鈑金(jin)加工工藝(yi)不斷地精(jing)益求精(jing)，尤其是在一(yi)些不銹鋼折(zhe)彎(wan)、不銹鋼裝飾件折(zhe)彎(wan)、鋁(lv)合金(jin)折(zhe)彎(wan)、飛機零件折(zhe)彎(wan)、銅板折(zhe)彎(wan)等(deng)應(ying)用上，進(jin)一(yi)步對成(cheng)形工件的(de)(de)(de)表面質量提(ti)出了更高的(de)(de)(de)要求。傳統的(de)(de)(de)折(zhe)彎(wan)工藝(yi)較(jiao)易對工件的(de)(de)(de)表面造(zao)成(cheng)損傷，與模具接觸的(de)(de)(de)表面會形成(cheng)一(yi)條明顯壓痕(hen)或(huo)刮(gua)痕(hen)，從而(er)影響(xiang)產品(pin)的(de)(de)(de)美(mei)觀度，降低了用戶對產品(pin)的(de)(de)(de)價(jia)值判斷。
本文以折(zhe)(zhe)彎(wan)一(yi)個V形(xing)(xing)零(ling)件為例進行(xing)論述。鈑金折(zhe)(zhe)彎(wan)是金屬(shu)板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)在(zai)折(zhe)(zhe)彎(wan)機凸(tu)模(mo)(mo)或凹(ao)模(mo)(mo)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)下，首先經過(guo)彈性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)，然后(hou)進入塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)的成(cheng)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)。在(zai)塑性(xing)(xing)彎(wan)曲的開始階段，板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)是彎(wan)曲的。隨(sui)著凸(tu)模(mo)(mo)或凹(ao)模(mo)(mo)對板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)的施(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)，板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)與凹(ao)模(mo)(mo)V形(xing)(xing)槽內表面逐漸靠緊，同時(shi)(shi)曲率半徑和彎(wan)曲力(li)臂也逐漸變(bian)(bian)小，繼續加壓(ya)(ya)(ya)(ya)直到行(xing)程(cheng)終(zhong)止，使凹(ao)模(mo)(mo)與板(ban)(ban)(ban)(ban)材三(san)(san)點靠緊全接觸(chu)，此時(shi)(shi)完成(cheng)一(yi)個V形(xing)(xing)彎(wan)曲。折(zhe)(zhe)彎(wan)時(shi)(shi)，由于金屬(shu)板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)會受到折(zhe)(zhe)彎(wan)模(mo)(mo)具(ju)的擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)而產(chan)生彈性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)，板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)與凹(ao)模(mo)(mo)的接觸(chu)點便會隨(sui)著折(zhe)(zhe)彎(wan)工(gong)序(xu)的進行(xing)而滑移(yi)。