I. Введение

Гибочные прессы являются незаменимым оборудованием в металлообработке. Точность гибки на листогибочном прессе относится к степени, с которой пресс может создавать требуемые углы, размеры и формы в деталях из листового металла.

Она напрямую влияет на качество продукции и эффективность производства. Точность гибки связана не только с внешним видом изделия и точностью сборки, но также влияет на имидж бренда компании и её конкурентоспособность на рынке.

На неточности гибки влияют несколько факторов, таких как свойства материала, качество и выравнивание инструмента, калибровка машины, навыки оператора и внешние условия. Различия в этих элементах могут привести к отклонениям от заданных углов, что сказывается на сборке и общем качестве продукции.

Регулярное техническое обслуживание, правильная настройка оборудования и понимание характеристик материала являются ключевыми моментами в решении проблем точности гибки на листогибочном прессе.

Сначала давайте посмотрим видео, чтобы получить общее представление о поиске и устранении проблем с точностью работы машины и повысить точность гибки на листогибочном прессе:

II. Распространённые проблемы точности гибки на листогибочном прессе

Гибка на листогибочном прессе — это важный процесс в металлообработке, но достижение стабильной точности может быть затруднено из-за различных проблем. В этом разделе рассматриваются распространённые проблемы при гибке, их причины, последствия и практические шаги по устранению.

A. Неравномерная гибка

• Причины:
  • Несоосность инструмента: даже небольшое смещение верхнего пуансона и нижней матрицы может привести к неравномерному распределению давления.
  • Неравномерное распределение усилия: неисправности гидравлической системы или неправильная регулировка прогиба могут вызвать непостоянное усилие вдоль линии гиба.
  • Неоднородность материала: различия в толщине или твёрдости материала могут привести к отклонению гибов от заданных параметров.
• Последствия:
  • Несоответствие углов или кривых по всей детали.
  • Увеличение количества брака и переделок, что приводит к снижению эффективности производства.
• Устранение неисправностей:
  • Проверяйте выравнивание инструмента с помощью лазерных систем или вспомогательных средств для выравнивания.
  • Проверяйте гидравлические системы на наличие воздушных пробок или утечек, которые могут вызвать неравномерное движение ползуна.
  • Проводите проверку материала, чтобы убедиться в равномерной толщине и твёрдости перед гибкой.

B. Пружинение

• Причины:
  • Эластичность материала: Металлы, такие как алюминий и нержавеющая сталь, имеют тенденцию пружинить обратно после снятия усилия изгиба из-за своих упругих свойств.
  • Неправильные настройки параметров: Недостаточный перегиб или неправильный размер раскрытия матрицы могут усилить эффект обратного пружинения.
• Последствия:
  • Отклонения от требуемых углов, приводящие к деталям вне допуска.
• Устранение неисправностей:
  • Применяйте техники перегиба для компенсации обратного пружинения.
  • Используйте меньшие размеры раскрытия матрицы или методы осадки для уменьшения упругой деформации.
  • Настраивайте параметры ЧПУ с учётом характеристик обратного пружинения конкретного материала.
  • Использование высококачественного инструмента и регулировка настроек листогиба также могут помочь уменьшить обратное пружинение.

C. Трещины и разрушения

• Причины:
  • Чрезмерное напряжение: Перегрузка хрупких материалов, таких как высокопрочная сталь или алюминий, во время изгиба.
  • Неправильные параметры инструмента: Использование слишком узкого раскрытия матрицы для толщины материала увеличивает концентрацию напряжений вдоль линии изгиба.
• Последствия:
  • Структурное разрушение изогнутых деталей, снижающее функциональность и безопасность.
• Устранение неисправностей:
  • Выбирайте подходящий инструмент с большими радиусами для более равномерного распределения напряжений.
  • Снижайте усилие изгиба, увеличивая размер раскрытия матрицы относительно толщины материала.
  • Предварительно нагревайте хрупкие материалы для улучшения пластичности и снижения риска образования трещин.

D. Непостоянные углы изгиба

• Причины:
  • Износ инструмента: Изношенные пуансоны или матрицы создают неравномерные точки контакта во время изгиба.
  • Вариации толщины материала: Даже небольшие несоответствия в толщине листового металла приводят к отклонениям угла.
  • Неправильная настройка станка: Некалиброванные задние упоры или проблемы с выравниванием ползуна нарушают точность.
• Последствия:
  • Детали не соответствуют размерным спецификациям, что требует доработки или браковки.
• Устранение неисправностей:
  • Регулярно проверяйте и заменяйте изношенный инструмент в рамках профилактического обслуживания.
  • Используйте системы ЧПУ с функцией определения толщины материала для корректировок в реальном времени.
  • Периодически калибруйте задние упоры и выравнивание ползуна для обеспечения стабильного позиционирования.

