在进行工艺讲解之前, 我们先来思考一下, 于CNC、钣金、冲压、注塑以及当下的3D打印等几个加工行业里边, 这些加工工艺主要解决的是何种问题呢?
不去考虑那些具体的加工方面的细节, 单单从整体的角度去看, 实际上它们每一个都是在针对不同的, 各种各样的原料的3D成型方面的问题去解决, 去处理。
换言之, 即便是处于各异的加工工艺范畴, 选用的是各不相同的原材料, 然而这些加工工艺所指向的目标是一致的, 那便是针对制造出一个拥有长、宽、高以及其他特征的具备结构构建机能的物体, 进行相关的制造作业。
为了能够更加清晰直观地去介绍钣金的成型工艺, 以及其具备的效率和优势, 我们针对钣金加工里的核心工艺——钣金折弯, 会从成型原理、折弯原理、成本核算这三个角度展开分析。
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钣金工艺介绍
样件折弯展示
在实际的加工情形当中, 有一个如巴掌般大小的3D结构件, 仅仅只需要十几秒的时间便能够完成成型操作, 对于那些尺寸稍微大一点儿的工件而言, 除了取放操作相对复杂一些之外, 其成型所需要的时间也不过是几十秒而已。去制作一个具有那样大小的东西, 并不需要开启模具, 在几十秒的时间内就能够实现成型的加工工艺, 还能够存在哪些情况呢? 成型的速度非常快, 能够降低成本, 这便是钣金折弯所具备的主要优势所在！
样件折弯演示视频
补充一个细节, 原材料折弯前是软的。它经过了折弯, 就成有强度的了。这个细节在钣金结构设计上乃是一个很关键且重要的概念。金属薄板能够借助折弯来增添强度。
段差折弯效果展示
折弯效果展示
假设有个零件, 其面积相对较大, 为避免出现变形状况, 我们能够运用这样的策略, 即直接借助薄板，通过折弯的方式来增强其强度, 如此一来, 不但能够减轻重量, 而且能够降低原材料成本。
优势总结
1、制作成本低的原材料, 能够运用极薄的材料达成极大的体积, 能够凭借折弯工艺提升板材强度以消解形变风险, 能够借助折弯方式实现从板材到立体件的快速成型, 要记住此处所讲的能做到极大的体积, 指的是薄板类在这一范畴的优势。
2、成型的速度十分迅速, 成型所需之处成本较为低廉, 其成型速度并不取决于体积的大小, 并不需要启用任何的模具, 适宜于进行打样以及开展批量的生产。
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钣金加工原理
可以看到, 这儿呈现的是属于我们的一台通快1150数控折弯机, 此折弯机的压力是150吨, 其加工长度为3.2米, 后挡指是6 + 1轴, 能够对折弯的最大加工厚度可达4MM的不锈钢进行操作。
通过上下模具进行挤压从而实现折弯的原理, 可以折出具有不同角度尺寸的折弯工件, 模具主要是由下模以及上模构成的。除了一次成型模具之外, 其中下模一般是带有V槽的下模需要对于折弯材料厚度做出不同的选择来挑选不同的折弯下模。
日常所运用的折弯上模主要被划分成直刀以及弯刀这两类别的, 直刀与弯刀之间的主要差异之处就在于用以考量折弯干涉避让相关问题的, 接下来会从折弯的几个细节以及关键点展开详细讲述的:
以上都是钣金加工中最常用的折弯刀具。
另外存在一些特异形状, 在加工进程里, 为了确保精度以及提升效率, 还会预先准备好一些特定模具, 像百叶窗形状的（能用折弯机加工也能用冲床加工这只是个例子）, 还有常见的圆弧模具之类的。下面这张图呈现的便是我们事先准备好的从R5到R40不同规格的圆弧成型模具（仅拍摄了其中一部分）:
钣金折弯工件的加工, 在很大程度上是依靠这些模具的, 正是凭借着手头上的这些模具, 才能够折出我们平日里常见的绝大部分工件。
关键点总结
1、折弯尺寸是否足够
（在功能不受影响的状况下, 默认的处理法子是, 若样品能够弯折就要尝试弯折, 要是无法弯折那便进行焊接）
2、折弯是否会产生干涉
（默认处理方法：不影响功能的情况下，样品能折就折，折不了就焊接）
3、折弯变形问题
（三种默认处理方法，可往下看）
1、折弯尺寸是否足够
* 板厚对应的最小折弯边：
如图所示, 钣金折弯由上模、下模、后定位以及工件这四个部分构成, 上模朝着下方挤压工件, 抵至 V 型槽的下模之内, 挤压的深度对折弯的角度予以决定, 后定位的位置将折弯的位置以及尺寸确定下来, 其中下模 V 槽的宽度通常为板厚的 6 倍, 也就是 1MM 的板材要用的 6MM 的下 V 槽, 因有这个限制便产生了最小折弯边的限制, 即工件最少要搭在 V 槽两边, 并且延伸 2MM。就拿6mmV槽来讲, 6MM的一半是3, 再加上延伸的2mm, 结果是5mm, 而这5MM就是1MM板的最小折弯边。
以下为建议的最小折弯边尺寸表：
建议最小折弯边尺寸表
板厚（mm）
最小折弯（mm）
1.0
1.2
1.5
2.0
10
2.5
12
3.0
14
不同板厚, 所需底模V槽槽宽不同, 存在最小折弯边这一情况, 正常按板厚1比6, 折弯时需搭接两边；板越厚, 槽越宽, 若折弯尺寸过小致搭接不上, 便无法折弯。
2、折弯是否会产生干涉
于进行折弯这个操作的进程当中, 会察觉到一个存在的状况, 即有一些难以完成折弯 , 那么究竟是哪些可以实现折弯而哪些不可以折叠呢 , 呢?
