在大多數(shù)情況下，鈑金加工廠在空氣彎曲低碳鋼方面一直遵循一套非常基本的規(guī)則。為了確定適用于0.500英寸（12.7毫米）或更薄的彎曲材料的適當(dāng)模具開(kāi)口，他們簡(jiǎn)單地將材料厚度乘以8。為了計(jì)算得到的內(nèi)半徑，他們將模具開(kāi)口的寬度乘以16%或除以6，以他們喜歡的為準(zhǔn)。和一拳0.039英寸。(1.0-mm)尖端半徑幾乎可以彎曲從20到11ga的任何東西。

那些彎曲板材的材料幾乎遵循相同的基本規(guī)則。例外情況包括當(dāng)材料厚度超過(guò)0.500英寸（12.7毫米）時(shí)，需要使用具有較大尖端半徑的沖頭和模具開(kāi)口至少為材料厚度10倍的模具。雖然所有這些在彎曲低碳鋼方面仍然在很大程度上是正確的，但高強(qiáng)度鋼(HSS)的不斷增加的使用正在改變這一切。

高強(qiáng)度鋼

那么，這些新的HSS有哪些，它們的用途是什么？想到的一些最常用的HSS是：

Domex：一種先進(jìn)的高速鋼，可減輕重型車(chē)輛、拖車(chē)、起重機(jī)和集裝箱的重量。

Hardox悍達(dá)鋼：一種可延長(zhǎng)挖掘機(jī)鏟斗、卡車(chē)底盤(pán)和各種磨損部件等產(chǎn)品使用壽命的材料。

Weldox：一種建筑級(jí)鋼板，可在移動(dòng)式起重機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)和拖車(chē)等應(yīng)用中減輕重量并增加起重能力。

Greencoat：屋頂、外墻和雨水系統(tǒng)的可持續(xù)彩色涂層鋼選擇。

Docol：一種用于汽車(chē)行業(yè)的先進(jìn)輕量級(jí)高速鋼，有多種標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)可供選擇。

Armox:一種用于軍用車(chē)輛、公司貴賓的豪華轎車(chē)、安全室等的裝甲鋼。

成型性

那么，在折彎?rùn)C(jī)上形成高速鋼時(shí)有哪些獨(dú)特的要求？不幸的是，本文沒(méi)有足夠的空間來(lái)涵蓋所有適用的規(guī)則。如果您正在考慮接受一項(xiàng)需要您形成一種或多種這些材料的工作，您應(yīng)該首先咨詢制造商或技術(shù)人員？在訂購(gòu)第一塊材料之前，請(qǐng)咨詢當(dāng)?shù)氐匿撹F服務(wù)中心和折彎?rùn)C(jī)工具供應(yīng)商。在此過(guò)程中，您需要提出以下問(wèn)題：

什么是抗拉強(qiáng)度？

什么是屈服強(qiáng)度？

最小彎曲半徑是多少？

推薦的沖頭半徑是多少？

對(duì)于我計(jì)劃使用的材料厚度，建議使用哪種開(kāi)模？

根據(jù)所需的特定V形開(kāi)口，最小法蘭長(zhǎng)度要求是多少？

晶粒方向?qū)π纬蛇@種材料有什么影響？

“大多數(shù)HSLA具有方向敏感的特性。成形性和沖擊強(qiáng)度因鋼是平行于還是垂直于紋理彎曲而有顯著差異。平行于紋理的彎曲更可能導(dǎo)致彎曲的受拉面外側(cè)周?chē)霈F(xiàn)裂紋。這在厚板中更為明顯。經(jīng)過(guò)硫化物形狀控制處理的HSLA鋼降低了這種方向敏感特性。”

我需要考慮哪些特殊因素？

雖然所有這些點(diǎn)都很重要，但第8點(diǎn)是您應(yīng)該非常注意的。形成這些材料的許多特殊注意事項(xiàng)對(duì)于低碳鋼并不常見(jiàn)，如果忽略它們，它們可能會(huì)給您帶來(lái)很多問(wèn)題。不同制造商提供的一些特殊注意事項(xiàng)示例如下：

