塑性彎曲加工的分類及其發(fā)展

1、塑性彎曲加工的分類及其發(fā)金屬材料的璽性彎【用抑匚是指利川金屬材料的塑性對(duì)其進(jìn)行彎曲加工，就是對(duì)金啊板材、線材或曾材等攜加外力,便其彎曲到一定的形狀和尺寸,發(fā)生永久性變形而獲得所需工件的一種無切削加工方袪*比如板料的圓弧加工、圓管的角度彎曲等.一般所說的塑性彎曲加工，指的就是冷簞性加工，就是在金屬材料再結(jié)晶廻度以Fitt行的加匸.因此塑性彎曲加也被稱為冷彎成形加工比根據(jù)成形原理，彎曲工藝一般分為兩種：一種是依靠工具和模具形狀的成修,如拉彎、壓彎、繞彎一種是依靠工杵與工具、模具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)成形丫如滾唄推野等|叫拉彎拉彎是應(yīng)用比較廣泛的一種型材彎曲匚藝,拉彎咸形是指工件在彎曲時(shí)施加切向拉力以也報(bào)內(nèi)

2、測(cè)的起製及枚善截面內(nèi)的應(yīng)力分布，減少回彈。根據(jù)筲曲方式的不同.可分曲轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎和張臂式拉彎I也轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎如圖1.1(a)是臺(tái)面連同模具起疑轉(zhuǎn),冼這個(gè)過程中工件受到了披伸和彎曲張骨式拉彎如BBLi(b).菽基本原理是拉彎?rùn)C(jī)的臺(tái)面同定不動(dòng).兩側(cè)的支臂旋轉(zhuǎn)從麗實(shí)現(xiàn)了工件的拉彎成形叫圖1川町轉(zhuǎn)合式拉療圖1川町轉(zhuǎn)合式拉療(2) 壓彎壓即ff分為有有底模壓彎和無底檄K彎仃底模IK是用壓力機(jī)刑用模具或胎K對(duì)王件進(jìn)行彎曲加工，需要報(bào)搖工件的形狀*尺寸制定模具使用比較廣泛.如圖山所示壓彎嗷是用個(gè)囲定凹模跟個(gè)運(yùn)動(dòng)凸模進(jìn)行彎曲的壓彎工藝用J：板材、型材.管材°圖1.2有底模壓彎圖1.3繞彎(3) 繞彎繞彎

3、是將坯料繞一定形狀的模胎逐漸彎曲的加匸方法。繞彎時(shí)坯料的一端被夾緊在繞彎模的夾頭上，旋轉(zhuǎn)壓輪將其壓靠在繞彎模上，工作時(shí)繞彎模旋轉(zhuǎn)，夾頭帶著坯料一起轉(zhuǎn)動(dòng)，故坯料可以被彎曲成需要的形狀，如圖1.3所示。(4) 滾彎滾彎是將板材或型材通過旋轉(zhuǎn)的報(bào)軸使其彎曲的一種工藝方法。這種方法是根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工作報(bào)相對(duì)位置的變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件，如圖1.4所示。與壓彎繞彎相比，滾彎的彎曲半徑比較人，制件的曲率(同一截面)相等，凡屬圓筒形產(chǎn)品，如鍋爐、油罐、滾筒等圓弧行工件，一般都采用滾彎的方法來加工。除了以上傳統(tǒng)的彎曲成形工藝，近些年來，為了滿足人們對(duì)彎曲工件的不

4、同規(guī)格和不同形狀的需求，兒種彎曲成形技術(shù)已經(jīng)取得了新進(jìn)展，如零半徑彎曲加工、中頻感應(yīng)局部加熱彎曲、熱應(yīng)力彎曲加工和激光成形彎曲加工等最新技術(shù)何。(1)'P頻感應(yīng)局部加熱彎曲中頻彎管是將中頻感應(yīng)圈套在管坯上.依靠中頻感應(yīng)電流，將管坯局部加熱到所石高溫，隨即對(duì)加熱部分進(jìn)行彎曲，并在彎曲后緊接著噴水冷卻，從而獲得所需的彎曲工件。(2)熱應(yīng)力彎曲加工熱應(yīng)力彎曲是一種利用工件內(nèi)部溫度分布不均勻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力來驅(qū)動(dòng)工件變形的成形方法，具有無外力、無模具、便于現(xiàn)場(chǎng)操作等優(yōu)點(diǎn)通常產(chǎn)生熱應(yīng)力的方法是先利用火焰或激光對(duì)匸件進(jìn)行局部的加熱,然后再冷卻,冷卻方式冇浸水冷卻、噴水冷卻和空冷切。(3)激光彎曲成形

