我公司目前所生產(chǎn)的車架類厚板產(chǎn)品所涵蓋的料厚為4~10mm,主要以輥壓、數(shù)控打孔、沖壓等批量加工工藝進(jìn)行加工，產(chǎn)品尺寸精度高，生產(chǎn)效率高，但是隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，產(chǎn)品為了適應(yīng)市場(chǎng)需要不斷升級(jí)以滿足用戶的需要，車架類產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更尤為頻繁，新模具生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，企業(yè)成本加大，因此我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中引入了折彎工藝適應(yīng)柔性生產(chǎn)，滿足產(chǎn)品升級(jí)加工需要，并且能夠快速承接設(shè)計(jì)單位的試制任務(wù)。
板材折彎是指改變板材或板件角度的加工，如將板材彎成V形，U形等。一般情況下，板材折彎有兩種方法：一種方法是模具折彎，用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、體積較小、大批量加工的板材結(jié)構(gòu)；另一種是折彎?rùn)C(jī)折彎，用于加工結(jié)構(gòu)尺寸比較大的或產(chǎn)量不是太大的板材結(jié)構(gòu)。目前我公司產(chǎn)品的折彎主要采用的是折彎?rùn)C(jī)加工，我公司主要產(chǎn)品有V形、U形、L形及由多次折彎成形的瓦楞形等產(chǎn)品，材質(zhì)以500L、700L比較常見(jiàn)，很多件為承載件及連接件，對(duì)角度、孔位等均有較高要求，因此在前期的設(shè)備選用、工藝布局及產(chǎn)品工藝上都需要合理考慮。
圖1 數(shù)控折彎?rùn)C(jī)
設(shè)備綜合考慮因素
數(shù)控折彎?rùn)C(jī)（圖1）是目前各大工廠比較常見(jiàn)的折彎設(shè)備，可以直接進(jìn)行角度編程，它具有角度補(bǔ)償，數(shù)控?fù)趿?，工作臺(tái)具有V軸撓度補(bǔ)償，程序調(diào)用方便，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)量，產(chǎn)品品種（長(zhǎng)度、折彎噸位等）等多方面因素，我們采用了800t/640t/260t/170t四臺(tái)折彎?rùn)C(jī)組成折彎工位，主要基于以下幾點(diǎn)考慮：四種折彎?rùn)C(jī)可以兼顧上至10m左右下至1m以下的車架產(chǎn)品折彎，除了承接設(shè)計(jì)試制任務(wù),更多的承擔(dān)非模具且產(chǎn)量較大的折彎產(chǎn)品生產(chǎn)外，還可以作為產(chǎn)品升級(jí)的柔性補(bǔ)充生產(chǎn),也可以作為沖壓及輥壓生產(chǎn)線發(fā)生故障時(shí)的迂回生產(chǎn)方式，保證整車裝配進(jìn)度，對(duì)于部分廠家沒(méi)有大型折彎?rùn)C(jī)的狀況，也有采取多機(jī)聯(lián)動(dòng)的方式(圖2)進(jìn)行生產(chǎn)，解決產(chǎn)品超長(zhǎng)、噸位不足等問(wèn)題，但這樣的折彎?rùn)C(jī)組存在同步不精確、不便于控制等缺陷，而且有些超大工件還是不能夠一次性成形。
圖2 多機(jī)聯(lián)動(dòng)折彎單元
折彎刀具的綜合考慮
折彎?rùn)C(jī)上模主要分為直刀、彎刀、尖刀幾類。
(1)綜合考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)我們配置了彎刀和直刀兩種類型的上模（圖3），直刀主要用于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸較小的折彎件，彎刀用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的且兩次以上容易與刀具干涉的折彎件。
圖3 彎刀和直刀的上模
(2)下模采用傳統(tǒng)V形槽，我們基本采用V=8t來(lái)確定V口寬度。工藝要根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)量及生產(chǎn)頻次合理排布V形槽上的各尺寸V口，這樣在生產(chǎn)時(shí)能最大限度減少同一設(shè)備上的換模次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低換模成本，如我們將最常用的V=40mm的V口放在下模主工作面上（圖4），同時(shí)也可以在次工作面上放置幾個(gè)備用常用V口，合理利用下模，最大程度提高模具使用壽命。
(3)對(duì)于特殊要求的產(chǎn)品，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性，建議采用專用刀具，不與普通產(chǎn)品混合生產(chǎn)。
圖4 將V=40mm的V口放在下模主工作面上
折彎刀具的使用及保養(yǎng)
