Potpuna analiza tehnologije obrade metalnih savijanja: od tradicionalnog savijanja do preciznog oblikovanja

1. Metalno savijanje Tehnologija obrade i klasifikacija

Tehnologija obrade metalnih dijelova savijanja predstavlja jedan od najvećih i najsloženijih procesnih sustava u modernoj proizvodnji. Može se klasificirati na različite načine i može se podijeliti prema više dimenzija kao što su temperatura deformacije, metoda primjene sile, vrsta alata itd. Razumijevanje strukture i konotacije ovog tehničkog sustava osnova je za savladavanje suštine proizvodnje savijanja metala i preduvjet za odabir najboljeg procesnog puta.

Klasifikacija dimenzije temperature dijeli postupak savijanja metala u tri kategorije: hladno savijanje, toplo savijanje i vruće savijanje. Proces hladnog savijanja provodi se na sobnoj temperaturi i pogodan je za većinu metalnih materijala s dobrom duktilnošću, poput niskog ugljičnog čelika, aluminija, bakra i njegovih legura. Ima prednosti niske potrošnje energije, visoke učinkovitosti i dobre kvalitete površine, ali suočava se s problemom kontrole otpada. Toplo savijanje (200-600 ℃) uglavnom je usmjereno na materijale s lošom formabilnošću na sobnoj temperaturi, poput čelika visoke čvrstoće i magnezijevih legura. Smanjuje čvrstoću prinosa i oblikovanje opterećenja odgovarajućim podizanjem temperature, istovremeno suzbijajući povratni udarac. Vruće savijanje (> 700 ℃) koristi se za savijanje i oblikovanje teško deformacijskih metala kao što su legure od titana, volframa i molibdena ili velikih strukturnih dijelova, poput vruće prerade brodskih rebra. Njegova je prednost u tome što je otpornost na deformaciju izuzetno mala, ali suočava se s kvalitetnim problemima poput oksidacije i grubog zrna. Odabir temperature mora uravnotežiti svojstva materijala, točnost dijela i ekonomiju proizvodnje.

Klasifikacija metoda primjene sile otkriva mehaničku prirodu različitih procesa. Besplatno savijanje je najosnovniji oblik. Samo se trenutak savijanja nanosi na ploču ili profil kroz kalup. Stresno stanje u zoni deformacije je relativno jednostavno, ali kontrola točnosti je teška. Savijanje korekcije dodaje postupak završne obrade na temelju slobodnog savijanja i kontrolira konačni oblik kroz precizno ograničenje kalupa. Tipične aplikacije uključuju savijanje šarki automobila. Savijanje u tri točke koristi dva fiksna ispupčenja i intermedijarni aktivni udarac za postizanje precizne deformacije. Naširoko se koristi u ispitivanju performansi materijala i proizvodnji preciznih dijelova u malim serijama. Kontinuirano savijanje pokriva procese poput savijanja kotrljanja i formiranja kotrljanja. Složeni oblici presjeka postižu se višestrukim progresivnim deformacijama. Zauzima dominantan položaj u proizvodnji dijelova duge veličine kao što su izgradnja zidnih kobilica i automobilskih kliznih tračnica. Spin savijanje kombinira rotacijsko gibanje i aksijalni dovod, a posebno je pogodan za oblikovanje osovina aksimetričnih dijelova, poput izrade glava spremnika za raketne goriva.

Klasifikacija sustava alata odražava razvojnu razinu procesne opreme. Tradicionalni strojevi za savijanje oslanjaju se na jednostavnu suradnju gornjih i donjih kalupa. Trošak kalupa je nizak, ali fleksibilnost je loša, što je pogodno za standardiziranu proizvodnju velikih razmjera. CNC centar za savijanje opremljen je hidrauličkim ili električnim servo sustavom, koji kontrolira kretanje klizača i pozicioniranje povratnog mjerača više osi kroz CNC program kako bi se postigla brza promjena složenih dijelova. Tehnologije koje formiraju dieles, poput savijanja uz pomoć lasera, i elektromagnetskog oblikovanja, postižu deformaciju kroz energetska polja, a ne fizičke plijesni, pokazujući jedinstvene prednosti u razvoju prototipa i proizvodnji male serije.

Razvoj sustava tehnološkog savijanja metala pokazuje jasan trend integracije procesa. Različiti tradicionalni procesi s jasnim granicama prodiru se međusobno kako bi tvorili kompozitno rješenje za obradu. Na primjer, savijanje uz pomoć lasera kombinira lokalni učinak omekšavanja toplinske obrade s preciznom prednosti hladnog savijanja; Hidraulično oblikovanje i unutarnja tehnologija savijanja visokog pritiska zamutite granicu između savijanja i istezanja kako bi se postigla ujednačenija raspodjela naprezanja. Ova fuzija promicala je kontinuirani razvoj tehnologije savijanja metala prema većoj preciznosti, složenijim oblicima i boljim performansama, te je kontinuirano proširila moguće granice inženjerskog dizajna.

