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如何弯曲铝板:高效技术、合金、技巧

发布日期:13年2024月XNUMX日
最后修改日期:8年2024月XNUMX日
分类: 钣金加工

“在 钣金加工,铝材弯曲是大规模生产中最常用的技术。铝的保真度在于其易于制造和成型。”

铝是金属加工中最常用的材料之一。使用不同的制造技术将铝板和铝棒加工成所需的零件;弯曲就是其中之一。然而,这并不像听起来那么简单,因为这个过程存在各种挑战。到 弯铝,您需要考虑某些事情。例如,您正在使用的牌号以及您正在寻找的最佳弯曲公差。 

为什么铝是最优选的材料 钣金弯曲 项目?答案在于其卓越的成型性。铝以其灵活性、轻质性和出色的机械加工性而闻名。 

本文将涵盖铝弯曲的五种有效技术、常见合金和牌号、弯曲铝板的挑战等。

 

铝板弯曲:过程

弯曲过程首先选择模具并确定实际的弯曲要求。制造商计算关键设计参数,例如所需的弯曲余量、弯曲半径、材料厚度、力以及弯曲板材的点。使用的模具也是一个关键考虑因素。最常用的模具包括90°模具和锐角模具.

在仔细考虑这些关键因素后,数控制动压力机的设置开始。根据设计复杂性、材料和最佳垫层要求,有多种弯曲方法。选择正确的模具和工具对于操作制动压力机非常重要。 CNC信息被输入到制动器中。这有助于机器测试弯曲所需的力。

铝板金折弯

然后将平坦的铝片在工具和模具之间对齐。操作机器将AI板材按照所需的输出折弯进行折弯。最后,取出纸张并将其发送以进行进一步处理。 

(“笔记: 用于弯曲铝的模具通常由碳化物和钢材制成。”)

相关新闻: 钣金制造的基础知识

 

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弯曲铝板的有效技术

接下来,我们来讨论如何弯曲铝板。大多数制造商通常采用五种技术进行精密弯曲,以实现所需的弯曲。让我们弄清楚这些技术是如何 弯曲类型 适用于铝金属。

1. 折弯机

用于弯曲金属板的制动压力机

将铝板放置在两个模具之间并进行冲压以产生弯曲。使用折弯机的核心优势在于其精度。它有助于塑造扁平、方形的铝板。压力弯曲使用压力机将铝弯曲成所需的几何形状。制动压力机通常用于线性弯曲和折叠。这项重要的技术需要放置在压力机上的折叠工具(模具)。由于采用高液压组件,折弯机可适应 0.5 至约 15 毫米的材料厚度。

2. 线圈弯曲

卷材弯曲也称为辊弯曲或三辊弯曲。这种方法使用圆柱形旋转辊将铝弯曲成弯曲和圆形的形状。滚筒对铝板施加压力,将其变成所需的形状。 

旋转气缸可以调节和定位,以最小的周转达到更严格的公差。该技术适用于弯曲形状,并可实现高达 + 0.01- 0.x 的更严格公差。

3. 卷板机

 滚压铝弯管

滚压机,也称为轧机或滚压成型,有两种形式:手动和自动。选择取决于生产量和所需的弯曲曲率。材料(铝板)在运行过程中发生变形,以达到所需的输出。 滚压机非常适合对铝板进行圆锥形或圆柱形弯曲。管材、储气罐和烟囱是滚压机的一些关键应用。 

就容量而言,它通常可以弯曲多种厚度的铝板,厚度范围约为 1 毫米至 50 毫米。

4. 压缩弯曲

这种弯曲使用模具或冲头在铝板上施加机械应力以进行弯曲。它如何进行弯曲操作? 

首先,技术人员将铝板放置在冲头和冲模之间。然后,他们操作机器,最后,冲头施加压力,将板材弯曲成所需的形状。 压缩弯曲用于较小到中等厚度的金属板材。然而,使用这种技术很难在较高厚度的板材上进行弯曲。

5.折叠 

使用折叠机进行金属弯曲涉及将金属板放置到机器上,将其精确对齐以实现固定角度,然后从一侧施加力将金属板弯曲成所需的形状。当处理大板材或需要大批量生产时,此方法特别有用。

 

用于弯曲应用的最佳铝合金

弯曲用铝合金

在选择铝合金时,需要考虑多种因素。例如;成形性、伸长率、加工性和热机械处理。在铝牌号中,大多数铝 3xxx 系列合金由于其高成形性而用于弯曲应用。 

以下是一些以其卓越的可制造性而闻名的优质铝牌号的示例。

铝5052

  • 5052 铝是一种广泛用于弯曲的高强度铝牌号。
  • 该合金主要与镁一起使用。 
  • AA5052 以其高伸长率而闻名。
  • 该合金具有最高的耐腐蚀性能,用于船舶设备、医疗工具和标牌。

铝3003

  • Al 3003具有优良的加工性、焊接性和良好的延伸率。
  • 这些合金富含锰。镁赋予其结构能力,使其适合弯曲应用。
  • 您可以用最小的力或压力扭转这些合金。 
  • 这些合金的常见用途是:壁板、储罐、屋顶和化学机械。

铝6061

  • AA6061 由镁和硅组成,通常有两种形式: 6061-T4 和 6061-T6。
  • 它表现出优异的结构强度、刚性和良好的伸长率。然而,AI6061 的刚性会导致在弯曲操作中使用时开裂。
  • 它的弯曲性能比 AA3003 和 5052。
  • 制造商将 6061 铝材弯曲,用于汽车和航空航天工业结构领域的多种应用。

 