始終將材料彎曲到盡可能大的半徑。這將有助于減少材料疲勞和隨后可能發(fā)生在彎曲半徑外側(cè)的開(kāi)裂。

磨掉所有表面劃痕和所有其他表面缺陷，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)作為初始裂紋。

某些HSS要求在單個(gè)筆劃中創(chuàng)建所有折彎。這些材料在行程中不得回彈。如果您的折彎?rùn)C(jī)具有自動(dòng)回彈補(bǔ)償功能，那么驗(yàn)證您將要成型的材料是否確實(shí)是這種情況對(duì)您來(lái)說(shuō)非常重要。此外，材料的屈服強(qiáng)度對(duì)彎曲過(guò)程中將發(fā)生的回彈量有很大影響。屈服強(qiáng)度越高，回彈量越大。請(qǐng)務(wù)必與您的鋼鐵供應(yīng)商一起檢查您將要成型的材料的屈服強(qiáng)度。

模具肩部半徑應(yīng)硬化并研磨至非常光滑的表面光潔度。這將有助于減少成型過(guò)程中的阻力，進(jìn)而有助于減少?gòu)澢牧纤璧牧Γ▏嵨唬?/span>

在肩部使用硬化輥的模具顯著降低了彎曲力要求。

通常建議對(duì)材料進(jìn)行潤(rùn)滑。這有助于減少材料在彎曲過(guò)程中流過(guò)模具肩部半徑時(shí)的阻力，從而減少所需的彎曲力。它還有助于減少工具磨損和對(duì)材料表面的損壞。

通常建議預(yù)熱材料以減少?gòu)澢牧纤璧膹澢Γ⒖梢詼p少開(kāi)裂。

由于這些材料具有高屈服強(qiáng)度，因此通常需要12到15倍材料厚度甚至更大的V形開(kāi)口，以減少?gòu)澢σ蠛筒牧涎赝鈧?cè)彎曲半徑開(kāi)裂的可能性。

由于需要大的V形開(kāi)口，通常無(wú)法形成具有小法蘭長(zhǎng)度的彎曲。在零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。

工裝選擇

簡(jiǎn)而言之，彎曲高速鋼需要高質(zhì)量的工具。例如，沖頭上的尖端半徑和模具上的肩部半徑必須硬化并且必須保持完整。并且硬化區(qū)越深越好，因?yàn)橛不瘏^(qū)的任何破裂都會(huì)導(dǎo)致工作表面的快速惡化，導(dǎo)致精度降低，并隨后增加模具成本。當(dāng)材料流過(guò)肩部半徑時(shí)，模具肩部半徑上的磨損也會(huì)增加材料的阻力，導(dǎo)致彎曲材料所需的力顯著增加。工具還必須由優(yōu)質(zhì)鋼制成，能夠承受彎曲這些材料時(shí)產(chǎn)生的大量力。

其他注意事項(xiàng)包括確保您計(jì)劃使用的工具在沖頭和模具上都有一個(gè)夾角，這將為您提供足夠的能力來(lái)根據(jù)需要過(guò)度彎曲材料以補(bǔ)償回彈。由于高速鋼的屈服強(qiáng)度通常非常高，除了它們通常需要更大的內(nèi)彎曲半徑這一事實(shí)之外，彎曲過(guò)程中發(fā)生的回彈量幾乎肯定會(huì)比彎曲低碳鋼等材料時(shí)所經(jīng)歷的要高得多、鋁等。如果是這樣，您現(xiàn)有的工具可能無(wú)法對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。

一般來(lái)說(shuō)，彎曲厚材料的成本的最大貢獻(xiàn)者之一是設(shè)置時(shí)間。部分原因是難以處理所需的大型重型工具。沖頭通常具有大的尖端半徑，并且通常包括高負(fù)載能力的沖頭支架和大半徑?jīng)_頭插件的組合。

如前所述，模具通常具有大V形開(kāi)口，重量通常超過(guò)100磅。(45kg)，需要兩個(gè)或更多操作員，可能還需要一輛叉車(chē)來(lái)裝卸它們。使用在安裝時(shí)正確匹配的短的、模塊化的工具段將使工具更換更快、更安全、更容易，并將消除對(duì)額外人員或叉車(chē)的需求。帶有鋼輥機(jī)構(gòu)的沖頭和模具也使它們更容易定位在正確的位置。

