折弯补偿法
为更好地理解折弯补偿,请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。图2是该零件的展开状态。
折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值(BA)。因此整个零件的长度就表示为方程(1):
LT = D1 + D2 + BA (1)
折弯区域(图中表示为淡黄色的区域)就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。简而言之,为确定展开零件的几何尺寸,让我们按以下步骤思考:
1、 将折弯区域从折弯零件上切割出来
2、 将剩余两段平坦部分平铺到一个桌子上
3、 计算出折弯区域在其展平后的长度
4、 将展平后的弯曲区域粘接到两段平坦部分之间,结果就是我们需要的展开后的零件
1.1首先进行的是下料(也称落料)工序。通常现场工人会根据技术部门提供的展开图,通过剪板机从大块板材上剪切得到合适尺寸的零件材料。若是冲床,则必须考虑夹钳的死区。下料完毕后,工人会在每块材料的表面用记号笔标记料号。
注:也有部分工厂没有此加工步骤,直接在标准板材上排版,然后直接冲压/切割加工。
1.2然后材料会被送到数控冲床/切割机,进行冲孔/切割工序。在此工序,需要为被加工的零件编制NC(Numerical Control )代码。现在大多数机床厂商都会提供自动编程软件(国内的厂商几乎都是跟国外的此类软件公司合作,进行OEM销售,因此它们并没有自己的软件研发队伍),因此极大地方便了编程工程师。冲压/切割编程工程师所要考虑的因素是板材利用率、刀具、效率、精度等问题。冲压/切割完成后,零件便被去除微连接,接着将被送到折弯机折弯。
1.3在折弯工序,主要考虑的是刀具选择、折弯次序、折弯补偿、折弯干涉等。通常也会有折弯编程软件随机销售,但是国内大部分数控折弯机还是人工编程,往往过多的依靠老师傅的经验,另一方面,国内的制造工艺要求相对于国外来说还有一定的距离,因而效率却并没有提高,数控折弯机的性能没有发挥到极至。
1.4最后,根据产品情况,可能要进行焊接、打磨、喷漆、组装、包装等工序,在此就不一一叙述。
板材的下料方法
情况一:薄板,简单的用剪板机下料,复杂的不好剪的又是批量生产的用冲模冲下料,厚板用数控切割下料。
情况二:精度要求不高的用剪板机就可以了,精度高的吗用等离子切割机或者激光切割了。
情况三:工业化批量生产通常是买钢卷,设立下料冲裁线,用自动开卷机开卷+快速剪床下矩形或梯形料,若为提高材料利用率,可追加弧形刀剪床切弧形料。中批量则请钢厂直接订矩形料垛了,激光/等离子只用于试制(成本太高,生产率低),水刀用于非冷热轧材的某些特殊材料切割,生产率也低。如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种,一种是基于折弯补偿的算法,另一种是基于折弯扣除的算法。SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法,但自2003版以后,两种算法均已支持。
为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念,同时也介绍SolidWorks中的具体实现方法,本文将在以下几方面予以概括与阐述:
1、 折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义,它们各自与实际钣金几何体的对应关系
2、 折弯扣除如何与折弯补偿相对应,采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法
3、 K因子的定义,实际中如何利用K因子,包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围