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近年來,，鈑金折彎成形工藝作為一種重要的加工方法,，在交通軌道領(lǐng)域中得到了迅速發(fā)展,。鈑金折彎作為一種綜合冷加工工藝,，折彎展開尺寸的精確程度對(duì)于鈑金加工企業(yè)非常的重要,。本文通過理論分析折彎90°的鈑金零件,，推導(dǎo)出K因子的計(jì)算方法以及說明此計(jì)算方法的適用范圍,，為鈑金行業(yè)內(nèi)工程技術(shù)人員提供了理論依據(jù)和實(shí)用參考,。

在折彎過程中，折彎外層受到拉應(yīng)力,，內(nèi)層受到壓應(yīng)力,。外層和內(nèi)層之間存在一種既不受拉應(yīng)力,，也不受壓應(yīng)力的過渡層，這個(gè)過渡層叫做中性層,。中性層在折彎前后長(zhǎng)度保持不變,，所以在進(jìn)行鈑金展開尺寸的計(jì)算時(shí)，就是在計(jì)算中性層的長(zhǎng)度,。圖1是鈑金折彎尺寸的示意圖,。

圖1 鈑金折彎尺寸示意圖

如圖1所示，將鈑金展開尺寸設(shè)為L(zhǎng),，故有

由式①～④推導(dǎo)能夠得到：

從式⑤的計(jì)算結(jié)果中可以看出,，K因子的數(shù)值取決于鈑金零件的外形尺寸、折彎內(nèi)徑和材料厚度,。

在傳統(tǒng)計(jì)算中,，鈑金技術(shù)人員是通過多年折彎經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的折彎系數(shù)，進(jìn)行CAD鈑金展開制圖,，繪制出展開的板材外形,，導(dǎo)出DXF格式，然后輸入到激光切割機(jī)中進(jìn)行操作,，得到零件的板材展開外形。

在傳統(tǒng)的人工鈑金展開計(jì)算中,，不同的加工廠,，折彎系數(shù)有一定的區(qū)別。如圖2中某電力機(jī)車電源柜的后蓋,，材料為1.5mm厚的冷軋鋼板,，某加工廠對(duì)其展開尺寸計(jì)算方式為：

圖2 某電源柜后蓋尺寸圖

總寬=453+67×2+49.5×2-8×1.5（材料厚度）+4×0.5（折彎系數(shù)）=676mm

總長(zhǎng)=860+67-2×1.5（材料厚度）+0.5（折彎系數(shù)）=924.5mm

人工繪制展開圖效率較低，利用三維建模軟件K因子法大大提高了鈑金展開的計(jì)算效率,。

圖3 某電源柜后蓋三維圖

在對(duì)于鈑金展開尺寸經(jīng)過傳統(tǒng)的人工計(jì)算出來的基礎(chǔ)上,，將其展開尺寸、折彎內(nèi)徑代入式⑤中,，可以得到對(duì)應(yīng)的K因子,。鈑金折彎過程中，折彎內(nèi)徑越小時(shí),，材料內(nèi)外側(cè)受到的壓縮和拉伸越嚴(yán)重,，超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂紋和折斷現(xiàn)象,。

對(duì)于圖2電力機(jī)車某電源柜后蓋,，在三維建模軟件中可以選取折彎內(nèi)徑為1.5mm，經(jīng)過式⑤計(jì)算K因子為0.486,。

對(duì)于其他規(guī)格的厚度,，K因子同理可以計(jì)算得到,。表1是某鈑金加工企業(yè)的折彎參數(shù)表。

表1 SolidWorks折彎參數(shù)表

圖4 某數(shù)控折彎?rùn)C(jī)折彎力速查表

K因子計(jì)算的數(shù)值可以輸入到三維建模軟件中,，在用三維建模軟件直接展開時(shí),，展開的圖紙中有時(shí)會(huì)存在一些缺口，如圖5中局部放大圖I和II,。這些缺口需要去掉,，修改成滿足激光切割的樣子，如圖6所示,。三維建模軟件導(dǎo)出的DXF圖紙中,，可以帶有折彎線以方便后續(xù)折彎。

圖5 三維建模軟件直接導(dǎo)出的電源柜后蓋展開圖

圖6 修改后的展開圖

折彎刀具的形式如圖7所示,，加工時(shí)主要是根據(jù)工件的形狀,，選用合適的刀具，一般加工企業(yè)的折彎刀具形狀較多,，特別是專業(yè)化程度較高的企業(yè),，為了折彎各種復(fù)雜的鈑金零件，定做了很多形狀,、規(guī)格的折彎刀具,。

圖7 折彎刀具bvty寶威VIP

影響折彎加工的因素有很多，主要是上模圓弧半徑,、材質(zhì),、料厚、下模強(qiáng)度,、下模的?？诔叽绲纫蛩亍榱藵M足產(chǎn)品的需求,，在保證折彎?rùn)C(jī)使用安全的情況下,，鈑金加工企業(yè)已經(jīng)把折彎刀模系列化了，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需對(duì)現(xiàn)有折彎刀模有個(gè)大致的了解,。見圖7,，左邊為上模，右邊為下模,。

折彎的基本原理就是利用折彎?rùn)C(jī)的折彎刀(上模),、V形槽(下模)，對(duì)鈑金件進(jìn)行折彎和成形,。

折彎加工精度：

一折：±0.1mm

二折：±0.2mm

三折：±0.3mm

以此類推,。

K因子法在三維建模軟件計(jì)算鈑金展開中，可以直接導(dǎo)出展開圖紙,，精度較高,，方便鈑金展開技術(shù)人員不用再重新繪制展開圖紙,，提高了鈑金生產(chǎn)企業(yè)的加工效率，縮短了交貨周期,。

——摘自《鈑金與制作》 2021年第12期