Từ tấm thân xe ô tô đến vỏ bọc điện tử chính xác, uốn kim loại là một quy trình sản xuất nền tảng định hình thế giới hiện đại của chúng ta. Bài kiểm tra chuyên sâu này khám phá các nguyên tắc, phương pháp, ưu điểm và hạn chế của việc uốn kim loại đồng thời dự báo sự phát triển công nghệ của nó.
Uốn kim loại là một quy trình chế tạo sử dụng lực cơ học để làm biến dạng các vật liệu dễ uốn - thường là các tấm kim loại - dọc theo một trục thẳng, tạo ra các cấu hình hình chữ V, hình chữ U hoặc hình chữ nhật. Kỹ thuật linh hoạt này tạo ra các thành phần từ vỏ bọc điện đến ống dẫn hình chữ nhật. Thiết bị chuyên dụng bao gồm phanh ép, máy gấp hộp và tấm và máy ép cơ khí tạo điều kiện cho các hoạt động này.
Trong quá trình vận hành phanh ép, phôi được đặt trên các khối khuôn trải qua sự biến dạng khi các cú đấm ép vật liệu vào khoang khuôn. Hành động này đồng thời tạo ra ứng suất kéo và nén trong cấu trúc vật liệu. Ứng suất dư biểu hiện dưới dạng đàn hồi - xu hướng của vật liệu trở lại một phần vị trí ban đầu sau khi uốn. Để chống lại hiện tượng này, các kỹ thuật viên thường uốn cong vật liệu vượt quá góc mục tiêu.
Mức độ đàn hồi khác nhau tùy theo tính chất vật liệu và phương pháp uốn. Các yếu tố cần xem xét thêm bao gồm tính toán phần bù uốn (tính đến độ giãn dài của vật liệu trong quá trình tạo hình) và thông số kỹ thuật bán kính uốn (được xác định bởi hình học dụng cụ, đặc tính vật liệu và độ dày vật liệu). Các cú đấm hình chữ U chuyên dụng có thể tạo thành các kênh hoàn chỉnh trong một lần đột.
Kỹ thuật linh hoạt này định vị cú đấm để ép vật liệu vào khuôn chữ V mà không cần tiếp xúc hoàn toàn giữa các bộ phận. Khoảng trống không khí giữa cú đấm và thành khuôn lớn hơn độ dày vật liệu (T), đòi hỏi ít lực hơn các phương pháp thay thế. Dụng cụ có thể điều chỉnh hiện đại phù hợp với các cấu hình đa dạng bằng cách sử dụng một bộ công cụ duy nhất bằng cách thay đổi độ sâu hành trình.
Ưu điểm: Giảm yêu cầu về dụng cụ, giảm nhu cầu về lực và tính linh hoạt đặc biệt đối với các vật liệu và độ dày khác nhau.
Hạn chế: Dung sai góc ±0,5° do tiếp xúc không hoàn toàn giữa vật liệu và dụng cụ. Tính ổn định của quy trình yêu cầu kiểm soát hành trình chính xác và bù đắp cho các biến thể vật liệu.
Phương pháp này ép vật liệu tiếp xúc hoàn toàn với các thành khuôn chữ V trong khi vẫn duy trì khoảng hở tối thiểu ở đáy khuôn. Chiều rộng mở chữ V tối ưu dao động từ 6T đối với vật liệu mỏng (≤3mm) đến 12T đối với vật liệu dày hơn (≥10mm).
Ưu điểm: Độ chính xác cao với độ đàn hồi tối thiểu.
Hạn chế: Yêu cầu dụng cụ chuyên dụng cho từng tổ hợp vật liệu/độ dày và yêu cầu lực cao hơn đáng kể đối với bán kính hẹp.
Quy trình lực cao này (yêu cầu uốn không khí 5-30×) làm biến dạng vĩnh viễn vật liệu thông qua áp suất cực lớn, đạt được bán kính nhỏ nhất là 0,4T với độ đàn hồi không đáng kể.
Ưu điểm: Độ chính xác đặc biệt với các khe chữ V hẹp tới 5T.
Hạn chế: Chi phí thiết bị và yêu cầu lực quá cao hạn chế các ứng dụng thực tế.
Xác định chính xác phần bù uốn (BA), khấu trừ uốn (BD) và hệ số K đảm bảo độ chính xác về kích thước. Trục trung hòa - nơi vật liệu không chịu nén cũng không chịu kéo - đóng vai trò là đường cơ sở lý thuyết cho các phép tính này.
| Thông số | Định nghĩa | Tính toán |
|---|---|---|
| Phần bù uốn (BA) | Chiều dài cung trục trung hòa giữa các tiếp tuyến uốn | BA = A(π/180)(R + KT) |
| Khấu trừ uốn (BD) | Sự khác biệt giữa chiều dài mặt bích và mẫu phẳng | BD = 2(R + T)tan(A/2) - BA |
| Hệ số K | Tỷ lệ vị trí trục trung hòa (t/T) | K = (0,65 + log(R/T)/2)/2 (phép tính gần đúng uốn không khí) |
Uốn cung cấp sản xuất gần hình dạng ròng tiết kiệm chi phí cho vật liệu có kích thước từ nhẹ đến trung bình, mặc dù độ nhạy với các biến thể vật liệu đòi hỏi phải kiểm soát quy trình. Ngành công nghiệp tiếp tục phát triển các quy trình kết hợp kết hợp tạo hình phanh với các kỹ thuật gia tăng để giải quyết các thách thức về dung sai.
Những phát triển mới nổi tập trung vào:
Khi nhu cầu sản xuất phát triển, công nghệ uốn kim loại tiếp tục phát triển thông qua tự động hóa thông minh và kỹ thuật chính xác, duy trì vai trò thiết yếu của nó trong chế tạo công nghiệp.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski