Eine vollständige Analyse der Metallbiege -Teileverarbeitungstechnologie: Von der traditionellen Biegung bis zur Präzisionsformung

1. Metallbiegung Verarbeitungstechnologie und Klassifizierung

Die Verarbeitungstechnologie von Metallbiegeteilen ist eines der größten und komplexesten Prozesssysteme in der modernen Fertigung. Es kann auf verschiedene Arten klassifiziert und gemäß mehreren Dimensionen wie Verformungstemperatur, Kraftanwaltsmethode, Werkzeugtyp usw. geteilt werden. Das Verständnis der Struktur und Konnotation dieses technischen Systems ist die Grundlage für die Meisterung der Essenz der Metallbiegeherstellung und der Voraussetzung für die Auswahl der besten Prozessroute.

Die Klassifizierung der Temperaturdimension unterteilt den Metallbiegeprozess in drei Kategorien: kalte Biegung, warme Biegung und heiße Biegung. Das kalte Biegeprozess wird bei Raumtemperatur durchgeführt und ist für die meisten Metallmaterialien mit guter Duktilität wie Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kupfer und seinen Legierungen geeignet. Es hat die Vorteile von geringem Energieverbrauch, hoher Effizienz und guter Oberflächenqualität, steht jedoch vor dem Problem der Referenzkontrolle. Warm Bending (200-600 ℃) richtet sich hauptsächlich auf Materialien mit schlechter Formbarkeit bei Raumtemperatur, wie z. B. hochfeste Stahl- und Magnesiumlegierungen. Es reduziert die Ertragsfestigkeit und die Bildungslast, indem die Temperatur angemessen erhöht wird, während der Frühlingsback unterdrückt wird. Heißes Biegen (> 700 ℃) wird für die Biegung und Bildung von schwer zu förmigen Metallen wie Titanlegierungen, Wolfram und Molybdän oder großen Strukturteilen wie der heißen Biegeverarbeitung von Schiffsrippen verwendet. Sein Vorteil ist, dass der Deformationsbeständigkeit extrem gering ist, aber Qualitätsprobleme wie Oxidation und Kornverkostung ausgesetzt ist. Die Temperaturauswahl muss die materiellen Eigenschaften, die Teilgenauigkeit und die Produktionswirtschaft ausgleichen.

Die Klassifizierung von Kraftanwendungsmethoden zeigt die mechanische Natur verschiedener Prozesse. Freies Biegen ist die grundlegendste Form. Nur der Biegemoment wird durch die Form auf die Platte oder das Profil angewendet. Der Spannungszustand in der Verformungszone ist relativ einfach, die Genauigkeitskontrolle ist jedoch schwierig. Korrekturbiegung fügt auf der Grundlage der freien Biegung einen Finishing -Prozess hinzu und steuert die endgültige Form durch die genauen Einschränkung der Form. Typische Anwendungen umfassen die Biegeverarbeitung von Autotürscharnieren. Die Dreipunktbiegung verwendet zwei feste Drehpunkte und einen intermediären aktiven Schlag, um eine präzise Verformung zu erzielen. Es wird häufig bei der Produktion von Materialleistung und in der Produktion von Präzisionsteilen mit kleinem Batch verwendet. Kontinuierliche Biegeabdeckungen umfassen Prozesse wie Rollbiegung und Rollformung. Komplexe Querschnittsformen werden durch mehrere progressive Deformationen erreicht. Es nimmt eine dominierende Position in der Herstellung langjähriger Teile wie Gebäudevorhang-Wandschlüssel und Automobilscheiben ein. Spin -Biegung kombiniert Rotationsbewegung und axiale Futtermittel und eignet sich besonders für die Bildung von axisymmetrischen Teilen wie die Herstellung von Köpfen von Raketenkraftstofftanks.

Die Klassifizierung von Werkzeugsystemen spiegelt das Entwicklungsniveau der Prozessgeräte wider. Traditionelle Biegermaschinen stützen sich auf die einfache Zusammenarbeit von oberen und unteren Formen. Die Formkosten sind niedrig, aber die Flexibilität ist schlecht, was für die standardisierte Produktion in großem Maßstab geeignet ist. Das CNC-Biegerzentrum ist mit einem hydraulischen oder elektrischen Servosystem ausgestattet, das die Bewegung des Schiebers und die Positionierung des Multi-Achsen-Rückstandes durch das CNC-Programm steuert, um eine schnelle Umstellung komplexer Teile zu erreichen. Dieless-Bildungstechnologien wie laserunterstützte Biege und elektromagnetische Formen erreichen eher Deformation durch Energiefelder als über physikalische Formen und zeigen einzigartige Vorteile bei der Prototypentwicklung und der Small-Batch-Produktion.

Die Entwicklung des Metall -Biege -Technologiesystems zeigt einen klaren Trend zur Prozessintegration. Verschiedene traditionelle Prozesse mit klaren Grenzen durchdringen sich gegenseitig, um eine zusammengesetzte Verarbeitungslösung zu bilden. Beispielsweise kombiniert laserunterstützte Biege den lokalen Erweichungseffekt der Wärmebehandlung mit dem Präzisionsvorteil der Kältebiegung; Hydraulische Formung und interne Hochdruckbiegetechnologie verwischen die Grenze zwischen Biegung und Dehnung, um eine gleichmäßigere Dehnungsverteilung zu erreichen. Diese Fusion hat die kontinuierliche Entwicklung der Metallbiege -Technologie für höhere Präzision, komplexere Formen und bessere Leistung gefördert und die möglichen Grenzen des technischen Designs kontinuierlich erweitert.

