Kompletná analýza technológie spracovania kovových ohybu: od tradičného ohybu po presné formovanie

1. Kovový ohýbanie Technológia spracovania a klasifikácia

Technológia spracovania kovových ohýbajúcich častí predstavuje jeden z najväčších a najkomplexnejších procesných systémov v modernej výrobe. Môže sa klasifikovať rôznymi spôsobmi a dá sa rozdeliť podľa viacerých dimenzií, ako je teplota deformácie, metóda aplikácie sily, typ nástroja atď. Pochopenie štruktúry a konotácie tohto technického systému je základom pre zvládnutie podstaty výroby kovových ohýbania a predpokladu pre výber najlepšej procesnej trasy.

Klasifikácia teplotnej dimenzie rozdeľuje proces ohýbania kovov do troch kategórií: ohýbanie za studena, teplé ohýbanie a ohýbanie horúceho. Proces ohýbania za studena sa vykonáva pri izbovej teplote a je vhodný pre väčšinu kovových materiálov s dobrou ťažnosťou, ako je nízka uhlíková oceľ, hliník, meď a jej zliatiny. Má výhody nízkej spotreby energie, vysokej účinnosti a dobrej kvality povrchu, ale čelí problému kontroly Springback. Teplé ohýbanie (200-600 ℃) je zamerané hlavne na materiály so slabou formovateľnosťou pri izbovej teplote, ako je zliatiny ocele a horčíka. Znižuje pevnosť výťažku a formujúce zaťaženie primeraným zvýšením teploty a zároveň potláča Springback. Ohýbanie horúceho (> 700 ℃) sa používa na ohýbanie a tvorbu ťažko deformovaných kovov, ako sú zliatiny titánu, volfrámu a molybdén alebo veľké štrukturálne časti, ako je napríklad spracovanie ohýbania rebier horúcich ohýbania. Jeho výhodou je, že rezistencia na deformáciu je mimoriadne malá, ale čelí problémom s kvalitou, ako je oxidácia a zrútenie obilia. Výber teploty musí vyvážiť materiálne vlastnosti, presnosť dielu a ekonomiku výroby.

Klasifikácia metód aplikácie sily odhaľuje mechanickú povahu rôznych procesov. Bezplatné ohýbanie je najzákladnejšou formou. Na tanier alebo profil cez formu sa nanáša iba ohybový moment. Stav stresu v deformačnej zóne je relatívne jednoduchý, ale kontrola presnosti je zložitá. Ohýbanie korekcie dodáva proces dokončovania na základe voľného ohybu a riadi konečný tvar presným obmedzením formy. Medzi typické aplikácie patrí ohybové spracovanie pántov dverí. Trojbodové ohýbanie využíva dve pevné strelky a stredný aktívny úder na dosiahnutie presnej deformácie. Všeobecne sa používa pri testovaní výkonnosti materiálu a výrobe precíznych dielov s malými šaržami. Nepretržité ohýbanie pokrýva procesy, ako je ohýbanie a formovanie roliek. Komplexné tvary prierezov sa dosahujú prostredníctvom viacerých progresívnych deformácií. Zaberá dominantnú polohu vo výrobe častí dlhej veľkosti, ako sú budova závesu na stene a kýly na automobilové závesy. Ohýbanie sa kombinuje rotačný pohyb a axiálne krmivo a je obzvlášť vhodný na formovanie osymetrických častí, ako je výroba hlavy raketovej palivovej nádrže.

Klasifikácia systémov nástrojov odráža úroveň vývoja procesných zariadení. Tradičné ohybové stroje sa spoliehajú na jednoduchú spoluprácu horných a dolných foriem. Náklady na plesne sú nízke, ale flexibilita je zlá, čo je vhodné pre rozsiahlu štandardizovanú výrobu. Ohybové centrum CNC je vybavené hydraulickým alebo elektrickým servomorámovým systémom, ktorý riadi pohyb posúvača a polohovanie viacosového zadného meradla prostredníctvom programu CNC, aby sa dosiahol rýchly prechod komplexných častí. Technológie formovania odevov, ako je napríklad ohýbanie laserom a elektromagnetické formovanie, dosahujú deformáciu skôr energetickými poliami ako fyzickými formami, čo vykazuje jedinečné výhody pri vývoji prototypov a výroby malých šarží.

Vývoj technologického systému kovového ohýbania ukazuje jasný trend integrácie procesu. Rôzne tradičné procesy s jasnými hranicami prenikajú k sebe, aby sa vytvorili zložené riešenie spracovania. Napríklad laserovo podporované ohyby kombinuje lokálny zmäkčovací účinok tepelného spracovania s presnou výhodou ohýbania za studena; Hydraulická formovanie a vnútorná vysokotlaková technológia ohybu rozmazáva hranice medzi ohybom a roztiahnutím, aby sa dosiahla rovnomernejšie rozdelenie kmeňa. Táto fúzia podporovala nepretržitý rozvoj technológie ohýbania kovov smerom k vyššej presnosti, zložitejších tvaroch a lepšieho výkonu a neustále rozširoval možné hranice inžinierskeho dizajnu.