E. Повреждение поверхности

• Причины:
  • Неправильное зажимание: чрезмерное давление зажима может оставить царапины или повреждения на поверхности заготовки.
  • Чрезмерное давление инструмента: высокая сила во время гибки может оставить вмятины на более мягких материалах.
• Последствия:
  • Дефекты внешнего вида, снижающие эстетические качества и функциональность изделия.
• Устранение неисправностей:
  • Используйте более мягкие зажимные накладки или защитные плёнки, чтобы предотвратить повреждение поверхности во время работы.
  • Регулируйте давление инструмента с учётом свойств материала (например, для более мягких металлов требуется меньшее давление).
  • Обеспечьте надлежащую смазку рабочих поверхностей инструмента для уменьшения повреждений, вызванных трением.

III. Решения для повышения точности гибки на прессах

Для достижения высокой точности и стабильности гибки на пресс-туре необходима комбинация правильного технического обслуживания, оптимального выбора инструмента, настроек с учётом материала, применения современных технологий и квалифицированных операторов.

В этом разделе приводятся эффективные решения для устранения проблем точности гибки и обеспечения высокого качества изделий при металлообработке.

A. Калибровка и техническое обслуживание оборудования

Правильная калибровка и регулярное обслуживание являются основой для обеспечения точности и надёжности работы гибочного пресса.

• Регулярные проверки:
  • Осматривайте пресс-тур на предмет износа, повреждений или несоосности ключевых компонентов, таких как ползуны, задние упоры и направляющие.
  • Тщательно очищайте машину от грязи, мусора и загрязнений, которые могут повлиять на производительность.
  • Проверяйте гидравлическую систему на наличие утечек или воздушных пробок, чтобы поддерживать равномерное распределение давления.
• Системы динамического компенсационного прогиба:
  • Используйте механизмы динамической компенсации прогиба, которые автоматически регулируют давление вдоль линии гибки на основе данных датчиков в реальном времени.
  • Эти системы обеспечивают равномерное распределение усилия по всей заготовке, сокращают время наладки и повышают точность работы листогибочного пресса.
• Регулярная калибровка:
  • Проводите периодическую калибровку положения ползуна, выравнивания заднего упора и углов инструмента с использованием точных приборов, таких как индикаторы часового типа и контрольные стержни.
  • Записывайте настройки калибровки в журнал технического обслуживания для отслеживания и будущего использования.

B. Выбор и оптимизация инструмента

Инструмент играет ключевую роль в достижении точных изгибов. Правильный выбор и обслуживание пуансонов и матриц имеют решающее значение.

• Высокоточный инструмент:
  • Выбирайте пуансоны и матрицы, адаптированные под конкретные задачи, исходя из типа материала, толщины, радиуса изгиба и требований к углу.
  • Используйте современные покрытия, такие как нитрирование, для повышения долговечности инструмента и снижения трения при гибке.
• Защитные меры:
  • Применяйте мягкие зажимные накладки или защитные плёнки, чтобы предотвратить повреждение поверхности мягких материалов.
  • Регулярно проверяйте инструмент на износ или повреждения, чтобы избежать неравномерных точек контакта, приводящих к непостоянным изгибам.
• Гибкие системы инструмента:
  • Инвестируйте в модульные комплекты инструмента, которые позволяют быстро менять оснастку между заданиями без потери точности и выравнивания.

C. Настройка под свойства материала

Специфические для материала настройки необходимы для компенсации различий в упругости, толщине и направлении волокон.

• Компенсация упругого возврата:
  • Увеличьте угол гиба немного, чтобы компенсировать эффект обратного пружинения.
  • Используйте системы ЧПУ с предиктивным программным обеспечением для расчёта обратного пружинения в зависимости от типа материала и геометрии изгиба.
• Настройки для конкретных материалов:
  • Регулируйте раскрытие матрицы и параметры усилия в зависимости от толщины материала и его прочности на растяжение.
  • Расположите направление волокон перпендикулярно линии сгиба, чтобы повысить пластичность и снизить риск образования трещин.
• Подготовка перед гибкой:
  • Предварительно нагрейте хрупкие материалы, такие как высокопрочная сталь, чтобы повысить пластичность во время операций гибки.

