Pełna analiza technologii przetwarzania części gięcia metali: od tradycyjnego zginania po precyzyjne tworzenie

1. Zgięcie metalowe Technologia przetwarzania i klasyfikacja

Technologia przetwarzania metalowych części gięcia stanowi jeden z największych i najbardziej złożonych systemów procesowych w nowoczesnej produkcji. Można go klasyfikować na różne sposoby i można go podzielić zgodnie z wieloma wymiarami, takimi jak temperatura deformacji, metoda zastosowania siły, typ narzędzia itp. Zrozumienie struktury i konotacji tego systemu technicznego jest podstawą opanowania esencji produkcji gięcia metalu i warunku wyboru najlepszej trasy procesu.

Klasyfikacja wymiaru temperatury dzieli proces zginania metalu na trzy kategorie: zgięcie zimne, ciepłe zginanie i gięcie gorące. Proces zginania na zimno jest przeprowadzany w temperaturze pokojowej i nadaje się do większości materiałów metalowych o dobrej plastyczności, takiej jak stal niskotłańska, aluminium, miedź i jej stopy. Ma zalety niskiego zużycia energii, wysokiej wydajności i dobrej jakości powierzchni, ale stanowi problem kontroli sprężyny. Ciepłe zginanie (200-600 ℃) jest głównie skierowane do materiałów o słabej formie w temperaturze pokojowej, takich jak stal o wysokiej wytrzymałości i stopach magnezu. Zmniejsza granicę plastyczności i obciążenie formujące, odpowiednio podnosząc temperaturę, jednocześnie tłumiąc sprężynę. Gin-gin (> 700 ℃) jest używane do zginania i tworzenia trudnych do rozstawu metali, takich jak stopy tytanu, wolfram i molibden lub duże części strukturalne, takie jak przetwarzanie na gorące zginanie żeber statków. Jego zaletą jest to, że odporność na deformację jest wyjątkowo niewielka, ale napotyka problemy z wysokiej jakości, takie jak utlenianie i zgruba ziarna. Wybór temperatury musi zrównoważyć właściwości materiałowe, dokładność części i gospodarkę produkcyjną.

Klasyfikacja metod zastosowania siły ujawnia mechaniczny charakter różnych procesów. Bezpłatne zginanie jest najbardziej podstawową formą. Tylko moment zginający jest nakładany na płytkę lub profil przez pleśń. Stan naprężenia w strefie deformacji jest stosunkowo prosty, ale kontrola dokładności jest trudna. Zgięcie korekcji dodaje proces wykończenia na podstawie swobodnego zginania i kontroluje ostateczny kształt poprzez precyzyjne ograniczenie formy. Typowe zastosowania obejmują przetwarzanie zginania zawiasów drzwi samochodu. Trzypunktowe zginanie wykorzystuje dwa stałe Fulcrums i pośredni aktywny uderzenie, aby osiągnąć precyzyjne odkształcenie. Jest szeroko stosowany w testowaniu wydajności materiału i produkcji części precyzyjnej małej partii. Ciągłe gięcia obejmuje takie procesy, jak zginanie rolki i formowanie rolki. Złożone kształty przekrojowe są osiągane poprzez wiele postępujących deformacji. Zajmuje się dominującą pozycją w produkcji długoterminowych części, takich jak budynek zasłony i szyny zjeżdżalni. Zgięcie spinowe łączy ruch obrotowy i zasilanie osiowe i jest szczególnie odpowiednie do tworzenia części osiowo -symetrycznych, takich jak produkcja głowic zbiornika paliwa rakietowego.

Klasyfikacja systemów narzędzi odzwierciedla poziom rozwoju urządzeń procesowych. Tradycyjne maszyny do zginania opierają się na prostej współpracy górnych i dolnych form. Koszt formy jest niski, ale elastyczność jest słaba, która jest odpowiednia do standaryzowanej produkcji na dużą skalę. Centrum zginające CNC jest wyposażone w hydrauliczny lub elektryczny system serwo, który kontroluje ruch suwaka i pozycjonowanie wielopasmowego miernika tylnego przez program CNC w celu szybkiej zmiany złożonych części. Technologie tworzenia Dieless, takie jak gięcia laserowe i formowanie elektromagnetyczne, osiągają deformację poprzez pola energetyczne, a nie formy fizyczne, wykazując unikalne zalety w rozwoju prototypu i produkcji małej partii.

Opracowanie systemu technologii gięcia metalu wykazuje wyraźny trend integracji procesu. Różne tradycyjne procesy z wyraźnymi granicami penetrują się nawzajem, tworząc złożone rozwiązanie przetwarzania. Na przykład zginanie wspomagane laserowo łączy lokalny efekt zmiękczania obróbki cieplnej z precyzyjną zaletą zginania zimnego; Formowanie hydrauliczne i wewnętrzna technologia zginania wysokiego ciśnienia zacierają granicę między zgięciem a rozciąganiem, aby osiągnąć bardziej jednolity rozkład odkształcenia. Ta fuzja sprzyjała ciągłemu rozwojowi technologii zginania metali w kierunku wyższej precyzji, bardziej złożonych kształtów i lepszej wydajności oraz stale rozszerzała możliwe granice projektowania inżynieryjnego.