折(zhe)(zhe)彎(wan)工(gong)序(xu)中板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)會經歷彈性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)和塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)兩個明(ming)顯(xian)的階段，在(zai)折(zhe)(zhe)彎(wan)工(gong)序(xu)中又會有保壓(ya)(ya)(ya)(ya)的過(guo)程(cheng)（模(mo)(mo)具(ju)與板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)三(san)(san)點接觸(chu)），所以在(zai)折(zhe)(zhe)彎(wan)工(gong)序(xu)完成(cheng)后(hou)，會形(xing)(xing)成(cheng)三(san)(san)條壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕(hen)線(xian)。這些壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕(hen)線(xian)一(yi)般是板(ban)(ban)(ban)(ban)料(liao)與凹(ao)模(mo)(mo)V槽肩(jian)(jian)部擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)摩(mo)擦產(chan)生的，故叫做肩(jian)(jian)部壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕(hen)，形(xing)(xing)成(cheng)肩(jian)(jian)部壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕(hen)的主要(yao)原(yuan)因可(ke)以簡單歸類(lei)為以下幾(ji)種。
折彎方式
既然前面說肩部壓痕的(de)(de)產生跟板料(liao)(liao)(liao)與(yu)凹(ao)(ao)模(mo)V槽(cao)肩部接觸有關(guan)，那么在折(zhe)(zhe)彎過程中(zhong)，凸模(mo)與(yu)凹(ao)(ao)模(mo)之間(jian)(jian)的(de)(de)間(jian)(jian)隙不(bu)同(tong)(tong)影響板材受到的(de)(de)壓應力，產生壓痕的(de)(de)幾率和(he)程度(du)也會(hui)不(bu)一樣(yang)。相同(tong)(tong)V槽(cao)的(de)(de)條件下，折(zhe)(zhe)彎工(gong)件的(de)(de)折(zhe)(zhe)彎角度(du)越(yue)大(da)，金屬板料(liao)(liao)(liao)被拉伸形(xing)變量(liang)也越(yue)大(da)，金屬板料(liao)(liao)(liao)在V形(xing)槽(cao)肩部摩(mo)擦距(ju)離(li)也越(yue)長；再者，折(zhe)(zhe)彎角度(du)越(yue)大(da)，凸模(mo)對(dui)板料(liao)(liao)(liao)施加壓力的(de)(de)保持(chi)時間(jian)(jian)也會(hui)越(yue)長，綜(zong)合這兩(liang)個(ge)因(yin)素造(zao)成的(de)(de)壓痕也就越(yue)明顯。
凹模V槽的結構
對不同(tong)厚(hou)度的(de)金屬板料(liao)進行折彎時，選擇的(de)V槽(cao)寬度也不一樣(yang)。相同(tong)凸模(mo)的(de)條件下，凹模(mo)V槽(cao)的(de)尺(chi)寸越(yue)(yue)大，壓痕(hen)寬度的(de)尺(chi)寸也越(yue)(yue)大，相應的(de)，金屬板料(liao)與凹模(mo)V槽(cao)肩(jian)部產(chan)生摩擦(ca)力也越(yue)(yue)小，壓痕(hen)也自(zi)然而然減(jian)小了，相反的(de)，板厚(hou)越(yue)(yue)薄，V槽(cao)越(yue)(yue)窄，壓痕(hen)也越(yue)(yue)明顯。
既然(ran)說到(dao)摩擦(ca)，我們考(kao)慮(lv)的另一個與摩擦(ca)相(xiang)關的因素便是摩擦(ca)系數。凹(ao)模(mo)V槽(cao)(cao)(cao)肩部的R角(jiao)大小不一樣(yang)(yang)，在板料折彎成形的過(guo)程中對(dui)板材造成的摩擦(ca)也不一樣(yang)(yang)。另一方面(mian)，從凹(ao)模(mo)V槽(cao)(cao)(cao)對(dui)板料施加壓(ya)力的角(jiao)度(du)考(kao)慮(lv)也一樣(yang)(yang)，凹(ao)模(mo)V槽(cao)(cao)(cao)的R角(jiao)越大，板料與凹(ao)模(mo)V槽(cao)(cao)(cao)肩部的壓(ya)力越小，壓(ya)痕便越輕微，反之(zhi)亦然(ran)。
凹模V槽潤滑程度