2. Technológia presnosti formovania: prelomenie obmedzení tradičnej technológie

Technológia presnosti tvorby predstavuje najvýraznejší vývoj v oblasti spracovania ohýbania kovov. Prostredníctvom inovatívnych metód prenosu energie, presných stratégií kontroly a interdisciplinárnej integrácie procesu prelomí prirodzené obmedzenia tradičného ohybu z hľadiska geometrickej zložitosti, rozmerovej presnosti a prispôsobivosti materiálu. Tieto pokročilé procesy spĺňajú nielen prísne požiadavky na kvalitu dielu v špičkových oblastiach, ako je letecký a presný elektronika, ale tiež otvára nové spôsoby ľahkého a funkčného dizajnu kovových štruktúrnych častí.

Technológia Servo Electric Bending Technology prepísala procesné normy pre presné ohýbanie s vynikajúcim dynamickým výkonom. V porovnaní s tradičnými hydraulickými systémami štruktúra servomotorov priamo hnacích loptových skrutiek eliminuje stlačiteľnosť a hysterézu hydraulického oleja a dosahuje bezprecedentnú presnosť regulácie (± 0,005 mm). Trojrozmerná technológia voľného ohýbania prerušuje obmedzenie deformácie roviny tradičného ohýbania a realizuje nepretržité formovanie zložitých kriviek vo vesmíre.

Elektromagnetická tvorba technológie (EMF) používa Lorentzovu silu generovanú prechodnými silnými magnetickými poliami (10-50T) na dosiahnutie vysokorýchlostnej deformácie kovov, čo je typický proces tvorby odtieňov. Táto vysokoenergetická tvorba prináša jedinečné výhody: inerciálny efekt zvyšuje plynulosť materiálu a limitný polomer ohybu zliatiny hliníka sa znižuje z 3T pri teplote miestnosti na 0,5 T (t je hrúbka materiálu); Adiabatický stav potláča Springback a presnosť uhla sa zlepšuje 5-8 krát; Nevyžaduje sa žiadna fyzická forma, ktorá je vhodná pre výrobu prispôsobenej malou šaržou.

Interná vysokotlaková technológia ohybu (IHB) kombinuje hydraulickú tvorbu s ohybovou technológiou a dosahuje vysoko presné ohyb potrubí prostredníctvom presnej koordinácie vnútorného tlaku tekutiny (50-400 mPa) a axiálnym ťahom. Jej základnou technológiou je kontrola koordinovanej koordinovanej na posun tlaku: udržiavanie vysokého tlaku na vonkajšej strane ohybu na potlačenie vrások, pričom primerane znižuje tlak na vnútornú stranu ohybu, aby sa zabránilo prasknutiu; Axiálny pohon kompenzuje predĺženie materiálu, takže odchýlka hrúbky steny je regulovaná v rámci ± 5%. V porovnaní s tradičným ohýbaním tŕňa môže vnútorná vysokotlaková technológia znížiť polomer ohybu o 30% (na 1,5 d, D je priemer rúrky), zlepšenie kvality vnútorného povrchu o 2-3 hladiny a nie je potrebné mazanie a následné čistenie.

Proces kompozitného ohýbania rieši obmedzenia jediného procesu prostredníctvom synergie viacerých energetických foriem. Pri spracovaní častí tela zliatiny hliníka tento proces znižuje pružinu z 8 ° na 0,3 °, RA kvalitu povrchu a veľkosť zŕn je o 50% jemnejšia ako tradičné tvorba horúceho. Ďalším inovatívnym smerom je ultrazvukové ohýbanie asistované, ktoré prekrývajú vysokofrekvenčné vibrácie 20 kHz (amplitúda 10-30 μm) v konvenčnom ohybovom procese, znižuje tokový stres o 15 až 25% prostredníctvom účinku z mäkiaceho sa vibrácie a zlepšuje plynulosť materiálu, ktorá je obzvlášť vhodná pre presné ohyb pevného packatovaného hexagonálneho štruktúry, ako je napríklad magnázová lekcia a zakotvená magnácia.

Prielom v technológii presného formovania sa neodráža iba v samotnom procese, ale aj v vytvorení systému zabezpečenia kvality v plnom procese. Kombinácia online laserového merania, snímania posunu sily, tepelného zobrazovania a ďalších metód monitorovania pomocou digitálnej dvojčatá technológia realizuje kontrolu spätnej väzby v reálnom čase procesu formovania. Tento technologický pokrok spoločne podporoval transformáciu spracovania kovového ohýbania z skúseností závislých na vedeckom vede a položil technologický základ pre inteligentnú modernizáciu výrobného priemyslu.