I.折弯机简介
折弯机是金属加工中必不可少的机器,用于将金属板折弯成形为各种形状和角度。
折弯机的基本工作原理非常简单:将金属片放在一个称为模具的底部工具上,然后由一个称为上模的上部工具用力压下金属片,使金属弯曲并符合模具的形状。
由于能够精确成型金属部件,折弯机的用途非常广泛,被广泛应用于各行各业。一些常见的应用包括
在汽车行业,折弯机用于成型车身面板、框架、支架和其他结构部件。
航空航天领域依靠折弯机制造机身部分、机翼部件、发动机外壳等。
建筑和基础设施项目使用压弯部件,如结构钢型材、屋顶板和暖通空调管道系统。
折弯机还生产电子产品、医疗设备、家用电器、家具和我们日常使用的许多其他产品的部件。
II.什么是折弯机吨位
折弯机吨位是指最大 折弯力 或使用压力制动器弯曲金属板所需的弯曲能力。
折弯机的吨位决定了它能在金属板上施加的最大力量,以实现精确的折弯角度。
此外,实际工作吨位不能超过折弯机的工作能力和模具的最大承载能力。
选择适当的吨位可以避免常见的问题,如工具损坏,弯曲不准确,以及完成所需弯曲的力量不足。
实际吨位受许多因素影响,如弯曲半径、弯曲方式、材料厚度、材料抗拉强度、模具比例、材料与模具之间的摩擦、钢材的轧制方向、加工硬化等。
一般来说,弯曲的金属板越厚、越硬,工作吨位就越高。相反,金属板越薄,所需的吨位就越低。
折弯机对材料施加的力是以吨位来衡量的,这对确保准确和一致的折弯起着关键作用。
吨位可以定义为折弯机形成金属板所能施加的最大力,通常以吨/英尺或千牛/米表示。
每台折弯机对其能产生的最大力有不同的阈值或额定值,为每项应用选择适当的吨位以避免对机器、工具或材料的损坏是至关重要的。
计算折弯机的吨位主要是根据金属板厚度、折弯长度和V形开口宽度等因素。
折弯机吨位计算器可用于确定一项具体任务所需的力。
了解用于衡量吨位能力的各种计量单位是至关重要的,因为计算方法可能有所不同。
吨位计算的例子公式是基于AISI 1035冷轧钢,抗拉强度为60000 PSI。
除了吨位之外,其他因素,如模具角度、K系数和工具兼容性也在实现精确和平滑的弯曲方面发挥着重要作用。
在设置和操作折弯机时,必须考虑这些因素,以确保结果一致,并保持折弯过程的效率。
测量折弯机吨位的方法有多种,了解最常用的吨位能力测量单位是至关重要的第一步。
压力折弯机的吨位可以通过一个公式计算出来,其中包括材料厚度、折弯长度和 V 形模具开口宽度等因素。
这个公式可以和吨位表或计算器一起使用,这有助于估计实现弯曲所需的弯曲力。
选择适当的压制吨位,以防止工具损坏或过度用力,从而损坏工作台或滑块。
下沉吨位限制是指将冲头嵌入折弯机底座或滑块所需的时间,同时考虑到通过工具的 "动力流 "和每英尺或每英寸的最大吨位载荷。
III.影响压力机吨位的因素
弯曲方法
弯曲方法 | 对压力机吨位的影响 |
空气弯曲 | 它比气动折弯需要更大的吨位,因为冲头在模具中会触底。材料接触冲头尖端和模具侧壁。吨位较高,但不如硬币成型高。 |
底部弯曲 | 它比气动折弯需要更大的吨位,因为冲头在模具中会触底。材料与冲头顶端和模具侧壁接触。吨位较高,但不如硬币成型高。 |
压印 | 要求最高的吨位。冲头和模具与材料充分接触,使材料压缩变薄。使用非常大的力使材料完全符合模具角度 |
不同的金属弯曲方法需要不同的吨位。例如,在空气弯曲中,可以通过改变模具开口宽度来增加或减少吨位。
弯曲半径会影响模具的开口宽度。在这种情况下,必须在公式中加入方法系数。使用底部折弯和硬币法时,所需的吨位高于空气折弯。
如果计算底部弯曲的吨位,则每英寸空气弯曲的吨位至少需要乘以五倍。如果使用硬币,所需的吨位可能比底部弯曲还要多。
模具宽度
我们已经了解到,在空气弯曲中,所需的吨位随着模具开口尺寸的增大而减小,随着开口尺寸的减小而增大。