5、澈光彎曲成形是近年來出現(xiàn)的一種板材柔性成形方法,是一種無模具、無外力的非接觸式熱態(tài)枳累成形技術(shù)，它的成形原理是：用激光束對(duì)金屬板材表面進(jìn)行不均勻加熱，根據(jù)材料熱脹冷縮的特性，金屬板材內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生非均勻分布的熱應(yīng)力,如果這個(gè)熱應(yīng)力值大材料的屈服極限數(shù)值,板材就會(huì)發(fā)生彎曲變形何.1.2常用的彎曲加工設(shè)備對(duì)J：管材、板料、棒料、線材等不同形狀的金屬材料都何其相應(yīng)的彎曲加I：設(shè)備，彎管機(jī)，板材滾彎或折彎?rùn)C(jī)，棒料彎箍機(jī)和線材折彎?rùn)C(jī)(彎絲機(jī))。管材、棒料的彎曲過程與線材彎曲極為相似，不同的地方就是管材彎曲過程中容易出現(xiàn)各種質(zhì)最缺陷,如外代樂III現(xiàn)裂紋,內(nèi)管唯起皺,橫哉面畸變等】?；鵍：以上原因，在管材彎曲

6、時(shí)要考慮是否附帶芯棒。而棒料彎曲與線材彎曲的特征更為接近，不同Z處就是棒料和線材截面半徑差異較人，所需的驅(qū)動(dòng)力矩不同.在進(jìn)行彎絲機(jī)的研究與設(shè)計(jì)之前,仃必要了解彎管機(jī)與彎箍機(jī)設(shè)計(jì).彎管機(jī)彎管是管材塑性加工方法的一種,在機(jī)械、管道工程、石油化工、航空航天等工業(yè)部門占有十分巫耍的地位【叫因此對(duì)于管材的彎曲設(shè)備的研究與開發(fā)就+11對(duì)比較成熟。管材彎曲方法不同，所需的彎曲設(shè)備也不同，其中常用的彎管工藝是繞彎，而彎管機(jī)是主耍的繞彎設(shè)備。療代機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了過上的動(dòng)式療許機(jī)到近年來的半n動(dòng)廳管機(jī)、全門動(dòng)彎管機(jī)。手動(dòng)式彎管機(jī)如圖1.6所示，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕巧靈活，可在任何場(chǎng)合卜-進(jìn)行彎曲作業(yè),但是只適合精度要求不

7、高的場(chǎng)合;半自動(dòng)彎管機(jī)一般只對(duì)彎曲角度進(jìn)行控制，同時(shí)需要手工做調(diào)整，手動(dòng)送料式精確度達(dá)不到要求，而且工作效率低：全自動(dòng)彎管機(jī)能夠自動(dòng)完成進(jìn)給、彎曲的工序，適用r人批最生產(chǎn)【。隨著現(xiàn)代機(jī)床丁業(yè)的興起，特別是微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、町編程控制器、液壓技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控彎代機(jī)，能夠根據(jù)零件加工圖輸入借息，由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)巧育過程的全口動(dòng)控制，使彎管機(jī)的功能更趨完善，數(shù)控彎管機(jī)將成為現(xiàn)代彎管的主要設(shè)備卩鐵數(shù)控彎代機(jī)在國(guó)內(nèi)+11對(duì)研究比較成熟,多個(gè)生產(chǎn)廠家已經(jīng)成功研制出各種類型的數(shù)控彎管機(jī)。目前，江蘇張家港、廣東廣州等地已經(jīng)成為我國(guó)管材彎曲加工設(shè)備機(jī)械產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，如張家港市金源機(jī)械制造何限公司研制的DW7

