범프 성형: 큰 반경 굽힘 판금

대형 아크 공작물은 기관차 철 구조물 판금 제작에 널리 사용되는 부품입니다. 복잡한 형상과 가변 구조로 인해 기존 공작물에 비해 가공에 상당한 어려움이 있습니다.

이 기사에서는 판금 부품에서 큰 굽힘 반경을 달성하기 위한 혁신적인 공정 방법을 소개하고 특정 굽힘 공작물에 적용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다. 이번에 살펴볼 범프 벤딩 기법은 프레스 브레이크를 사용한 원뿔 형성에도 효과적으로 활용할 수 있습니다.

산업 생산에서는 일반적으로 반경이 큰 공작물에는 세 가지 주요 성형 방법이 사용됩니다:

1. 단일 단계 일체형 성형 다이: 이 방법은 복잡한 형상의 공작물에 이상적입니다. 우수한 성형 품질, 매끄럽고 평평한 공작물 표면, 홈이 없고 가공 효율이 높다는 장점이 있습니다. 하지만 높은 툴링 비용과 제한된 범용성은 큰 단점입니다. 이 접근 방식은 일반적으로 기존 공정으로는 달성할 수 없는 형상이나 탁월한 표면 품질이 필요한 경우에 사용됩니다.
2. 다음을 위한 맞춤형 대형 반경 펀치 프레스 브레이크 기계: 이 툴링 솔루션은 일반적으로 프레스 브레이크 기계의 테이블 한계를 초과하지 않는 큰 반경을 가진 공작물에 적합합니다. 이 맞춤형 펀치는 단일 단계 성형 금형보다 비용 효율적이지만, 유사한 큰 반경의 응용 분야에서 어느 정도의 다목적성을 제공합니다.
3. 다중 굽힘 성형 방법(스텝 굽힘): 이 기술의 기본 원리는 일련의 선형 세그먼트로 호를 근사화하는 것입니다. 기존 툴링과 장비를 사용하여 실행할 수 있으므로 특히 비노출 부품에 적합합니다. 이 방법은 적용 범위가 넓고 비용이 저렴하며 맞춤형 툴링이 필요 없고 성형 품질이 우수합니다.

굽힘 분석 판금 반경이 큰 부품

다단계 성형 공정은 더 작은 반경 펀치를 사용하여 판금에 큰 반경의 굴곡을 구현하는 정교한 기술입니다. 이 방법의 기본 원리는 그림 1에 표시된 것처럼 원하는 호를 여러 개의 폴리라인 섹션으로 분할하는 것입니다. 이 분할을 통해 일련의 작은 굽힘을 통해 큰 반경 곡선을 점진적으로 근사화할 수 있습니다.

최종적으로 형성된 호의 정확도와 부드러움은 공정에 사용된 폴리라인 세그먼트의 수에 정비례합니다. 세그먼트 수를 늘리면 생산 시간과 툴링 복잡성이 증가하지만 이상적인 커브에 더 가깝게 근접할 수 있습니다.

이 방법은 매우 효과적이지만 본질적으로 공작물에 패싯 또는 프리즘 표면 구조를 생성합니다. 이러한 특성은 벤딩 단계의 불연속적인 특성 때문입니다. 눈에 보이지 않거나 중요하지 않은 표면의 경우 이 접근 방식은 형태 정확도와 생산 효율성 간에 탁월한 균형을 제공합니다. 이 방법의 적합성을 평가할 때 제조업체는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다:

1. 생산량: 생산량이 많을수록 더 정교한 툴링으로 더 매끄러운 결과를 얻을 수 있습니다.
2. 재료 특성: 판금의 두께, 강도 및 가공 경화 특성은 필요한 단계 수에 영향을 미칩니다.
3. 최종 적용: 최종 사용 시 부품의 허용 오차 요구 사항 및 미적 고려 사항.
4. 비용 효율성: 원하는 표면 품질과 생산 주기 시간 및 툴링 비용의 균형을 맞출 수 있습니다.

프리즘 구조가 허용되는 애플리케이션의 경우, 이 다단계 성형 공정은 특히 큰 반경의 특수 툴링을 사용할 수 없거나 경제적으로 실행 가능한 경우 큰 반경의 벤딩을 생산할 수 있는 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

범프 벤딩 적용

폴리라인 세그먼테이션을 결정하는 방법 및 굽힘 각도 의 원호 세그먼트 수입니다:

그림 2에서와 같이 이 공작물의 굽힘 호의 내부 반경은 R350, 굽힘 각도는 120°, 판 두께는 5mm입니다.

공작물의 사용 환경이 위에서 언급한 범프 절곡 방법의 조건을 만족하기 때문에 다단계 절곡 성형 방법을 사용하여 가공합니다.

과거 경험과 작업장의 기존 금형 조건에 따라 상부 금형은 R120 반경 펀치를 채택했습니다.

그림 2에서 공작물의 큰 아크 세그먼트를 분석한 후, 이 R350 아크 세그먼트는 6개의 폴리라인 세그먼트로 나뉩니다.