我们加工物品无论多么纷繁复杂, 是否能够弯折这事, 除开思索最小的折弯尺寸考量, 那便是干涉这一问题。
传授给大伙一个辨别是不是干涉的微小诀窍, 那便是将我们全部的工件结构都设想成U型, 在折弯最后一刀之际, U型后面的成型尺寸会不会超过折弯中心线呢?
正如第一张图那般, 要是超出其所规定的范围, 那么便需动用第二张图里呈现的弯刀了。在此处, 存在着我们预先定制好的U型结构, 其最大能够达成的成型尺寸为120MM。
于此存在一个小的供参考意见: 在考量设计构思的时候, 要尽可能地减少去对工厂的加工极限发起挑战, 诸如这般的弯刀并非必然是每一个工厂都必须配备的。一旦你能够选择的适配工厂数量减少了, 并且对其依赖性增强了, 那么成本就会随之增加, 特别是在针对样品这一方面的情况。
3、折弯变形问题
折弯线附近孔和其他特征
折弯的原理实际上就是那种挤压拉伸的动作, 在折弯线附近的那些结构，由于相互之间离得太过接近，所以特别容易产生对应的结构变形, 而且边缘部分没办法被带动起来, 孔这方面也属于一个问题, 极为关键的情况是, 带不起来的边缘很容易向上凸起来, 进而致使整个面不再是平面状态, 这极有可能对实际所呈现的效果造成影响, 以及有可能引发出现装配方面的问题。
针对这种情况，我们默认会有以下几种处理方式：
结构件
非外观件
一般会开工艺槽，不加焊接处理
（成本较低）
外观件
针对孔变形问题，默认会先开小孔，折弯后，再手工扩孔
（成本中高）
外观件
针对特殊结构，默认会开工艺槽并，加焊接打磨处理
（成本最高）
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成本核算
每一个加工工艺, 皆是经由不一样的细分环节组合构建而成, 整体的加工成本便是产品所涉及到的各个加工环节的成本加起来的总和。
如果拿小工件当作例子来看, 每20秒能够完成一个, 一分钟可以完成4个这样数量的小工件, 一小时能够完成240个小工件。十个小时完成的小工件数量就是2400个。这所表达的意思就是, 在正常的状况之下, 制作2000个小工件的话, 当天基本上是能够实现出货的。
那么, 这个小小的工件, 其加工成本究竟是多少呢? 效率越高, 成本越低, 成本核算实际上核算的便是效率。大家在从事产品制作时, 当进行成本核算或者工艺对比之际, 最为简便的方式便是查看这个工艺一天的产能能够产出多少个, 如此一来心里便有底了。
可是实际的情形并非如此这般, 客户所下达的并非是两千四百个订单, 仅仅只有三个而已, 折弯师傅呢, 也并非能够刹那间就进入到工作状态当中, 先是进行换模操作, 接着更换刀具, 随后要调试一番, 然后再磨蹭着思考一下, 如此这般大概可能需要二十分钟的时间, 换而言之, 去做这三个订单所需的时间便是二十分钟再加上一分钟, 从成本方面来讲, 准备工作就大概需要二十分钟左右了, 然而实际的加工的成本仅仅才一分钟。
以上所提及的数据, 仅仅是用来打个比方而已, 然而其反映的同样是在实际进行加工之时, 所需要付出的那些环节成本, 换而言之, 也就是折弯这个环节实际的成本构成情况:
折弯成本=准备工作成本+实际加工成本。
是何缘故致使大部分传统从事钣金加工工艺的工厂没有意愿去制作样品呢? 究其缘由在于, 在批量开展生产这一环节当中能够将准备工作所产生的成本予以忽略不计, 比拼的乃是实际所涉及的加工成本, 数量越大便越易于进行量化, 成本也就更趋向于能够作出较为精确得预估。
在样品生产方面, 所考量的并非单一款式的加工数量, 而是款式数量的多少, 直接要降低的并非实际生产成本, 而是需要持续提高准备工作环节的效率, 以此才能从整体上降低样品生产成本, 更是要专门构建针对样品的生产流程, 这便是我们当下一直在开展的工作。
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总结
折弯于设计层面实际上并没存有很多的技巧, 关键在于设计方面的一些规范, 至于能否进行加工以及怎样去降低成本以达成自身期望的效果, 这也就是所提及的成本范畴, 以及实际加工过程中的细节状况还有相关注意事项。
再强调下，还是上面总结的两句：
1、能够以很低的原材料成本, 运用很薄的材料达成很大的面积, 借助折弯工艺提升板材的强度进而解决形变风险, 还能够凭借折弯的方式达成从板材到立体件的快速成型。
2、成型速度快，成型成本低，成型速度不依赖体积大小，不需要开模具，适合打样和批量生产。
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