2. Technologia precyzyjna: przełamywanie ograniczeń tradycyjnej technologii

Technologia formowania precyzyjnego stanowi najbardziej najnowocześniejszy rozwój w dziedzinie przetwarzania gięcia metalu. Poprzez innowacyjne metody przenoszenia energii, precyzyjne strategie kontroli i interdyscyplinarną integrację procesu, przełamuje nieodłączne ograniczenia tradycyjnego zginania pod względem złożoności geometrycznej, dokładności wymiarowej i dostosowania materiału. Te zaawansowane procesy nie tylko spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące jakości części w wysokiej klasy polach, takich jak lotniska i precyzyjna elektronika, ale także otwierają nowe sposoby lekkiego i funkcjonalnego projektowania metalowych części strukturalnych.

Technologia zginania elektrycznego serwotelowego przepisała standardy procesu dotyczące precyzyjnego zginania z doskonałą dynamiczną wydajnością. W porównaniu z tradycyjnymi systemami hydraulicznymi struktura silników serwo bezpośrednio napędzających śruby kulowe eliminuje ściśliwość i histereza oleju hydraulicznego i osiąga bezprecedensową dokładność sterowania (± 0,005 mm). Trójwymiarowa technologia swobodnego zginania rozbija ograniczenie deformacji samolotu tradycyjnego zginania i realizuje ciągłe tworzenie złożonych krzywych w przestrzeni.

Technologia formowania elektromagnetycznego (EMF) wykorzystuje siłę Lorentza generowaną przez przejściowe silne pól magnetyczne (10-50t) w celu uzyskania szybkiego deformacji metali, co jest typowym procesem tworzenia diesamy. Ta cecha formowania wysokoenergetycznego przynosi unikalne zalety: efekt bezwładności zwiększa płynność materiału, a promień gięcia granicznego stopu aluminium jest zmniejszony z 3T w temperaturze pokojowej do 0,5T (t jest grubością materiału); Stan adiabatyczny tłumi sprężystość, a dokładność kąta ulega poprawie o 5-8 razy; Nie jest wymagana forma fizyczna, która jest odpowiednia do dostosowanej do małej partii produkcji.

Wewnętrzna technologia zginania pod wysokim ciśnieniem (IHB) łączy formowanie hydrauliczne z technologią zginania i osiąga bardzo precyzyjne zginanie rur poprzez precyzyjną koordynację wewnętrznego ciśnienia płynu (50-400 MPa) i ciągu osiowego. Jego podstawową technologią jest skoordynowana kontrola przemieszczania ciśnienia: utrzymanie wysokiego ciśnienia na zewnętrznej części zakrętu w celu stłumienia pomarszczenia, przy jednoczesnym zmniejszaniu ciśnienia na wnętrzu zakrętu, aby uniknąć pęknięcia; Prędkość osiowa kompensuje wydłużenie materiału, tak że odchylenie grubości ściany jest kontrolowane w granicach ± ​​5%. W porównaniu z tradycyjnym zginaniem trzpienia, wewnętrzna technologia wysokiego ciśnienia może zmniejszyć promień zginania o 30% (do 1,5d, D to średnica rury), poprawić wewnętrzną jakość powierzchni o 2-3 poziomy i nie są wymagane żadne smarowanie, a następnie czyszczenie.

Złożony proces zginania rozwiązuje ograniczenia jednego procesu poprzez synergię wielu form energii. Podczas przetwarzania części ciała z aluminium ten proces ten zmniejsza sprężynę z 8 ° do 0,3 °, jakość powierzchni Ra <0,4 μm, a wielkość ziarna jest 50% drobniejsza niż tradycyjne tworzenie się na gorąco. Kolejnym innowacyjnym kierunkiem jest zginanie z ultradźwiękowego, które nakłada wibracje o wysokiej częstotliwości 20 kHz (amplituda 10-30 μm) w tradycyjnym procesie zginania, zmniejsza naprężenie przepływowe o 15-25% poprzez efekt zmiękczania wibracji i poprawia płynność materiału, która jest szczególnie odpowiednia dla precyzyjnego zginięcia heksagonalnej struktury heksagonalnej, takiej jak alloyt ”i poprawia samoprzylepność materiału.

Przełom w technologii formowania precyzyjnego znajduje nie tylko odzwierciedlenie w samym procesie, ale także w ustanowieniu systemu zapewniania jakości w pełnym okresie. Połączenie internetowego pomiaru laserowego, wykrywania rozdzielczości siły, obrazowania termicznego i innych metod monitorowania z cyfrową technologią podwójną realizuje kontrolę sprzężenia zwrotnego w procesie formowania w czasie rzeczywistym. Te postęp technologiczny wspólnie promował transformację przetwarzania zginania metali od doświadczenia, zależnego od nauki, stanowiąc fundament technologiczny dla inteligentnego modernizacji branży produkcyjnej.