2. Precision Forming Technology: Durchbrechen der Grenzen der traditionellen Technologie

Die Präzisionsform-Technologie ist die neueste Entwicklung im Bereich der Metallbiegeverarbeitung. Durch innovative Energieübertragungsmethoden, präzise Kontrollstrategien und interdisziplinäre Prozessintegration durchbricht es die inhärenten Grenzen der traditionellen Biegung in Bezug auf geometrische Komplexität, dimensionale Genauigkeit und materielle Anpassungsfähigkeit. Diese fortschrittlichen Prozesse erfüllen nicht nur die strengen Anforderungen für die Teilqualität in High-End-Bereichen wie Luft- und Raumfahrt und Präzisionselektronik, sondern eröffnen auch neue Wege für das leichte und funktionelle Design von Metallstrukturteilen.

Die Servo Electric Bending Technology hat die Prozessstandards für die Präzisionsbiegung mit ihrer hervorragenden dynamischen Leistung neu geschrieben. Im Vergleich zu herkömmlichen Hydrauliksystemen eliminiert die Struktur von Servomotoren direkt die Kompressibilität und Hysterese von hydraulischem Öl und erreicht eine beispiellose Kontrollgenauigkeit (± 0,005 mm). Die dreidimensionale freie Biegetechnologie bricht die Ebenenverformungsbeschränkung der traditionellen Biegung und erkennt die kontinuierliche Formung komplexer Kurven im Weltraum.

Die elektromagnetische Formungstechnologie (EMF) verwendet die Lorentz-Kraft, die durch transiente starke Magnetfelder (10-50T) erzeugt wird, um eine Hochgeschwindigkeitsdeformation von Metallen zu erzielen, was ein typischer Dieless-Formierungsprozess ist. Diese energiereiche Formfunktion bringt einzigartige Vorteile mit sich: Der Trägheitseffekt verbessert die Fluidität des Materials und der Grenzbiegeradius der Aluminiumlegierung wird von 3T bei Raumtemperatur auf 0,5 t reduziert (T ist die Materialstärke). Der adiabatische Zustand unterdrückt den Frühling und die Winkelgenauigkeit wird um das 5-8-fache verbessert. Es ist keine physische Schimmelpilze erforderlich, die für die maßgeschneiderte Produktion kleiner Batch geeignet ist.

Die interne Hochdruckbiegetechnologie (IHB) kombiniert hydraulische Formen mit Biegertechnologie und erreicht durch die genaue Koordination des internen Flüssigkeitsdrucks (50-400 mPa) und des axialen Schubs eine hohe Präzisionsbiegung von Rohren. Seine Kerntechnologie ist die koordinierte Steuerung des Druckdargs: Aufrechterhaltung des hohen Drucks an der Außenseite der Kurve, um das Falten zu unterdrücken, und gleichzeitig den Druck in der Innenseite der Biegung angemessen zu verringern, um einen Bruch zu vermeiden. Der axiale Antrieb kompensiert die Materialverlängerung, so dass die Wandstärke innerhalb von ± 5%gesteuert wird. Im Vergleich zur traditionellen Biegung des Dorns kann die interne Hochdrucktechnologie den Biegeradius um 30% verringern (bis 1,5d, D ist der Rohrdurchmesser), die innere Oberflächenqualität um 2-3 Niveaus zu verbessern, und es sind keine Schmierung und anschließende Reinigung erforderlich.

Der zusammengesetzte Biegeprozess löst die Einschränkungen eines einzelnen Prozesses durch die Synergie mehrerer Energieformen. Bei der Verarbeitung von Körperteilen mit Aluminiumlegierungen reduziert dieser Prozess den Springback von 8 ° auf 0,3 °, der Oberflächenqualität RA <0,4 μm und die Korngröße 50% feiner als herkömmliche heiße Form. Another innovative direction is ultrasonic assisted bending, which superimposes 20kHz high-frequency vibration (amplitude 10-30μm) on the conventional bending process, reduces the flow stress by 15-25% through the vibration softening effect, and improves the material fluidity, which is particularly suitable for the precision bending of close-packed hexagonal structure metals such as magnesium alloys and titanium alloys.

Der Durchbruch in der Präzisionsbildungstechnologie spiegelt sich nicht nur im Prozess selbst wider, sondern auch in der Einrichtung eines Qualitätssicherungssystems in Vollprozess. Die Kombination aus Online-Lasermessung, Kraft-Verschleppungserfassung, thermischer Bildgebung und anderen Überwachungsmethoden mit digitaler Twin-Technologie realisiert die Echtzeit-Feedback-Kontrolle des Forming-Prozesses. Diese technologischen Fortschritte haben gemeinsam die Transformation der Metallbiegeverarbeitung von Erfahrung zu abhängig von der wissenschaftsbasierten Verarbeitung fördert und eine technologische Grundlage für die intelligente Verbesserung der Produktionsindustrie gelegt.