D. Новые технологии для повышения точности

Передовые технологии предлагают инновационные решения для улучшения точности гибки при сокращении вмешательства оператора.

• Системы ЧПУ с лазерным наведением:
  • Интегрируйте пресс-гибы с ЧПУ с лазерными инструментами, которые обеспечивают обратную связь в реальном времени по углам и выравниванию сгиба.
  • Эти системы позволяют выполнять точные корректировки во время работы, сокращая количество проб и ошибок при настройке.
• Адаптивные системы управления на базе ИИ:
  • Используйте алгоритмы на основе ИИ, которые анализируют свойства материала в реальном времени и динамически корректируют параметры.
  • Модели машинного обучения могут прогнозировать ошибки до их возникновения, повышая как точность, так и эффективность.
• Предиктивное обслуживание с поддержкой IoT:
  • Подключите пресс-гибы к IoT-сетям для непрерывного мониторинга состояния оборудования.
  • Системы предиктивного обслуживания предупреждают операторов о возможных сбоях до того, как они повлияют на производство.

E. Программы обучения операторов

Квалифицированные операторы необходимы для точной настройки оборудования, эффективного устранения неполадок и максимального использования возможностей пресс-гибов.

• Комплексные программы обучения:
  • Включайте теоретические знания (например, механика пресс-гиба) наряду с практическими навыками, такими как установка параметров, замена штампов и контроль качества.
  • Сосредоточьтесь на освоении программирования ЧПУ для современных пресс-гибов, оснащённых передовыми системами управления.
• Осведомлённость о технике безопасности:
  • Обучайте операторов правилам техники безопасности, таким как определение опасных зон защемления, правильное использование средств индивидуальной защиты (СИЗ) и действия в чрезвычайных ситуациях.
  • Подчёркивайте необходимость соблюдения отраслевых стандартов безопасности, таких как нормы OSHA.
• Возможности получения сертификатов:
  • Предоставляйте доступ к программам сертификации (например, сертификат Precision Press Brake), которые подтверждают квалификацию оператора в работе с листогибочными прессами.
  • Сертифицированные операторы с большей вероятностью достигают стабильных результатов при минимизации ошибок.

IV. Проблемы, требующие внимания в процессе гибки на листогибочном прессе

Параллельность листогибочного пресса

При гибке листового металла на листогибочном прессе могут возникать различные ошибки, включая неточный радиус гиба, недостаточную силу гибки, неправильный зазор между пуансоном и матрицей, ошибку позиционирования заднего упора и ошибки в расчёте гиба.

Угол заготовки также может отклоняться от расчётного, если листогибочный пресс установлен неровно или если механизм компенсации прогиба (CNC crowning) работает неправильно.

Со временем ползун и рабочий стол листогибочного пресса деформируются, что может привести к неравномерной гибке и снижению точности гиба.

Чтобы компенсировать это, механизм crowning должен устранять деформацию ползуна и рабочего стола. Существует два типа механизмов crowning для листогибочных прессов: гидравлический и механический.

Гидравлический механизм crowning, используемый в электро-гидравлических листогибочных прессах, компенсирует деформацию с помощью гидравлических цилиндров на балке и под рабочим столом, которые создают соответственно направленные вниз и вверх усилия.

Сила компенсации может регулироваться в зависимости от толщины листового металла, предела прочности на растяжение и размера раскрытия матрицы, и управляется системой числового программного управления.

Механический crowning использует треугольную клиновую конструкцию и требует установки двух опорных плит, состоящих из нескольких клиньев, сверху и снизу рабочего стола.

Опорные плиты соединены тарельчатыми пружинами и болтами, а мотор используется для перемещения клина относительно опорных плит, формируя кривую, которая компенсирует исходный прогиб.

В системе клинового типа стол рассчитан на определённую нагрузку в зависимости от требуемого тоннажа. Некоторые системы crowning обеспечивают точность программирования ±0,01 мм и повторяемость позиционирования ±0,005 мм.

Для получения рекомендаций по этому важному начальному этапу вы можете изучить Как отрегулировать уровень листогибочного пресса.

Выбор подходящего метода гибки листового металла

Точность гибки листового металла также зависит от используемого метода гибки. Существует три распространённых метода гибки: гибка в воздухе, гибка в упор и чеканка.

Эти методы различаются по взаимному расположению конечной позиции матрицы и толщины листового металла. Метод гибки в воздухе не требует полного контакта между матрицей и заготовкой.