2. Precizno formiranje tehnologije: probijanje ograničenja tradicionalne tehnologije

Precizno formiranje tehnologije predstavlja najsuvremeniji razvoj u području obrade metalnih savijanja. Kroz inovativne metode prijenosa energije, precizne strategije kontrole i interdisciplinarna integracija procesa, probija se urođenim ograničenjima tradicionalnog savijanja u smislu geometrijske složenosti, dimenzijske točnosti i prilagodljivosti materijala. Ovi napredni procesi ne samo da ispunjavaju stroge zahtjeve za dijelom kvalitete u vrhunskim poljima kao što su zrakoplovna i precizna elektronika, već i otvaraju nove načine za lagani i funkcionalni dizajn metalnih strukturnih dijelova.

Servo Electric savijanje tehnologije prepisala je procesne standarde za precizno savijanje svojim izvrsnim dinamičnim performansama. U usporedbi s tradicionalnim hidrauličkim sustavima, struktura servo motora izravno pokretački kuglični vijci eliminiraju kompresibilnost i histerezu hidrauličkog ulja i postiže neviđenu kontrolnu točnost (± 0,005 mm). Trodimenzionalna tehnologija savijanja slobodnog savijanja razbija ograničenje deformacije ravnine tradicionalnog savijanja i ostvaruje kontinuirano oblikovanje složenih krivulja u svemiru.

Tehnologija elektromagnetskog oblikovanja (EMF) koristi Lorentzovu silu nastalu prolaznim jakim magnetskim poljima (10-50T) za postizanje brzih deformacija metala, što je tipičan postupak formiranja bezbroj. Ovo visokoenergetsko oblikovanje donosi jedinstvene prednosti: inercijalni učinak povećava fluidnost materijala, a granični polumjer savijanja aluminijske legure smanjuje se s 3T na sobnoj temperaturi na 0,5T (t je debljina materijala); Adiabatsko stanje suzbija otpad, a točnost kuta poboljšana je za 5-8 puta; Nije potreban fizički kalup koji je pogodan za proizvodnju prilagođene malim serijama.

Unutarnja tehnologija savijanja visokog tlaka (IHB) kombinira hidrauličko oblikovanje s tehnologijom savijanja i postiže visoko precizno savijanje cijevi kroz preciznu koordinaciju unutarnjeg tlaka tekućine (50-400MPA) i aksijalni potisak. Njegova temeljna tehnologija je koordinirana kontrola tlaka koordinirana: održavanje visokog tlaka na vanjskoj strani zavoja za suzbijanje nabora, a prikladno smanjuje tlak na unutrašnjosti zavoja kako bi se izbjegla puknuća; Aksijalni pogon nadoknađuje produženje materijala, tako da se odstupanje debljine stijenke kontrolira unutar ± 5%. U usporedbi s tradicionalnim savijanjem od mandata, unutarnja tehnologija visokog pritiska može smanjiti polumjer savijanja za 30% (na 1,5D, D promjer cijevi), poboljšati unutarnju kvalitetu površine za 2-3 razine, a nisu potrebna podmazivanje i naknadno čišćenje.

Kompozitni postupak savijanja rješava ograničenja jednog procesa kroz sinergiju više energetskih oblika. U preradi dijelova tijela aluminijske legure, ovaj postupak smanjuje povratnu vrijednost s 8 ° na 0,3 °, kvaliteta površine ra <0,4 μm, a veličina zrna je 50% finija od tradicionalnog vrućeg oblikovanja. Drugi inovativni smjer je ultrazvučno potpomognuto savijanje, koje nadmašuje 20kHz visokofrekventne vibracije (amplituda 10-30 μm) na konvencionalnom postupku savijanja, smanjuje naprezanje protoka za 15-25% kroz vibracijski omekšavajući učinak, a poboljšava i flukciju materijala, što je posebno u magnetima, poput preciznog hodanja u zatvoru u zatvoru.

Proboj u tehnologiji preciznog oblikovanja ne odražava se samo na samom procesu, već i u uspostavljanju sustava osiguranja kvalitete u potpunom procesu. Kombinacija internetskog mjerenja lasera, senziranja raspršivanja sile, toplinskog snimanja i drugih metoda praćenja s digitalnom tehnologijom blizanaca ostvaruje kontrolu povratnih informacija u stvarnom vremenu. Ovi tehnološki napredak zajednički su promovirali transformaciju obrade savijanja metala iz ovisno o iskustvu na znanstveno vođeno, postavljajući tehnološki temelj za inteligentno nadogradnju proizvodne industrije.