浅析钣金折弯成形加工中的常见缺陷及解决措施

张振胜

中车大同电力机车有限公司 山西 大同 037038

钣金加工主要是通过金属自身具备的塑性对金属板材实施形状变形的一种冷加工综合工艺，钣金加工的主要对象一般为金属薄板，钣金加工所采用的工艺技术有很多，例如，冲裁、拉深、剪切、折弯等，在诸多加工工艺中，折弯工艺的应用是非常广泛的，并且钣金折弯成形加工也是此行业研究的热门话题。钣金折弯成形加工工序不仅对企业生产计划产生直接影响，而且也关系着企业的经济效益，但在实施钣金折弯成形加工工艺过程中，经常会出现一些缺陷，导致钣金折弯成形加工的质量出现问题，并造成资源的浪费，因此，本文着重对这些常见缺陷进行探讨，并制定有效的解决措施对这些缺陷进行预防，从而保证钣金折弯成形加工的顺利进行。

1 钣金折弯成形的主要原理

钣金折弯成形主要是在板料上通过压力的施加形成弯矩，从而使板材弯曲成形。折弯通常可分为压低折弯和自由折弯，通过将上模位移调整至一定深度后，能够将板料按照所需角度完成折弯，这种折弯工艺即为自由折弯；而若使上模压至最低，将所需折弯的板料于上、下模表面间进行压牢、压实，则这种折弯工艺便是压低折弯。通常来讲，自由折弯工艺对机床要求以及模具要求方面较低，并且成形零件具有多样化特点，故这种工艺是钣金折弯成形加工中主要应用的工艺技术之一。

2 钣金折弯成形加工中常见缺陷

钣金折弯成形加工时，由于受原材料特性、零件属性、操作流程等方面因素影响，使得钣金折弯成形加工中存在各种缺陷，在常见缺陷之中，折弯回弹、折弯裂纹、折弯压痕等缺陷表现的非常明显，本文将针对折弯回弹、折弯裂纹、折弯压痕这三种缺陷展开探讨，并制定相应的解决措施。

2.1 折弯回弹 因中心层存在，零件弹性变形以及塑性变形会同时存在。当中心层出现弹性变形的情况下，中心层内外便会形成塑性变形，导致零件成形卸载之后，零件持续同模具的尺寸和形状存在一定程度的误差，这便是回弹现象，钣金折弯成型加工时若出现回弹现象，则必然会使零件的精度、尺寸受到影响，导致零件无法正常使用，故应该采取有效措施加以控制。

2.2 折弯裂纹 当板料出现弯曲时，弯曲表面会形成拉伸变形量，当拉伸变形量在材料本身具有的拉伸极限值之上时，便可能产生折弯裂纹。由于零件弯曲角度以及弯曲半径具有较高的要求，所以折弯裂纹一般出现于弯曲截面中间部位及两端头位置。同时，由于零件在结构布局设计方面存在一定要求，所以裂纹在弯曲线直角位置也比较常见。产生此问题的原因在于以下四个方面：第一，通过冲裁或剪切下料的零件，其断面质量一般比较差，并存在硬化、毛刺等情况；第二，原材料在进行轧制时所产生的纤维组织具备一定的方向性，导致材料物理性能和力学性能出现异常情况，当轧制方向平行于折弯线方向的情况下，便会造成材料抗拉强度降低；第三，折弯半径比较小时，弯曲表面产生的塑性变形便会越大；第四，受折弯工艺选用不合理或是操作不合理所致。

2.3 折弯压痕 零件压弯过程中，受折弯机上下模挤压作用影响，会导致工件接触面存在不同程度的压痕。通常来讲，钣金零件并未对其表面粗糙程度有较高的要求，轻微压痕并不会对零件的使用性产生影响，但若零件材质特殊或是零件外观有较高要求，则需要采取有效措施对折弯压痕进行预防。

3 钣金折弯成形加工缺陷的解决措施

3.1 折弯回弹的解决措施 针对折弯回弹应采取如下措施：第一，在进行折弯成形时，板料弹性变形若越大，则弯曲形成的回弹便会越大，所以应该于冲压之前将板料热处理，经退火处理，特别是针对已经冷作硬化处理的一些材料，需要对板料内部应力组织进行改善，从而使加工时产生的回弹得以适当解决；第二，在进行钣金折弯生产之后，因板料弹性有所恢复，板料变形的半径以及角度会变大，故可通过板料于模具之中的变形度大于理论变形度的方式来对回弹进行减少；第三，进行多次弯曲，使弯曲成形操作分为若干次实施，从而使回弹得以减少或消除。

3.2 折弯裂纹的解决措施 针对折弯裂纹可采取如下措施：第一，可对模具间隙以及均匀度进行调整，从而使冲裁、剪切的断面质量得到提升，从而保证断面光洁、平直，不会出现毛刺和裂纹等；第二，以板料纤维的方向作为根据，使排料更加合理，顺纹弯曲的情况下，弯曲半径最小值增大，若垂纹弯曲时，弯曲半径最小值减小，纤维方向与弯曲线方向之间的夹角一般在60°左右，最小应该在30°以上；第三，弯边交接位置在允许的条件下，应该对止裂孔进行布置，且止裂孔大小应该大于或等于板材厚度加弯曲半径，弯曲线直角位置需要布置止裂槽，止裂槽的宽度通常大于2倍板材厚度加弯曲半径；第四，合理润滑弯曲工艺装备，从而使流动阻力得以减少。

3.3 折弯压痕的解决措施 针对折弯压痕应该采取如下解决措施：第一，应该对上模加长，并对端头圆角半径进行加大；第二，应将下模槽口的宽度适当增大，从而在成形后使其圆角半径增大，进而使下模槽口挤压工件情况得以减轻；第三，在对下模设计时，应将其设计成滚轴式V型模，当上模进行下压时，一般会使板材以带动的方式进行旋转，从而使工件同下模之间保持充分全面的接触，进而使滑动范围不存在，有效的避免了折弯压痕出现；第四，在板料上部和下模位置加垫0.1～0.5 mm厚度的薄橡胶皮或是无压痕膜。

4 结束语

综上所述，在钣金折弯成形加工工艺的应用过程中，较为容易出现的缺陷包括折弯回弹、折弯裂纹、折弯压痕等。这些工艺缺陷容易使钣金成品的质量和外观受到影响，从而造成零件存在较高的不合格率，为了保证钣金折弯加工工艺实施的稳定性，提升企业产品品质，必须针对这些缺陷采取有效的措施，通过本文分析和总结，得出了各种常见缺陷发生的原因，并制定了一系列针对性解决措施，以保证零件合格率的提升。