前面(mian)(mian)說到凹(ao)模(mo)(mo)V槽(cao)(cao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)會(hui)(hui)與板(ban)(ban)(ban)料(liao)互相接(jie)觸(chu)(chu)而(er)產(chan)生摩擦。當(dang)模(mo)(mo)具出現磨損(sun)，V槽(cao)(cao)和板(ban)(ban)(ban)料(liao)接(jie)觸(chu)(chu)部分(fen)便會(hui)(hui)越(yue)來(lai)越(yue)粗(cu)糙，摩擦系(xi)數(shu)也越(yue)來(lai)越(yue)大。當(dang)板(ban)(ban)(ban)料(liao)在V槽(cao)(cao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)滑移時，V槽(cao)(cao)與板(ban)(ban)(ban)料(liao)接(jie)觸(chu)(chu)實(shi)際(ji)上(shang)是無數(shu)粗(cu)糙的(de)(de)凸點與面(mian)(mian)的(de)(de)點接(jie)觸(chu)(chu)，這樣作用在板(ban)(ban)(ban)料(liao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)壓力也會(hui)(hui)相應增大，壓痕也就越(yue)明(ming)顯(xian)(xian)。另一方面(mian)(mian)，工件(jian)折彎前沒有對凹(ao)模(mo)(mo)V槽(cao)(cao)進行擦拭清潔，往往會(hui)(hui)因為V槽(cao)(cao)上(shang)殘留的(de)(de)碎屑(xie)對板(ban)(ban)(ban)料(liao)擠壓而(er)產(chan)生明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)壓痕，這種(zhong)情況通常在設備折彎鍍鋅板(ban)(ban)(ban)、碳鋼板(ban)(ban)(ban)等工件(jian)時出現。
既然知(zhi)道折彎(wan)壓(ya)(ya)痕出現的(de)(de)(de)主要原(yuan)因(yin)是板(ban)料與(yu)(yu)凹模V槽肩部(bu)產生(sheng)摩擦，那么便可以(yi)從(cong)原(yuan)因(yin)導向的(de)(de)(de)思(si)維出發(fa)，通(tong)過工(gong)(gong)藝技術去減少板(ban)料與(yu)(yu)凹模V槽肩部(bu)產生(sheng)的(de)(de)(de)摩擦力(li)。根據(ju)摩擦力(li)公式f=μ·N可知(zhi)，影響摩擦力(li)的(de)(de)(de)因(yin)素有(you)摩擦系數μ和壓(ya)(ya)力(li)N，而(er)且都與(yu)(yu)摩擦力(li)成正比關系，相應的(de)(de)(de)，可以(yi)制定以(yi)下幾種工(gong)(gong)藝方案。
凹模V槽肩部使用非金屬材料
僅僅通過(guo)增(zeng)大模(mo)具V槽肩(jian)部R角的(de)(de)(de)傳統做法(fa)改(gai)變折彎壓痕效果并不大。從降低(di)摩擦副中壓力的(de)(de)(de)角度(du)出發(fa)，可以(yi)考(kao)慮在(zai)保(bao)證(zheng)原有(you)需要的(de)(de)(de)擠壓效果的(de)(de)(de)前提下，將V槽肩(jian)部改(gai)成比(bi)板料(liao)更(geng)軟的(de)(de)(de)非金屬材料(liao)，如尼龍、優(you)力膠(jiao)（PU彈性體）等材料(liao)。考(kao)慮到這些(xie)(xie)材料(liao)容易(yi)損耗，需定期更(geng)換，目前應用這些(xie)(xie)材料(liao)的(de)(de)(de)V槽結構有(you)以(yi)下幾(ji)種。
凹模V槽肩部改滾珠、滾筒結構
同樣(yang)基于(yu)減少(shao)(shao)板(ban)(ban)料(liao)與(yu)凹模(mo)(mo)V槽之間摩(mo)擦副摩(mo)擦系數的原則，可以將板(ban)(ban)料(liao)與(yu)凹模(mo)(mo)V槽肩(jian)部(bu)的滑動(dong)摩(mo)擦副轉變成滾動(dong)摩(mo)擦副，從而大(da)大(da)減少(shao)(shao)板(ban)(ban)料(liao)受(shou)到(dao)的摩(mo)擦力，避免(mian)出現折彎(wan)壓(ya)痕。目前模(mo)(mo)具行業中已經廣泛應用此(ci)種工藝，滾珠(zhu)無痕折彎(wan)模(mo)(mo)具是比較典型(xing)的應用實(shi)例。