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铝板弯曲:需要考虑的事项

在钣金制造中,应考虑一些关键方面,以获得最佳的弯曲和几何形状。

1. 成型性

成形性是指金属铝在发生变形或压缩而不产生凹痕时的柔韧性或弹性。铝的成型性因牌号而异。这些因素取决于厚度、回火、温度和工作硬化。

2. 弯曲方向

弯曲方向在铝板弯曲中起着至关重要的作用。它与金属板方向相当垂直,以避免与裂纹相关的问题。平行方向会导致目标材料弯曲处出现裂纹的问题。

3. 弯曲间隙

凸模和凹模之间必须有间隙,以避免弯曲失败。如果没有弯曲间隙,可能会发生干涉。

4. 弯曲半径和厚度

弯曲程度决定了铝板的厚度。大多数情况下,人们对半径与弯曲比之间的经验法则感到困惑。这两者具有反比关系。这意味着厚度越大,半径越小。同样,较薄的铝板具有较小的半径。通常,与具有小半径的较薄的铝板相比,具有较小半径的较厚的铝板需要更大的力来弯曲。

5. 伸长率水平

伸长率决定了铝板的制动能力。它通常代表金属板材的弹性。延伸率越高,铝板越容易弯曲。

 

铝板折弯过程中遇到的常见问题?

制造商在铝板金弯曲的弯曲操作过程中经常面临几个问题。一些常见问题包括:毛刺形成、开裂、弯曲干涉、压痕、滑移和凸起。让我们详细了解一下这些常见的弯曲问题;

1. 开裂

这是弯曲铝板时最常见的缺陷。通常,弯曲裂纹的出现是由于金属板未对准、弯曲半径较小、拉伸表面、压力不足以及零件边缘未去除的毛刺。为了避免这些裂纹问题,制造商必须使用孔或凹槽来使弯曲操作顺利且无裂纹。

2. 弯曲干涉

某些决定因素会导致问题,例如零件的形状和尺寸以及所选模具。通过考虑弯曲模具设计、顺序和弯曲尺寸可以最大限度地减少这些问题。

3、弯曲压痕 

弯曲压痕经常发生在金属板的内表面上。通常,对金属板材的强力压力会产生摩擦,最终导致金属板材上出现明显的痕迹。为了防止这种情况,可以使用防压痕橡胶球或滚珠轴承模具。这些防压痕球通过物理隔离消除了这个问题。

4. 裂痕和皱纹

在某些情况下,铝金属板会出现颈缩或开裂问题。这些问题是由于当薄铝板被推至超过其可加工极限时过度弯曲而引起的。为了避免这些问题,操作员必须在弯曲之前检查厚度和板材半径。相反,皱纹是由于对铝板施加高拉伸或压缩应变而引起的。  

 

使用铝制作定制弯曲零件有哪些优点?

铝在用于弯曲应用和定制复杂零件时具有各种优势。以下是铝的一些显着优点; 

  • 高耐用性: 铝在弯曲成不同复杂的几何形状时非常耐用且灵活。其延展性特征使其能够承受高机械应力。此外,它还具有独特的非腐蚀性能。
  • 经济合金: 铝在弯曲应用中使用时具有多种经济优势。它在弯曲操作过程中不会产生废物,并且与钢、铸铁、钛和黄铜等其他金属合金相比,成本最低。
  • 轻质特性: 铝的主要特点是重量轻。这种特性,加上其高强度和可加工性, 使其成为弯曲应用的理想选择。
  • 可加工性: 就加工性而言,铝位居榜首。切割铝比切割钢容易得多。其高适应性和延展性特性使制造商可以制作从简单到复杂的弯曲。
  • 高耐热性: 与其他金属相比,铝由于其高耐热性而受到广泛关注。铝制成的零件可以承受高热率,并且紧密 公差 尤为重要。
  • 多功能性: 金属的延展性在弯曲过程中起着关键作用。它决定了金属承受剪切和机械应力的能力。铝具有高延展性,非常适合弯曲作业。此外,弯铝可承受高推力而不会损坏。

 

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总结

钣金弯曲是一种多功能的金属制造工艺。当用于中到大批量生产时,它具有独特且经济的优点。然而,为了实现平滑和精确的弯曲,需要考虑几个关键的决定因素。 

这项伟大技术的核心优势在于它的操作不需要任何工具或模具。除了铝板的应用之外,它在全球范围内广泛应用,从汽车、航空航天、消费品到定制制造设备。 

尽管存在一些相关挑战 弯铝 操作,保留本指南中提供的替代解决方案或信息将帮助您使弯曲过程更加均匀且错误相对较少。此外,本文还介绍了钣金制造的基础知识,并帮助您完成折弯操作。

为了获得满足您的弯曲要求的最佳输出,请咨询专业人士以优化适合您所需应用的性能。

 

常见问题

Q1.钣金加工的类型?

制造业中普遍采用某些类型的钣金制造;例如;钣金冲裁, 钣金弯曲、穿孔和冲孔。

Q2。金属加工常用哪些金属?

金属制造行业主要使用钢、铝、黄铜和碳。这些材料非常适合切割、剪切和穿孔应用。

Q3。为什么铝被大量用于制造用途?

铝由于其卓越的成型性和轻质特性被认为最适合金属制造应用。

Q4。什么是铝合金的延伸率?

铝板的伸长率水平表示铝板变形前的最高拉伸水平。伸长率越大,弯曲效率越高。

 

资源中心

  • A-Pradeau (2016),铝合金板材弯曲失效预测,国际机械科学杂志,第 119 卷:检索自: 科学直接
  • Ida Westerman(1 年 2011 月 XNUMX 日):铝合金三点弯曲:微观结构和织构对弯曲性和断裂行为的影响:检索自: 斯普林格

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