折彎模具不同于沖壓模具具有可互換性可以多次維修更換備件，雖然上刀采用分段式，但是長(zhǎng)期生產(chǎn)必然會(huì)產(chǎn)生不可逆的耗損，造成工件折彎開(kāi)口、角度、直線度以及外表面壓痕等質(zhì)量問(wèn)題，上下刀的R角及工作面修磨實(shí)際經(jīng)驗(yàn)一般大修可以維持在3次左右，綜合考慮生產(chǎn)成本，生產(chǎn)方面要采用預(yù)防性維護(hù)的思維，盡量將制件或者其他因素對(duì)模具的耗損降到最低，我們采取的比較普遍的要求主要有：
(1)車間班組開(kāi)工前對(duì)刀具狀態(tài)進(jìn)行點(diǎn)檢，折彎前清理上下刀附著異物。
(2)嚴(yán)格執(zhí)行折彎工藝，對(duì)不同板料選用工藝規(guī)定的正確V口，對(duì)于短件不要長(zhǎng)期使用同一位置折彎以防造成局部耗損，從而影響長(zhǎng)件折彎質(zhì)量。
(3)工藝方案方面盡量減少類似等離子厚板切割件在模具上的折彎，激光切割質(zhì)量較好的切割件相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)刀具的影響較小，但是類似于火焰及等離子切割的厚板切割件我們應(yīng)時(shí)刻注意切割質(zhì)量，以減少切割不良造成的刀具劃傷。
折彎件的尺寸保證
目前我公司為了保證折彎件尺寸主要采用的定位方式為利用數(shù)控?fù)趿系倪叾ㄎ患岸ㄎ豢锥ㄎ环绞?，兩種定位方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，邊定位生產(chǎn)效率高，可以連推；但是邊定位比較依賴于剪切或者沖裁下料的精度，一旦板料出現(xiàn)斜邊或者其他下料不良，會(huì)直接影響到折彎精度，孔定位減輕了對(duì)板料的依賴，人為在制件上加上定位孔，但是不同品種就需要多次調(diào)試折彎模具，在多品種小批次生產(chǎn)中就顯得效率低下。
針對(duì)折彎件，我們要確認(rèn)好其相應(yīng)各部分尺寸在實(shí)際生產(chǎn)中的功能，以此確定是連推或者調(diào)轉(zhuǎn)折彎，這兩種折彎方式所產(chǎn)生的相應(yīng)保證精度也是不同的。
圖5 折彎工件剪切面向外
折彎件常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷及工藝措施
我們?cè)谏a(chǎn)中經(jīng)常碰到各種各樣的折彎缺陷需要解決，比如折裂、壓痕等問(wèn)題。材料經(jīng)剪切或沖裁后，在邊緣常出現(xiàn)毛刺或細(xì)小裂紋，折彎時(shí)易形成應(yīng)力集中而被折裂，通過(guò)圖5可見(jiàn)工件折裂時(shí)剪切面（帶毛刺面）向外，開(kāi)裂位置發(fā)生在工件的剪裂帶和揉壓帶。對(duì)此采取的工藝措施為：(1)經(jīng)剪切或沖裁后的工件，折彎時(shí)保證剪切面向里，即處于受壓狀態(tài)，如圖6所示，成形效果較好；(2)折彎前對(duì)工件進(jìn)行去毛刺處理，折彎后可對(duì)折裂處使用手工砂輪機(jī)修磨。
圖6 折彎工件剪切面向內(nèi)
我們遇到的另一問(wèn)題就是折彎壓痕的問(wèn)題，尤其是在外表面件涂裝后壓痕凸顯尤為嚴(yán)重，如圖7所示。
圖7 折彎壓痕
在產(chǎn)品折彎時(shí)可以看出，隨著折彎工序的進(jìn)行，折彎件與下刀接觸而滑動(dòng)，在折彎工序完成后，接觸點(diǎn)發(fā)生位置移動(dòng)就產(chǎn)生了折彎壓痕，壓痕的這段距離為A，其大小為0.414倍V槽的寬度，即為壓痕的寬度，普通傳統(tǒng)工藝解決方法是：加大折彎凹模的V槽肩部圓角；而我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中采用R=V/6，效果有改善，同時(shí)在折彎凹模上墊塑料布或者膠墊，但塑料布或者膠墊對(duì)于中厚板折彎來(lái)說(shuō)壽命很短，折彎壓痕膜的采用成本又較高，所以無(wú)壓痕折彎模具的出現(xiàn)也從一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題，但是無(wú)壓痕模具也存在成本高的問(wèn)題。
折彎自動(dòng)化的思維
我們的板材加工基本都為中厚板的折彎，折彎件的重量從幾公斤到幾十公斤，長(zhǎng)度從零點(diǎn)幾米到平均三米左右，長(zhǎng)期生產(chǎn)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率會(huì)出現(xiàn)衰減，所以引入機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，折彎自動(dòng)化是我們以后的主要發(fā)展方向，這對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)也是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。
結(jié)束語(yǔ)
本文簡(jiǎn)要介紹了我公司在中厚板折彎方面的實(shí)際生產(chǎn)中所采用的一些工藝措施及相應(yīng)的考慮因素，希望能給同行提供一些可借鑒的幫助。