En komplet analyse af metalbøjningsdelens behandlingsteknologi: Fra traditionel bøjning til præcisionsformning

1. Metalbøjning Behandlingsteknologi og klassificering

Behandlingsteknologien for metalbøjningsdele udgør et af de største og mest komplekse processystemer i moderne fremstilling. Det kan klassificeres på forskellige måder og kan opdeles i henhold til flere dimensioner, såsom deformationstemperatur, kraftpåføringsmetode, værktøjstype osv. At forstå strukturen og konnotationen af ​​dette tekniske system er grundlaget for at mestre essensen af ​​fremstilling af metalbøjning og forudsætning for at vælge den bedste procesrute.

Klassificeringen af ​​temperaturdimensionen opdeler metalbøjningsprocessen i tre kategorier: kold bøjning, varm bøjning og varm bøjning. Den kolde bøjningsproces udføres ved stuetemperatur og er velegnet til de fleste metalmaterialer med god duktilitet, såsom lavt kulstofstål, aluminium, kobber og dets legeringer. Det har fordelene ved lavt energiforbrug, høj effektivitet og god overfladekvalitet, men står over for problemet med springback -kontrol. Varm bøjning (200-600 ℃) er hovedsageligt rettet mod materialer med dårlig formbarhed ved stuetemperatur, såsom højstyrke stål- og magnesiumlegeringer. Det reducerer udbyttestyrken og den dannende belastning ved passende at hæve temperaturen, mens du undertrykker springback. Varm bøjning (> 700 ℃) bruges til bøjning og dannelse af vanskelige at deformere metaller, såsom titanlegeringer, wolfram og molybdæn eller store strukturelle dele, såsom den varme bøjningsbehandling af skibsribben. Dets fordel er, at deformationsmodstanden er ekstremt lille, men den står over for kvalitetsproblemer såsom oxidation og korn grov. Temperaturvalget skal afbalancere de materielle egenskaber, delnøjagtighed og produktionsøkonomi.

Klassificeringen af ​​kraftapplikationsmetoder afslører den mekaniske karakter af forskellige processer. Gratis bøjning er den mest basale form. Kun bøjningsmomentet påføres på pladen eller profilen gennem formen. Stresstilstanden i deformationszonen er relativt enkel, men nøjagtighedskontrollen er vanskelig. Korrektionsbøjning tilføjer en efterbehandlingsproces på grundlag af fri bøjning og styrer den endelige form gennem den nøjagtige begrænsning af formen. Typiske applikationer inkluderer bøjningsbehandling af bildørhængsler. Tre-punkts bøjning bruger to faste hjul og en mellemlig aktiv punch for at opnå præcis deformation. Det er vidt brugt i materialepræstationstest og produktion af små batch-præcisionsdele. Kontinuerlige bøjningsdækslerprocesser såsom rullebøjning og rulleformning. Komplekse tværsnitsformer opnås gennem flere progressive deformationer. Det indtager en dominerende position i fremstillingen af ​​dele i lang størrelse, såsom bygningsgardin vægkøl og bil glideskinner. Spin -bøjning kombinerer rotationsbevægelse og aksial foder og er især velegnet til dannelse af aksymmetriske dele, såsom fremstilling af raketbrændstoftankhoveder.

Klassificeringen af ​​værktøjssystemer afspejler udviklingsniveauet for procesudstyr. Traditionelle bøjemaskiner er afhængige af det enkle samarbejde mellem øvre og nedre forme. Formprisen er lave, men fleksibiliteten er dårlig, hvilket er velegnet til storstilet standardiseret produktion. CNC-bøjningscentret er udstyret med et hydraulisk eller elektrisk servo-system, der styrer bevægelsen af ​​skyderen og placeringen af ​​multiaksen bagmåler gennem CNC-programmet for at opnå hurtig overgang af komplekse dele. Dieless-dannende teknologier, såsom laserassisteret bøjning og elektromagnetisk dannelse, opnår deformation gennem energifelter snarere end fysiske forme, der viser unikke fordele i prototypeudvikling og produktion af små batch.

Udviklingen af ​​metalbøjningsteknologisystemet viser en klar tendens til procesintegration. Forskellige traditionelle processer med klare grænser trænger ind i hinanden for at danne en sammensat behandlingsløsning. For eksempel kombinerer laserassisteret bøjning den lokale blødgøringseffekt af varmebehandling med præcisionsfordelen ved koldbøjning; Hydraulisk form og internt højtryksbøjningsteknologi slører grænsen mellem bøjning og strækning for at opnå en mere ensartet stammefordeling. Denne fusion har fremmet den kontinuerlige udvikling af metalbøjningsteknologi mod højere præcision, mere komplekse former og bedre ydeevne og udvidet kontinuerligt de mulige grænser for teknisk design.

