鈑金加工工藝不斷地精益求精（jīng），尤其是在一些精（jīng）密不鏽鋼折彎、不鏽（xiù）鋼裝飾件折彎、鋁合金折彎、飛機零件折彎、銅（tóng）板折彎等應（yīng）用上，進一步對（duì）成形工件的表麵質量提出了更高的要求。
傳統的折彎工藝較易對工件的表麵造成損傷，與模具接觸的表麵會形成一條明顯（xiǎn）壓痕或刮痕，從而影響（xiǎng）***終產品的美觀度（dù），降低了用戶對產品的價值判斷。
一、折彎壓痕出現的原因
本文以折彎一個V形零件為例進行論述。鈑金折彎是金屬板料在折彎機（jī）凸模或（huò）凹模（mó）的壓力下，首先（xiān）經過（guò）彈性變形，然後進入塑性變形的成形過程。在塑（sù）性彎曲的開始階段，板料是自（zì）由彎曲的。隨著凸模或凹模（mó）對板料的施壓，板（bǎn）料與凹模V形槽內表麵逐（zhú）漸靠緊，同時曲率（lǜ）半徑和彎曲力臂也逐漸（jiàn）變小，繼續加壓直到行（háng）程終（zhōng）止，使凹模與（yǔ）板材三（sān）點靠緊全接觸，此時完成一個V形彎曲。
折彎時，由於金屬（shǔ）板料會受到折彎（wān）模具的擠壓而產生彈性變形，板料與（yǔ）凹模（mó）的接觸點便會隨著折彎工序的進行而滑移（yí）。折彎工序中板料會經曆彈性變形和塑（sù）性變形兩個明顯的階段，在折彎工序中又會有保壓的過程（模具與板料三點接觸），所以（yǐ）在折彎工序完成後，會形成三條壓痕線。
這些壓痕線一般是板料與凹模V槽肩（jiān）部擠壓摩擦產生的，故叫做肩部壓痕，如圖1、圖2所（suǒ）示，形成肩（jiān）部壓痕的主要（yào）原因可（kě）以簡單歸類（lèi）為以下幾種。
圖1 折彎過程示意圖
圖2 折彎壓痕
1. 折彎方式
既然（rán）前麵說肩部壓痕的產（chǎn）生跟（gēn）板料與凹模V槽（cáo）肩部接觸有關，那麽在折彎過程中，凸模與凹模之間的間隙不同影響板材受到的壓應力，產生壓痕的幾率和程度也會不一樣，如圖3所示。
相同V槽的條件下，折彎工件的折彎角度越大，金屬板料被拉伸形變量（liàng）也越大，金（jīn）屬板料在V形（xíng）槽肩部摩擦距離也越長；再（zài）者，折彎角度越大，凸模對板料施加壓力的保持時間（jiān）也會越（yuè）長（zhǎng），綜合這（zhè）兩個因素造成的（de）壓痕也就越（yuè）明（míng）顯（xiǎn）。
2. 凹模（mó）V槽（cáo）的結構
對不同（tóng）厚度的金屬板料進行折彎時，選擇的V槽寬度也不一樣。相同凸（tū）模的條件下，凹模V槽（cáo）的尺寸越大，壓痕寬（kuān）度的尺寸也越大，相應（yīng）的，金屬板料與凹模V槽肩部產生（shēng）摩擦力也越（yuè）小，壓痕深度也自然而然減小了（le），相反的，板厚越薄，V槽越窄，壓痕（hén）也越明（míng）顯。
既然說到摩（mó）擦，我（wǒ）們考慮的另一個與摩擦相關的因素便是摩擦係數。凹（āo）模V槽肩部的R角大小不一樣，在板料折彎成形的過程中對板材造成的摩擦也不一樣。另一方麵，從凹模V槽（cáo）對板料施加壓力的角（jiǎo）度考慮也一樣，凹模V槽的R角越大，板料與凹模V槽肩部的（de）壓力越小，壓痕便（biàn）越輕微（wēi），反之亦然。
3. 凹模V槽潤滑程（chéng）度
前麵說（shuō）到凹模V槽表麵會（huì）與板料（liào）互相接觸而產生摩擦。當模具出現磨損，V槽（cáo）和板料接觸部分便會越來越粗糙，摩擦（cā）係數也越來越大。當板料在（zài）V槽表麵滑移時，V槽與板料接觸實際上（shàng）是（shì）無數（shù）粗糙的凸點與（yǔ）麵的點接觸，這樣（yàng）作用（yòng）在板料表麵的壓力也會相應增大，壓痕（hén）也就越明顯。
另一方麵，工件折彎前沒有對凹模（mó）V槽進行擦拭清（qīng）潔，往往會因為V槽上殘（cán）留的碎屑對板料（liào）擠壓而產生明顯（xiǎn）的壓痕，這種情況（kuàng）通常在設備折（shé）彎鍍鋅板、碳鋼板等工件時出現。
二、無痕折彎技術應（yīng）用
既然知道（dào）折彎壓痕出現的主要原因是板料與凹模V槽肩部產生摩擦，那麽便可以（yǐ）從原因導向的思（sī）維出發，通過工藝技術（shù）去減少板料與凹模V槽肩部產生的摩（mó）擦力。
根據摩擦力公式f=μ·N可知，影響摩擦（cā）力的因素有摩擦係數μ和壓力N，而且都與摩擦力成正比關係，相應（yīng）的，可以製定以下幾（jǐ）種工藝方案。
1. 凹模V槽肩部使用非金（jīn）屬材料
圖3 折彎類型
