,压力垫对板材施加压力。稍后,使用冲头在板材上进行所需的弯曲。
金属弯曲的优点是什么?
作为一种重要的金属加工方法,金属弯曲具有一系列优点。以下是对金属弯曲的优点:
- 显著节省成本:金属弯曲工艺使用标准化的上下模,与需要定制模具的成型技术相比,这大大降低了模具成本。通过精心的工艺布局和工艺优化,可以有效降低原材料消耗,减少废弃物产量,进而降低生产成本。
- 广泛的材料适应性:金属弯曲技术适用于几乎所有金属材料,尤其是钢、铝、铜和钛等具有出色延展性的钣金。它广泛用于各种行业,例如消费电子、包装、运输制造和建筑金属部件。
- 设计灵活性:金属弯曲技术可实现从平板到三维零件的快速转换,这为设计验证和产品迭代提供了极大的便利。设计师能够在保持整个生产过程的稳定性的同时,快速调整和优化设计。
- 高效的生产流程:金属弯曲易于操作,弯曲效率不受工件体积的影响。采用先进的计算机控制弯曲机,每分钟可完成多次弯曲操作,显著提高生产效率。
- 高精度:金属弯曲工艺的特点是精度高,误差范围非常小,通常控制在 0.1 毫米左右。这确保了产品质量的稳定,并符合高精度工业制造的标准。
- 出色的还原性和可靠性:在金属弯曲过程中,可以保持金属材料原有的可还原性和可靠性,并且不会对材料性能产生负面影响,从而保证成品的使用寿命。
金属弯曲的设计注意事项有哪些?
金属弯曲的设计注意事项涵盖许多方面,以确保平滑的弯曲过程和弯曲零件的质量。以下是一些关键的设计注意事项:
1.注意反弹
折弯钣金时,必须将材料折弯到超出其所需角度。这是因为金属板具有很高的弯曲能力,使其能够弹回原来的位置。因此,必须通过将材料弯曲得略高于要求来处理这种情况。
2.Be 一定要使用折弯机
在适用的情况下,始终使用折弯机,因为它提供支撑并确保更干净的钣金弯曲和弯曲板上的连续图案。
3.使用弯曲余量
弯曲余量是金属的一种特性,它决定了金属的弯曲难易程度。我们建议您执行折弯余量计算,以确定进行特定角度和半径折弯所需的钣金长度。在制造过程中考虑弯曲余量和弯曲力将帮助您获得更清洁的产品结果。它还将帮助您创建精确的平面制造模型。
4.避免弯曲到尖锐的内角
当内角急剧弯曲时,内应力会增加。尽管金属具有延展性和延展性,但它们很容易开裂。如果考虑弯曲工具的半径,则可以大大减少此问题。在弯曲线之间来回工作,逐渐将钣金弯曲到所需的角度。
注意内弯半径,它必须等于成型金属板的厚度。例如,如果要弯曲 3 mm 厚的钣金,则内弯曲半径也应为 3 mm。弯曲角度也是如此,弯曲角度不得大于金属板的总厚度。
金属弯曲的常见应用有哪些?
金属弯曲应用广泛包括:建筑、汽车、运输、航空航天和基础设施行业。钣金弯曲可用于每个行业,以创建唇、榫眼、法兰和凹坑等特征。有时,钣金弯曲用于增加钣金零件的刚度。
常见问题
1.什么用来弯曲金属?
用于弯曲金属的工具和设备多种多样,选择取决于金属类型、厚度、所需的弯曲半径和精度等因素。常见的金属弯曲工具和设备包括弯曲机,它是金属弯曲加工中最常用的设备之一。它使用液压或机械力弯曲金属板,适用于各种厚度和材料的金属。卷板机主要用于将金属板轧制成圆柱体或圆锥体。它使用三个滚轮连续弯曲板材,适用于较厚的金属板。型材弯曲机主要用于弯曲各种金属型材,如角钢、槽钢、圆管等。手动弯曲工具:对于小批量或简单的弯曲任务,可以使用弯管机、扳手等手动弯曲工具。
2.什么是曲面材料?
弯曲材料是指因外力而发生塑性变形,从而改变其形状和大小的材料。在金属加工中,弯曲材料通常是指金属板、管材、型材等。通过弯曲加工,可以生产各种形状和角度的零件和产品。
3.哪些材料适合弯曲?
适合弯曲的材料主要取决于材料的机械性能和加工要求。适合弯曲的常见材料:(1)低碳钢:低碳钢具有良好的塑性和韧性,易弯曲但不易折断。它是金属弯曲中最常用的材料之一。(2)不锈钢:不锈钢具有优异的耐腐蚀性和强度,适用于对耐腐蚀性和美观性要求较高的弯曲零件。但是,不锈钢的硬度相对较高,因此需要选择合适的弯曲参数和模具。(3)铝合金:铝合金重量轻、强度高、耐腐蚀性好。是航空航天、汽车等领域常用的弯曲材料。铝合金具有良好的塑性,易于弯曲,但需要注意避免过度弯曲,从而可能导致裂纹。(4)铜合金:铜合金具有良好的导电性和耐腐蚀性,适用于电气和化学领域的弯曲零件。铜合金还具有良好的塑性,易于弯曲。
4.弯曲加工由哪些部分组成?
弯曲过程主要包括(1)材料准备:选择合适的金属材料和规格,并进行切割和去毛刺等前处理工作。(2)模具设计:根据弯曲部分的形状和尺寸设计合适的模具。模具的设计直接影响弯曲零件的精度和质量。(3)弯曲操作:将预处理好的金属材料放入模具中,通过弯曲机、卷板机或其他弯曲设备进行弯曲操作。在弯曲过程中,需要控制弯曲角度、弯曲半径和弯曲力等参数。(4)检查和修边:检查弯曲的零件,检查其形状、尺寸和表面质量是否符合要求。(5)后续加工:根据具体的应用场景和要求,对弯曲的零件进行后续加工,如焊接、喷涂、电镀等。
总结
金属弯曲是一项重要的工艺技术,选择合适的材料是确保加工质量和效率的关键。铝、铜、黄铜、碳钢和不锈钢等材料在弯曲加工中各有优缺点,需要根据具体的应用场景和要求进行选择。同时,还需要考虑材料的物理化学性能、加工性能、使用要求、经济性和可行性等因素,以确保最终产品的质量和性能满足设计要求。
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