2. Præcisionsdannende teknologi: At bryde gennem begrænsningerne i traditionel teknologi

Præcisionsdannende teknologi repræsenterer den mest banebrydende udvikling inden for metalbøjningsbehandling. Gennem innovative energioverførselsmetoder, præcise kontrolstrategier og tværfaglig procesintegration bryder det gennem de iboende begrænsninger af traditionel bøjning med hensyn til geometrisk kompleksitet, dimensionel nøjagtighed og materiel tilpasningsevne. Disse avancerede processer opfylder ikke kun de strenge krav til delkvalitet i avancerede felter såsom rumfart og præcisionselektronik, men åbner også nye måder for let og funktionel design af metalkonstruktionsdele.

Servo Electric Bending Technology har omskrevet processtandarderne for præcisionsbøjning med sin fremragende dynamiske ydelse. Sammenlignet med traditionelle hydrauliske systemer eliminerer strukturen af ​​servomotorer, der direkte driver kugleskærer, kompressibilitet og hysterese af hydraulisk olie og opnår en hidtil uset kontrolnøjagtighed (± 0,005 mm). Tredimensionel fri bøjningsteknologi bryder plandeformationsbegrænsningen af ​​traditionel bøjning og realiserer den kontinuerlige dannelse af komplekse kurver i rummet.

Elektromagnetisk formningsteknologi (EMF) bruger Lorentz-kraften genereret af kortvarige stærke magnetiske felter (10-50T) til at opnå højhastighedsdeformation af metaller, hvilket er en typisk dieless-dannelsesproces. Denne højenergifulde funktion bringer unikke fordele: Den inertielle virkning forbedrer materialets fluiditet, og den grænsebøjningsradius for aluminiumslegering reduceres fra 3T ved stuetemperatur til 0,5 t (t er den materielle tykkelse); Den adiabatiske tilstand undertrykker springback, og vinkelnøjagtigheden forbedres med 5-8 gange; Der kræves ingen fysisk form, som er egnet til tilpasset produktion af små batch.

Intern højtryksbøjningsteknologi (IHB) kombinerer hydraulisk dannelse med bøjningsteknologi og opnår bøjning af høj præcision af rør gennem den nøjagtige koordinering af internt væsketryk (50-400MPa) og aksial tryk. Dens kerneteknologi er koordineret kontrol af trykfortrængning: opretholdelse af højt tryk på ydersiden af ​​svingen for at undertrykke rynke, mens det passende reducerer trykket på indersiden af ​​svingen for at undgå brud; Aksial fremdrift kompenserer for materialforlængelse, så vægttykkelsesafvigelsen styres inden for ± 5%. Sammenlignet med traditionel dornbøjning kan intern højtryksteknologi reducere bøjningsradiusen med 30% (til 1,5D, D er rørdiameteren), forbedre den indre overfladekvalitet med 2-3 niveauer, og der kræves ingen smøring og efterfølgende rengøring.

Den sammensatte bøjningsproces løser begrænsningerne i en enkelt proces gennem synergien af ​​flere energiformer. Ved behandlingen af ​​aluminiumslegerings kropsdele reducerer denne proces fjederback fra 8 ° til 0,3 °, overfladekvalitet RA <0,4μm, og kornstørrelsen er 50% finere end traditionel varm dannelse. En anden innovativ retning er ultralydsassisteret bøjning, der overlejrer 20 kHz højfrekvente vibrationer (amplitude 10-30μm) på den konventionelle bøjningsproces, reducerer strømningsspændingen med 15-25% gennem vibrationsblødningseffekten og forbedrer materialet, hvilket er særligt egnet til præcisions-bøjning af tæt pakket hexagonal strukturmetaler, såsom magnes og titanier.

Gennembrudet i præcisionsdannelsesteknologi afspejles ikke kun i selve processen, men også i etablering af et fuld-process kvalitetssikringssystem. Kombinationen af ​​online lasermåling, force-displacement sensing, termisk billeddannelse og andre overvågningsmetoder med digital tvillingteknologi realiserer realtids feedback-kontrol over formningsprocessen. Disse teknologiske fremskridt har i fællesskab fremmet omdannelsen af ​​metalbøjningsbehandling fra oplevelsesafhængig til videnskabsdrevet, der lægger et teknologisk fundament for den intelligente opgradering af fremstillingsindustrien.