这是因为模具开口的宽度决定了内部弯曲半径,而较小的模具半径需要更多的吨位。
在空气弯曲中,模具比通常为 8:1,即模具的开口距离是材料厚度的八倍。此时,材料厚度等于内部弯曲半径。
摩擦和速度
在空气弯曲中,冲头需要穿过底模的开口来弯曲金属板。
如果金属板表面没有润滑,模具和金属板之间的摩擦力就会增大,弯曲金属板就需要更大的吨位,同时也会减少材料的回弹。
相反,如果金属板表面光滑润滑,模具与金属板之间的摩擦力就会减小,从而降低金属板弯曲所需的吨位。不过,这会增加金属板的回弹力。
弯曲速度也会影响所需的吨位。弯曲速度越快,所需吨位越小。
提高速度还可以减少模具与板材之间的摩擦,但这也会增加板材的回弹。
材料厚度、抗拉强度和弯曲长度
吨位是指压力制动器对金属板施加的力。因此,弯曲力的范围取决于被弯曲金属板的厚度和抗拉强度。
其中一个因素是弯曲材料的类型。不同的材料具有不同的抗拉强度,这直接影响到弯曲所需的力。
例如,不锈钢通常比低碳钢或铝需要更多的吨位。拉伸强度是指材料在稳定负载下可承受的最大应力。如果施加并保持这种应力,材料最终会断裂。
一些材料的典型抗拉强度
另一个重要因素是金属板的厚度。材料的厚度越大,所需的吨位就越大,反之亦然。
材料 | 厚度(毫米) | 弯曲半径(毫米) | 吨位乘数 | 所需吨数(吨/米) |
低碳钢 | 1 | 1 | 1 | 10 |
低碳钢 | 2 | 2 | 1 | 40 |
低碳钢 | 3 | 3 | 1 | 90 |
铝(5052-H32) | 1 | 1 | 0.45 | 4.5 |
铝(5052-H32) | 2 | 2 | 0.45 | 18 |
铝(5052-H32) | 3 | 3 | 0.45 | 40.5 |
不锈钢(304) | 1 | 1 | 1.45 | 14.5 |
不锈钢(304) | 2 | 2 | 1.45 | 58 |
不锈钢(304) | 3 | 3 | 1.45 | 130.5 |
低碳钢 | 2 | 1 | 1 | 60 |
低碳钢 | 2 | 3 | 1 | 30 |
不锈钢(304) | 2 | 1 | 1.45 | 87 |
不锈钢(304) | 2 | 3 | 1.45 | 43.5 |
表格显示
- 随着材料厚度的增加,所有材料所需的吨位都会显著增加。厚度从 1 毫米增加一倍到 2 毫米,吨位就增加了四倍。
- 与相同厚度的低碳钢相比,铝需要的吨位约为 45%,而不锈钢需要的吨位比低碳钢多出约 45%。
- 在保持厚度不变的情况下,减小内弯曲半径会增加所需的吨位。将半径从 2 毫米减半至 1 毫米,吨位将增加 50%。
- 吨位乘数因材料类型和抗拉强度而异。在本例中,低碳钢为 1.0,5052-H32 铝为 0.45,304 不锈钢为 1.45。
压力制动器工作台的弯曲长度是金属板可弯曲的最大长度。压力制动器的弯曲长度应略大于要弯曲的材料。
如果工作台的长度不正确,可能会损坏模具或其他部件。弯曲负荷计算器可根据材料厚度和其他因素(如弯曲长度和 V 形开口宽度)帮助确定所需的吨位。
工具因素
压力制动冲头也是一个需要考虑的因素。这些冲头也有压力制动负载限制。直角 V 形冲头可以承受较大的吨位负荷。
由于锐角模具的角度较小,制造材料较少,如鹅颈模具,它们不倾向于承受重物。
使用不同模具时,不得超过其最大弯曲力。此外,模具半径和弯曲半径也会影响吨位要求。
较大的模具半径可能会导致所需的弯曲力增加。同样,弯曲半径越大,所需吨位越高。
模具开口宽度与材料厚度之间的比例是另一个需要考虑的因素。对于较薄的材料,建议使用较低的模具比率(如 6 比 1)。
较厚的材料可能需要较高的模具比率(如10比1或12比1),以减少弯曲力并将应用保持在弯曲机的能力范围内。
IV.如何确定压力机的吨位?