Этот метод требует относительно небольшой силы изгиба, и пуансон вдавливает листовой металл в U- или V-образную матрицу, используя две точки на плечах матрицы.

Угол воздушного изгиба на листогибочном прессе определяется формой и ходом пуансона и матрицы, а правильная глубина хода обеспечивает более точный изгиб.

Однако угол воздушного изгиба может измениться из-за упругого возврата после снятия нагрузки, который варьируется в зависимости от прочности материала на сжатие.

Для изменения угла необходимо приложить некоторое давление для корректировки. Ошибка угла изгиба при воздушном изгибе обычно составляет около 0,5 градуса. При методе осадки заготовка располагается в проёме пуансона и V-образной матрицы.

Размер проёма V-образной матрицы составляет от 6 до 10 толщин листового металла, и размер проёма варьируется в зависимости от требуемого угла изгиба и толщины материала. Упругий возврат листового металла после снятия нагрузки меньше, что обеспечивает более высокую точность.

Наконец, при методе чеканки пуансон полностью вдавливает материал в нижнюю матрицу. Этот метод требует высокой силы изгиба, что позволяет придать материалу постоянную форму. Упругий возврат после чеканки минимален, что делает этот метод высокоточным для изгиба.

Параметры изгиба листового металла

Помимо выбора подходящего метода изгиба, важно определить параметры процесса изгиба заготовки. Во время точного процесса изгиба на листогибочном прессе внутренняя поверхность металла подвергается сжатию, а внешняя поверхность растягивается.

Для обеспечения точности изгиба необходимо знать значение прочности материала на растяжение и рассчитать минимальную длину допуска фланца. В параметры входят: радиус изгиба, коэффициента K, К этим параметрам относятся толщина материала, радиус гиба, припуск на гиб,, припуск на изгиб, листовой металл отступ, и т. д.

Свойства материала

Если свойства материала непостоянны, угол заготовки может изменяться при использовании воздушного изгиба. Это связано с тем, что различные свойства материала влияют на состояние напряжений заготовки в процессе изгиба.

С механической точки зрения процесс изгиба в основном создаёт напряжение сжатия на внутренней поверхности заготовки и напряжение растяжения на внешней поверхности, вызывая пластическую деформацию заготовки. Параметры свойств материала, такие как предел текучести, модуль упругости и удлинение, влияют на этот процесс напряжений.

Как правило, чем выше предел текучести, тем сильнее способность материала сопротивляться деформации. При одинаковой силе изгиба угол изгиба будет меньше; наоборот, чем ниже предел текучести, тем легче материал деформируется, и угол изгиба будет больше.

Модуль упругости влияет на величину упругого возврата после изгиба. Чем больше модуль упругости, тем более заметен упругий возврат, что приведёт к тому, что фактический угол изгиба будет меньше угла матрицы.

Кроме того, если толщина листа остаётся прежней, но проём матрицы сужается, угол изгиба заготовки изменится ещё сильнее. Это связано с тем, что сужение проёма матрицы эквивалентно уменьшению радиуса изгиба, что вызывает большую деформацию материала в зоне изгиба, а напряжения будут более концентрированными, делая материал более чувствительным к его свойствам.

Важно отметить, что, даже если свойства материала могут быть непостоянными, они всё же могут находиться в пределах допусков по толщине и прочности, установленных заводом. Это связано с тем, что прочность на растяжение многих материалов находится в определённом диапазоне допусков.

Ещё одним фактором, который следует учитывать, является внешняя поверхность листа, так как различные направления естественной текстуры требуют различного давления при изгибе. Важно помнить, что эти значения могут быть не самыми точными, поэтому во время изгиба может потребоваться корректировка угла и длины.

Сбалансированная работа листогибочного пресса

Для плавного и точного гиба необходимо сбалансировать пресс‑гибочный станок. Конкретный порядок операций следующий:

1. Промежуточная рама гибочного станка должна опираться на прочную несущую поверхность и зажиматься с одного конца, в то время как другой конец опирается.
2. Во время операции гибки нижние две опорные лапы пресса должны равномерно касаться опорной поверхности заготовки, после чего их следует зафиксировать.
3. Затем следует затянуть верхнюю крышку и отрегулировать положение верхней опорной лапы до надежной фиксации.
4. Важно обеспечить равномерное приложение всех опорных лап промежуточной рамы на протяжении всего процесса.
5. Чтобы избежать износа поверхности заготовки, между каждой опорной лапой и опорной поверхностью промежуточной рамы следует разместить слой чистой медной пластины или мелкой шлифовальной ткани.