滾珠無(wu)痕折(zhe)彎模具
滾珠(zhu)(zhu)無(wu)(wu)(wu)(wu)痕折彎(wan)(wan)模具(ju)(ju)(ju)滾筒(tong)與(yu)V槽之間(jian)為了(le)(le)避免(mian)剛性摩擦，同(tong)時也是為了(le)(le)讓滾筒(tong)更容易轉動和潤滑(hua)而添加了(le)(le)滾珠(zhu)(zhu)，從而同(tong)時達到減少(shao)壓力和降(jiang)低摩擦系數的效果，所以滾珠(zhu)(zhu)無(wu)(wu)(wu)(wu)痕折彎(wan)(wan)模具(ju)(ju)(ju)加工出來的零件(jian)基本(ben)可以實現無(wu)(wu)(wu)(wu)可見(jian)壓痕，但對鋁(lv)銅(tong)等軟(ruan)性板材無(wu)(wu)(wu)(wu)痕折彎(wan)(wan)效果不佳。從經濟性角(jiao)度考(kao)慮(lv)，由(you)于(yu)滾珠(zhu)(zhu)無(wu)(wu)(wu)(wu)痕折彎(wan)(wan)模具(ju)(ju)(ju)結(jie)構(gou)較前面(mian)所述(shu)的幾種(zhong)模具(ju)(ju)(ju)結(jie)構(gou)都復雜，加工成(cheng)本(ben)高，維護(hu)難度大，這也是作為企業管(guan)理人員(yuan)在選用時需要(yao)考(kao)慮(lv)的因(yin)素。
凹模V槽肩部改翻轉結構
目前行業中還(huan)有(you)一(yi)種(zhong)(zhong)模(mo)具(ju)是利(li)用(yong)支點轉(zhuan)(zhuan)動(dong)原(yuan)理通過(guo)凹模(mo)肩部(bu)翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)來(lai)實(shi)現零(ling)件(jian)折彎(wan)的(de)(de)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)模(mo)具(ju)一(yi)改傳統定(ding)型凹模(mo)V槽結構(gou)(gou)，將(jiang)V槽兩(liang)側(ce)(ce)傾斜面設置(zhi)成(cheng)可翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)機(ji)構(gou)(gou)，在(zai)凸模(mo)下壓(ya)板料的(de)(de)過(guo)程中，借助(zhu)凸模(mo)的(de)(de)壓(ya)力將(jiang)凹模(mo)兩(liang)側(ce)(ce)的(de)(de)翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)機(ji)構(gou)(gou)由凸模(mo)頂點向內翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)，從而使板料折彎(wan)成(cheng)形。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)工(gong)況下的(de)(de)板料與凹模(mo)并沒有(you)產生(sheng)明(ming)顯(xian)的(de)(de)局(ju)部(bu)滑動(dong)摩擦，而是緊貼著翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)平面向凸模(mo)的(de)(de)頂點靠攏，避免零(ling)件(jian)出現壓(ya)痕。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)模(mo)具(ju)的(de)(de)結構(gou)(gou)較(jiao)前面幾種(zhong)(zhong)結構(gou)(gou)更(geng)為復雜，帶有(you)拉簧、翻(fan)(fan)轉(zhuan)(zhuan)板結構(gou)(gou)，維護成(cheng)本和加工(gong)成(cheng)本更(geng)大。
凹模V槽與板料隔離