8、5CNC系列的全自動(dòng)彎管機(jī)、單頭彎管機(jī)：匝慶融海機(jī)電設(shè)備冇限公司生產(chǎn)的DW114NC單頭液壓彎管機(jī),38NG90雙頭液壓彎管機(jī),DWI8CNC(動(dòng)彎管機(jī)等。由篇幅有限，這里僅以重慶融海機(jī)電設(shè)備何限公司生產(chǎn)的DW18CNC自動(dòng)彎符機(jī)為例來說明我國(guó)數(shù)控彎管機(jī)存在的一些共同問題。圖1.7DW18CNC自動(dòng)彎管機(jī)如圖1.7所示.該數(shù)控彎管機(jī)主要是由機(jī)頭彎曲機(jī)構(gòu)、管材軸線進(jìn)給機(jī)構(gòu)、繞管材軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成,通過數(shù)字控制系統(tǒng)來梢確控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，因此耕度高、性能穩(wěn)定。該機(jī)型的明顯的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)管材的彎曲加工。但是也存在不足：(1) 不能進(jìn)行連續(xù)加工,只能當(dāng)單個(gè)工件加匸完成歷，由操作

9、人員取出,再安裝卜一根管件，影響加工效率，未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：(2) 需耍輔助設(shè)備的配介，因?yàn)樵O(shè)備不II備切斷、校直功能，所以在操作彎管機(jī)之前必須對(duì)材預(yù)先進(jìn)行校f，再根據(jù)尺寸切斷；(3) 由管材軸向送線機(jī)構(gòu)是由送線小車的夾頭夾緊管材，在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)F做軸向進(jìn)給,所以彎曲加匸件的最）、長(zhǎng)度受到了床身尺寸的限制。數(shù)控彎籀機(jī)鋼筋作為建筑的基礎(chǔ)材料，長(zhǎng)期以來在建設(shè)中發(fā)揮著乘要的作用。隨著國(guó)內(nèi)近年來房地產(chǎn)帀場(chǎng)的發(fā)展及國(guó)家政策取向一一人力發(fā)展慕礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，各種類型鋼筋的供求駅也比較人，而且對(duì)于鋼筋進(jìn)行彎曲加工的生產(chǎn)效率耍求較高，這也帶動(dòng)了鋼筋彎曲加工設(shè)備的研究與開發(fā)。鋼筋彎箍機(jī)是鋼筋彎曲加工必備的設(shè)備,其主

10、要加匸手段是將鋼筋進(jìn)行各種角度的彎曲以滿足各種不同的需求。數(shù)控彎箍機(jī)作為鋼筋加工的先送設(shè)備,近年來我家走業(yè)已成功研發(fā)出各種型號(hào)的數(shù)機(jī)。例如TJK建科機(jī)械生產(chǎn)的全自動(dòng)數(shù)控彎箍機(jī)WG先鋒系列：陜西勇拓機(jī)械科技有限公司開發(fā)的全口動(dòng)數(shù)控彎箍機(jī)一一YT12D：青島勇立達(dá)機(jī)械制造有限公司研發(fā)的通達(dá)-12A-1數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)等。這里僅以WG先鋒16A型數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)為例來說明我國(guó)鋼筋彎曲設(shè)備存在的-些共同問題.圖1.8WG先W-16A型數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)如圖1.8所示，該數(shù)控彎篩機(jī)由矯直模塊，送線模塊、彎曲模塊，和剪切模塊組成。可適用單線和雙線加工，單線鋼筋直徑6-16mm,雙線鋼筋直徑6-12mm,1*1動(dòng)送線裝置可方便穿絲退絲,調(diào)直模塊是由水平方向和垂直方向可調(diào)節(jié)的兩套嬌直輪組成，配套牽引機(jī)構(gòu)，通過伺服電機(jī)帶動(dòng)，確保鋼筋的嬌直達(dá)到最好的精度，彎曲和剪切系統(tǒng)由進(jìn)口伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),彎曲臂可高速旋轉(zhuǎn)和伸縮,剪切機(jī)構(gòu)高速完成剪切動(dòng)作I.數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)16A,取代了傳統(tǒng)模式中鋼筋力I工各環(huán)節(jié)分解進(jìn)行方式，鋼筋彎箍機(jī)16A能夠自動(dòng)快速完成鋼筋調(diào)宜、定尺、彎箍、切斷,避免了人工每個(gè)分解動(dòng)作產(chǎn)生的誤差,保證了鋼筋加工成品的加工精度和質(zhì)fit，對(duì)