僅僅通過增大（dà）模具V槽肩部R角（jiǎo）的傳統（tǒng）做法改善折彎壓痕（hén）效果並不大（dà）。從降低摩擦副中壓力的角度出發，可（kě）以考慮在（zài）保證原有需要的擠（jǐ）壓效果（guǒ）的前（qián）提下，將V槽肩部改成比（bǐ）板（bǎn）料更軟的非金屬材料，如尼龍、優力膠（PU彈性體）等材料。考慮到這些（xiē）材料容易損耗（hào），需定期（qī）更換，目前（qián）應用這些材料的V槽結構有（yǒu）以下幾種，如圖4所示。
圖4 非金屬槽心V槽結（jié）構示意圖
2. 凹模V槽肩部（bù）改滾珠、滾筒結構
同樣基（jī）於減少板料與凹（āo）模V槽之（zhī）間（jiān）摩擦係數的原則，可以將板料與（yǔ）凹模（mó）V槽肩部的滑動摩擦轉變成滾動摩擦，從而大大（dà）減少板料（liào）受到的摩擦力，有效（xiào）避免出現折彎壓痕。目前模具行業中已經（jīng）廣泛應用此種工藝，滾珠無痕折（shé）彎模具（jù）（圖5）是比較（jiào）典型的應用實例。
圖5 滾珠無痕折彎模具
滾珠無痕折彎模具滾筒與（yǔ）V槽之間為了避免剛性摩擦（cā），同時也是為了讓滾（gǔn）筒更容易轉動和潤滑而添加了（le）滾珠，從而同時達到減少壓力和（hé）降（jiàng）低摩擦係數的效果，所以滾珠無痕（hén）折彎模具加工出來的零件基本可以實現無可見壓痕，但對鋁銅等軟性板材無痕折彎（wān）效果不佳。
從（cóng）經濟性角度考慮，由於滾珠無痕折彎模具結構較（jiào）前麵所述的幾種模具結構都複雜，加工成本高，維護難度大，這（zhè）也是（shì）作為企業管理人員在選用時需要考慮的因素。
3. 凹模V槽肩（jiān）部改翻轉結構
圖6 翻轉型V槽結構示意圖
目前行業中還有一種模具是利用支點轉動原理通過凹模肩部翻轉來實現零件折（shé）彎的。這種模具一改傳統定（dìng）型凹模V槽結構，將V槽兩側傾斜麵設置成可翻轉機構，在凸模下壓板料的過程中，借助凸模的壓力將凹模（mó）兩側的翻轉機構由凸模頂點向內翻轉，從而使板料折彎成形，如圖6所示（shì）。
這（zhè）種工況下的板料與凹模並沒有產（chǎn）生明顯的（de）局部滑（huá）動摩擦，而是（shì）緊貼著翻（fān）轉平（píng）麵向凸模的頂點靠攏，避免零件出現壓痕。這種模具的結構較前麵幾種（zhǒng）結構更為複雜，帶有拉簧、翻轉板結構，維護成（chéng）本和加工成本更大（dà）。
前麵（miàn）介紹（shào）了幾種實現無痕折彎的工藝方法，下麵對這幾種工藝方法進行對比，如表1所示。
表1 無痕折彎工藝對比
4. 凹模V槽與板（bǎn）料（liào）隔離（lí）（推薦使用該方法）
前麵提到的都是通過（guò）變換折彎模具的方式（shì）實現無痕折彎，對企業管理者來說，為實現個別零件無痕折彎而開發采購一套新模具的做法不（bú）可（kě）取（qǔ）。從摩擦接觸（chù）的角度（dù）出發，隻要將模具和板（bǎn）料隔離開來（lái），摩擦便不（bú）存在。
於是（shì），在不變換折彎模具的前（qián）提下（xià），可通過使用軟質薄膜的方式使凹模V槽與板料之間不產生接觸的方式來實現無痕折彎。這種軟質薄膜也叫折彎無痕壓膜，材質一般有橡膠、PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯（xī））、PU（聚氨酯）等。
橡膠和PVC的（de）優點是原材料成本較低，缺點是不耐壓、保護性能差、壽命短（duǎn）；PE、PU作為性能優良的工程材料，以（yǐ）其為基材生產的無痕折彎壓膜具有良（liáng）好的抗撕裂性能，所以壽命較（jiào）高、保護性較（jiào）好。
折彎保護膜主要是在工件和凹模肩部之間起（qǐ）到緩衝作用（yòng），抵消模具與板料之間的壓力，從而防止工件在折彎時產生壓痕，使用時隻要把折彎膜放在凹模上即（jí）可，具有成本低（dī），使用方便的優點。
目前市麵上（shàng）的折彎無痕壓膜一般厚度為0.5mm，尺寸可根據需要而定製。折彎無痕壓膜一般可在2t壓力的工（gōng）況下（xià）達到約200次折彎的使（shǐ）用（yòng）壽命，並具有耐磨性強（qiáng）、抗撕裂性強、彎曲（qǔ）性能優（yōu）異、抗張強度及斷裂（liè）伸（shēn）長率高、耐潤滑油及脂肪族碳氫溶劑等特性。
結束語：
鈑金加（jiā）工行業市場競爭十分激烈，企業想要在市場占據一席之地，就需要對加工（gōng）工藝技術不斷精益求精。不僅要實現產品的功能性，更（gèng）要考慮產品（pǐn）的工藝性和美觀性，同（tóng）時也（yě）要考慮加工經濟性，通過應用更高效、經濟的工藝使產品更易加工、更經濟、更美觀。（選（xuǎn）自《鈑金（jīn）與製作》2018年第7期，作者:陳衝南）
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關（guān）鍵詞（cí）：鈑金加工,折（shé）彎,無痕（hén）折彎（wān）