前面提(ti)到的(de)(de)(de)(de)(de)都(dou)是通過變(bian)換折(zhe)彎模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)實現(xian)無痕(hen)折(zhe)彎，對企業管理(li)者來說，為實現(xian)個別零件(jian)無痕(hen)折(zhe)彎而開(kai)發采購一套新模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)做法不(bu)可取。從摩擦(ca)接觸的(de)(de)(de)(de)(de)角度出發，只(zhi)要將模(mo)(mo)具和板(ban)料隔(ge)離開(kai)來，摩擦(ca)便不(bu)存在。于是，在不(bu)變(bian)換折(zhe)彎模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下，可通過使用軟質薄膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)使凹模(mo)(mo)V槽與板(ban)料之間不(bu)產生接觸的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)來實現(xian)無痕(hen)折(zhe)彎。這種軟質薄膜(mo)也叫折(zhe)彎無痕(hen)壓膜(mo)，材(cai)(cai)質一般(ban)有(you)(you)橡膠(jiao)、PE（聚(ju)乙烯）、PU（聚(ju)氨(an)酯(zhi)）等。橡膠(jiao)和PVC的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點是原材(cai)(cai)料成(cheng)本(ben)較(jiao)低，缺(que)點是不(bu)耐壓、保(bao)護性(xing)能(neng)差、壽(shou)命(ming)短；PE、PU作為性(xing)能(neng)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)工程材(cai)(cai)料，以其為基材(cai)(cai)生產的(de)(de)(de)(de)(de)無痕(hen)折(zhe)彎壓膜(mo)具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)抗撕裂性(xing)能(neng)，所以壽(shou)命(ming)較(jiao)高、保(bao)護性(xing)較(jiao)好。
折(zhe)彎(wan)(wan)保護膜(mo)主(zhu)要是在工(gong)(gong)件和(he)凹模(mo)肩部之(zhi)間起到(dao)緩沖作(zuo)用(yong)，抵消模(mo)具(ju)與(yu)板料之(zhi)間的(de)壓(ya)(ya)力，從而防(fang)止工(gong)(gong)件在折(zhe)彎(wan)(wan)時產生(sheng)壓(ya)(ya)痕(hen)，使(shi)用(yong)時只要把(ba)折(zhe)彎(wan)(wan)膜(mo)放(fang)在凹模(mo)上即可，具(ju)有成(cheng)本低(di)，使(shi)用(yong)方便的(de)優點(dian)。目前(qian)市面上的(de)折(zhe)彎(wan)(wan)無痕(hen)壓(ya)(ya)膜(mo)一般厚度(du)為(wei)0.5mm，尺寸可根據需(xu)要而定制。折(zhe)彎(wan)(wan)無痕(hen)壓(ya)(ya)膜(mo)一般可在2t壓(ya)(ya)力的(de)工(gong)(gong)況下(xia)達(da)到(dao)約200次折(zhe)彎(wan)(wan)的(de)使(shi)用(yong)壽命，并(bing)具(ju)有耐(nai)磨性強(qiang)(qiang)、抗撕裂(lie)性強(qiang)(qiang)、彎(wan)(wan)曲性能優異(yi)、抗張(zhang)強(qiang)(qiang)度(du)及斷裂(lie)伸(shen)長率(lv)高、耐(nai)潤滑油及脂肪族碳氫溶劑等(deng)特(te)性。
前面介紹了(le)幾種(zhong)(zhong)實現(xian)無痕折彎(wan)的工藝方(fang)法(fa)，下面對這幾種(zhong)(zhong)工藝方(fang)法(fa)進行對比。
鈑(ban)金加(jia)工行業(ye)市(shi)(shi)場競爭十分(fen)激烈，企(qi)業(ye)想要(yao)(yao)(yao)在市(shi)(shi)場占(zhan)據一席之地(di)，就需要(yao)(yao)(yao)對加(jia)工工藝(yi)技術(shu)不斷精(jing)益求精(jing)。不僅(jin)要(yao)(yao)(yao)實現產品的功能(neng)性，更(geng)要(yao)(yao)(yao)考慮產品的工藝(yi)性和美觀(guan)性，同時也(ye)要(yao)(yao)(yao)考慮加(jia)工經濟(ji)性，通(tong)過應(ying)用更(geng)經濟(ji)的工藝(yi)方法使(shi)產品更(geng)易加(jia)工、更(geng)經濟(ji)、更(geng)美觀(guan)。