基本吨位计算公式:
其中:
- P:所需吨位(吨)
- K:K 系数,取决于材料,例如低碳钢为 1.45
- L: 弯曲长度(毫米)
- T:材料厚度(毫米)
- V: V 型模开口宽度(毫米)
- C:常数,英制单位为 25,公制单位为 2.5
考虑拉伸强度的公式
其中:
- UTS:材料的极限拉伸强度(N/mm^2^),例如,低碳钢为 450
折弯机吨位可以通过折弯机吨位表来确定。
折弯机吨位表:
V | B | R | S | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0.5 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.2 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | |||
4 | 3 | 1 | 41 | 59 | ||||||||||||||||
6 | 4 | 1 | 27 | 39 | 69 | 108 | ||||||||||||||
8 | 6 | 1 | 29 | 52 | 81 | 117 | ||||||||||||||
10 | 7 | 2 | 23 | 42 | 65 | 94 | 146 | |||||||||||||
12 | 8 | 2 | 35 | 54 | 78 | 122 | 217 | |||||||||||||
14 | 10 | 2 | 46 | 67 | 104 | 186 | 290 | |||||||||||||
16 | 11 | 3 | 59 | 91 | 163 | 254 | ||||||||||||||
18 | 13 | 3 | 81 | 144 | 226 | 325 | ||||||||||||||
20 | 14 | 3 | 130 | 203 | 293 | 398 | ||||||||||||||
24 | 17 | 4 | 108 | 169 | 244 | 332 | 433 | |||||||||||||
28 | 20 | 5 | 145 | 209 | 284 | 371 | 470 | |||||||||||||
32 | 23 | 5 | 127 | 183 | 249 | 325 | 411 | 508 | ||||||||||||
36 | 25 | 6 | 163 | 221 | 289 | 366 | 451 | |||||||||||||
40 | 28 | 7 | 199 | 260 | 329 | 406 | 585 | |||||||||||||
45 | 32 | 8 | 177 | 231 | 293 | 361 | 520 | |||||||||||||
50 | 35 | 8 | 208 | 263 | 325 | 468 | 832 | |||||||||||||
55 | 39 | 9 | 239 | 295 | 425 | 756 | ||||||||||||||
60 | 42 | 10 | 271 | 390 | 693 | 1083 | ||||||||||||||
65 | 46 | 11 | 250 | 360 | 640 | 1000 | ||||||||||||||
70 | 49 | 12 | 334 | 594 | 929 | |||||||||||||||
80 | 57 | 13 | 293 | 520 | 813 | 1170 | ||||||||||||||
90 | 64 | 15 | 462 | 722 | 1040 | 1416 | ||||||||||||||
100 | 71 | 17 | 416 | 650 | 936 | 1274 | ||||||||||||||
120 | 85 | 20 | 542 | 780 | 1062 |
请注意。
- 表中折弯机吨位的单位是KN
- 上述数据是基于弯曲1米的金属板,抗拉强度为450N/mm²。
表中的吨位基于材料的抗拉强度 σb=450N/mm2。表中数值为金属板长度为 1m 时的弯曲力。
其中:
- P=弯曲力
- S=金属板的厚度
- V=底部模具V形开口
- B=最小弯曲法兰 R=内侧半径
例如,如果S=5mm,V=40(V型模口的宽度是板材厚度的8-10倍),我们可以看到图表中的数值是400。
从图中我们可以发现,弯曲 5 毫米厚、1 米长的金属板时,压力制动器的吨位为 400KN。压力制动器的吨位也可以通过吨位计算公式计算出来:
P=650S²L/V (σb=450N/mm²)
其中:
- P: 弯曲力(Kn)
- S:板的厚度(毫米)
- L: 钢板的宽度(毫米)
- V: 底模的V形开口(mm)
这个公式的计算结果大约等于吨位表中的数值。
当弯曲材料不同时,使用下表中的系数来乘以计算结果。
你可以使用下面的吨位计算器来直接获得结果。
无论你选择哪种方法来确定吨位,确保不超过机器和模具的吨位范围。
使用错误的吨位会损坏模具或工作部件。
在最坏的情况下,它可能导致机器变形,甚至危及折弯操作员的安全。
V.选择正确的压力折弯机
选择压力折弯机时,必须考虑要折弯的材料类型、规格、长度和加工方法。这些因素将影响具体项目所需的吨位和尺寸。
确定折弯机的正确吨位至关重要,因为它影响到机器的整体性能和折弯能力。
要计算适当的吨位,可以使用折弯机吨位计算器,它考虑到金属板的厚度、折弯长度和建议的V型模口宽度。
选择折弯机的另一个重要因素是工件的长度。所需的长度将决定你需要的机器的尺寸。
工件的长度不应超过机器的最大长度,以确保有效和准确的折弯过程。
最后,必须考虑与边框间距有关的机器吨位限制。超过边框间距限制可能会因超出机器中心线负载限制而损坏机器。
VI.结论
总之,确定压力机制动器的吨位和负载极限至关重要,因为这直接影响到最终产品的质量和设备的使用寿命。
使用吨位不足的压力折弯机会导致许多问题,例如折弯角度不准确、折弯线不一致以及回弹增加。这些问题会导致零件不符合规格要求,造成代价高昂的返工或报废。
另一方面,使用吨位过大的机器会损坏模具,如模具过早磨损或破损,还可能使机器的机架和液压系统超载。
利用本文讨论的公式和工具可以帮助您做出明智的决定,并选择符合您需求的压力制动器。
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