Современные пресс‑гибочные станки спроектированы для обеспечения точности гибки. Следуя этим шагам, можно сбалансировать листогибочную машину и обеспечить её плавную работу.

V. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Каковы основные причины неравномерного гиба при работе пресс‑гибочного станка?

Неравномерный гиб при работе пресс‑гибочного станка вызывается различиями в свойствах материала, несоосностью между пуансоном и матрицей, а также изношенным инструментом.

Правильная настройка машины, регулярная калибровка и корректировка компенсации прогиба крайне важны. Проблемы в гидравлической системе и уровень квалификации оператора также влияют на точность гибки, что подчеркивает необходимость обучения и технического обслуживания.

2. Как можно уменьшить эффект упругого возврата во время процесса гибки?

Чтобы уменьшить упругий возврат при гибке, используйте такие методы, как перегиб, уменьшенные зазоры между матрицей и пуансоном, а также меньшую скорость пресса. Применение натяжения или повторного гиба может повысить точность.

Выбирайте материалы с меньшим эффектом упругого возврата и проектируйте инструмент таким образом, чтобы увеличить деформацию в определённых зонах. Современные технологии, такие как ЧПУ‑управление, могут повысить точность и минимизировать упругий возврат, обеспечивая более точные углы гибки при работе на пресс‑гибочных станках.

3. Каковы наиболее распространённые причины ошибок угла гиба на пресс‑гибочных станках?

Воздействие окружающей среды: Внешние факторы, такие как изменение температуры или вибрации оборудования, могут незначительно влиять на работу машины, вызывая отклонения в точности гибки.

Изменение упругого возврата: Упругий возврат — это освобождение внутренних напряжений после гибки, вызывающее частичное возвращение формы. Различия в свойствах материала, таких как прочность на растяжение и упругость, усиливают этот эффект. Неравномерный возврат может значительно исказить угол гиба.

Несоосность инструмента: Правильная соосность между пуансоном и матрицей имеет решающее значение для точного гиба. Незначительные смещения могут вызвать неравномерное распределение усилия и нестабильные углы.

Недостаточное обслуживание инструмента: Изношенные пуансоны и матрицы теряют остроту, вызывая неточные изгибы. Повреждение поверхности или загрязнения, такие как масло и мусор, могут повлиять на точность деформации металла.

Неправильное давление при гибке: Неправильные настройки давления могут повлиять на равномерность углов. Чрезмерное усилие деформирует материал, а недостаточное усилие приводит к недогибу.

Неправильное положение заднего упора: Ошибки в позиционировании заднего упора нарушают выравнивание материала, вызывая неточности углов.

Колебания толщины материала: Изменения толщины листового металла вызывают отклонения углов. Современные листогибы с автоматической компенсацией помогают устранить эти проблемы, но ручные настройки часто приводят к ошибкам.

Проблемы, связанные с оператором: Ошибки в программировании, такие как неправильные последовательности гибки, углы или тоннаж, приводят к неправильному результату. Неопытные операторы могут пропустить необходимые корректировки настройки, например проверку свойств материала или регулировку инструмента.

Проблемы с калибровкой: Листогибам требуется регулярная калибровка ползуна, заднего упора и гидравлической системы. Без нее точность работы машины снижается, что влияет на углы гибки и размеры деталей.

VI. Заключение

В этой статье представлены различные способы решения проблем с точностью гибки на листогибах для производителей оборудования в отрасли обработки и штамповки металла. Эти методы включают выбор способа гибки, механизм выравнивания и компенсации машины, выбор материалов для гибки и параметры точной гибки.

Компания ADH Machine Tool производит оборудование для обработки листового металла — листогибы (например, гидравлические и CNC-листогибы), гильотины и волоконные лазерные станки для резки. Листогибы ADH оснащены современными гидравлическими сервосистемами и технологией электрических пропорциональных клапанов, что обеспечивает точный контроль усилия и скорости гибки и гарантирует стабильность угла гиба.

Машина снабжена высокоточными решетчатыми линейками и датчиками угла, которые позволяют определять положение верхней матрицы и угол гиба в реальном времени, обеспечивая повторяемость положения ±0,01 мм и повторяемость угла ±0,1°.

Чтобы узнать больше о наших листогибах, вы можете ознакомиться с нашей страницей продукции или связаться с нашими специалистами по продукции.