공작물의 호 세그먼트와 직선 세그먼트(즉, 호 세그먼트의 두 끝)의 원활한 전환을 보장하려면 분할 각도를 호 세그먼트가 직선 세그먼트에 접하는 다른 세그먼트의 절반으로 설정해야 한다는 점에 유의해야 합니다.

그림 3에 따르면, 그림 2의 공작물은 7번 구부려서 형성된 것을 볼 수 있습니다.

전기 유압식 서보 프레스 브레이크 기계가 판금 부품을 구부릴 때는 판재의 두께, 굽힘 각도, 굽힘 선의 위치라는 세 가지 기본 파라미터가 필요합니다.

첫 번째와 두 번째 분할 각도는 6°로 계산되고 나머지는 12°로 계산됩니다. 분할 후 굽힘 각도는 CAD 소프트웨어로 직접 측정할 수 있습니다. 구체적인 굽힘 각도는 그림 3에 나와 있습니다.

굽힘선 위치 크기 및 펼쳐진 크기 확인

펼쳐진 치수의 정확성을 보장하기 위해 벤드 라인일반적으로 중립 레이어 확장 계산 방법과 소프트웨어 지원 확장 방법의 두 가지 방법이 있습니다.

굽힘 데이터를 간결하고 신속하며 정확하게 얻기 위해 소프트웨어 지원 확장 방법을 사용하여 계산합니다.

분할된 부품 단면을 Catia로 직접 가져오고, 소프트웨어의 Generative 판금 디자인 모듈을 사용하여 공작물 모델을 생성합니다. 그런 다음 벤드 라인 및 펼쳐진 보기가 그림 4와 같이 내보내집니다. 공작물의 축척 도면은 그림 5에 나와 있습니다.

적용 팁 범프 벤딩 프로세스

판금 가공

생산 과정에서 두께가 얇은(약 2mm) 일부 공작물은 가공 중에 심각한 변형이 발생하여 가공 정확도가 크게 떨어지고 설계 요구 사항을 충족하지 못하는 것으로 나타났습니다. 그 이유는 시트의 응력 방출이 불충분하기 때문입니다.

레이저 절단 및 블랭킹 중에 이 배치의 공작물이 다음과 같은 이유로 휘어지는 것을 관찰했습니다. 내부 스트레스. 이는 또한 반경이 큰 얇은 판금을 다중 굽힘 공정을 사용하여 직접 구부릴 수 있는지 여부를 판단하는 예비 방법, 즉 가공 중 공작물의 변형을 관찰하는 방법을 제공합니다. 레이저 커팅.

변형이 심각한 경우 조치를 취하여 내부 스트레스그렇지 않으면 자격을 갖춘 공작물을 얻기가 어렵습니다. 생산 주기가 허용하는 경우 자연 노화는 경제적이고 효과적인 방법입니다. 그러나 분리된 공작물은 오랜 시간 동안 노화 처리를 거치므로 필연적으로 표면에 부유 녹이 생깁니다. 따라서 녹 제거제로 닦거나 샷 블라스팅을 해야 하므로 인건비와 장비 비용이 증가합니다.

따라서 충분한 자연 노화를 거친 강판을 직접 사용하는 것이 최선의 선택입니다. 생산 주기가 허용되지 않는 경우 시트가 분리된 후, 어닐링 를 사용하여 내부 응력을 제거할 수도 있지만 어닐링 후에는 재료의 경도가 감소합니다. 따라서 공작물의 설계 요구 사항에 따라 어닐링이 수행되는지 여부를 종합적으로 고려해야 합니다.

계산 w또는크피스 expansion d아이그램 범프 굽힘

다단계 절곡 방법을 사용하여 반경이 큰 판금을 가공할 때는 실제 공작물 조건을 따라야 한다는 점에 유의해야 합니다.

즉, 폴리라인 세그먼트를 근사화한 후 호 세그먼트를 사용하여 확장 보기를 계산합니다. 호에 따라 계산된 공작물의 확장 뷰는 직접 사용할 수 없으며, 그렇지 않으면 가공 후 공작물이 공차를 벗어날 수밖에 없습니다.

멀티를 사용한 공작물의 형상 감지단계 벤딩 프로세스

범프 절곡으로 가공 된 공작물의 아크 크기를 감지하기 위해 일반 비교 성냥갑을 사용하는 경우 성냥갑은 외부 포착 유형으로 설계되어야하며 공작물 아크의 외부를 감지 표면으로 사용해야한다는 점에 유의할 필요가 있습니다.

비교 성냥 시트가 안쪽을 감지 표면으로 설계되어 성냥 시트가 폴리라인 세그먼트와 간섭하면 필연적으로 성냥 시트가 제자리에 있지 않아 감지 실패로 이어질 수 있습니다.

최종 생각

독창적인 공정 방법인 대형 아크 범프 벤딩은 유연성과 효율성이라는 특징이 있지만 한계도 있습니다.

구체적인 문제는 공작물의 설계 요구 사항과 용도에 따라 분석해야 합니다.

가공 방법을 선택하려면 생산 비용과 공작물의 외관 품질을 종합적으로 고려해야 합니다.

스텝 벤딩 대형 라디