當(dāng)然，減少換刀次數(shù)或完全消除它們甚至更好。這就是可調(diào)節(jié)模具的優(yōu)勢(shì)所在，尤其是具有快速更換能力的模具。

與往常一樣，安全必須是非常重要的。應(yīng)始終根據(jù)彎曲過(guò)程中將施加的力來(lái)檢查沖頭和模具的額定容量。大多數(shù)折彎?rùn)C(jī)工具的額定重量是每英尺噸數(shù)、每米噸數(shù)，或兩者兼而有之。當(dāng)然，您永遠(yuǎn)不應(yīng)超過(guò)工具的額定容量，因?yàn)檫@會(huì)使操作員和工具都面臨嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)。

同樣重要的是要記住，額定容量為每英尺12噸的工具并不意味著您可以在任何長(zhǎng)度上施加總共12噸的力，無(wú)論零件長(zhǎng)度多長(zhǎng)或多短，或工具是。這意味著額定容量為每英尺12噸的工具最多能夠處理每英寸1噸的彎曲力。隨后，如果您要在6英寸長(zhǎng)度的工具上施加12噸的彎曲力，該工具的額定重量為每英尺12噸，那么您將使用兩倍于其額定容量的工具。同樣，額定容量為每英尺24噸的工具的額定容量為每英寸2噸。

最后，使用帶有安全咔嗒聲或安全柄的拳頭總是一個(gè)好主意，尤其是大而重的拳頭。這將有助于降低裝載/卸載過(guò)程中操作員受傷和工具損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

夾緊和凸度系統(tǒng)

如前所述，處理大而重的工具是彎曲厚材料成本的最大因素之一。它也可能很危險(xiǎn)，因?yàn)殡S著工具重量的增加，受傷的可能性也會(huì)增加。除了使用高質(zhì)量的、短的、模塊化的工具段外，減少設(shè)置時(shí)間的最佳方法之一是在機(jī)器的柱塞上安裝液壓或氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)。這些夾緊系統(tǒng)使您無(wú)需使用笨重的扳手和杠桿即可夾緊沖頭。有些能夠通過(guò)按一個(gè)按鈕來(lái)夾緊、固定、居中和對(duì)齊工具。

彎曲高速鋼和厚材料所需的較大彎曲力通常會(huì)增加機(jī)器撓度，并且在彎曲需要良好精度的零件和長(zhǎng)度通常為8英尺或更長(zhǎng)的零件時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。使用舊的墊片模具方法很少被接受，因?yàn)樗浅：臅r(shí)，并且會(huì)導(dǎo)致模具支架損壞，因?yàn)榱Σ糠值丶性趬|片上，而不是在下部的整個(gè)承載表面上消散模具座。這將導(dǎo)致需要定期重新加工下模座，從而增加整體操作的成本。

解決機(jī)器偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的最佳解決方案是在機(jī)器床身上安裝一個(gè)凸面系統(tǒng)。今天的加冕系統(tǒng)具有許多功能，旨在讓您能夠根據(jù)您的特定需求和預(yù)算進(jìn)行定制。

它們包括幾乎無(wú)限精度的反向波、允許您補(bǔ)償機(jī)器的柱塞和床身以及工具的局部磨損的局部調(diào)整、與控制接口的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、用于調(diào)整表冠的低成本手動(dòng)曲柄，用于快速更換模具的液壓模具夾緊，以及以多個(gè)固定螺釘形式的手動(dòng)夾緊，允許使用分段工具并提供一種廉價(jià)的方法來(lái)固定長(zhǎng)刨床制造的模具。

今天的高速鋼提供了無(wú)數(shù)機(jī)會(huì)，通過(guò)減輕重量同時(shí)提高產(chǎn)品強(qiáng)度、耐用性和產(chǎn)品生命周期來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。然而，它們可能會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的成型規(guī)則并不總是適用。幸運(yùn)的是，制造商和許多鋼鐵服務(wù)中心有大量數(shù)據(jù)可以為您提供幫助，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以在他們的網(wǎng)站上找到。將他們的技術(shù)知識(shí)與您的折彎?rùn)C(jī)和模具供應(yīng)商的技術(shù)知識(shí)相結(jié)合，不僅能讓您使用這些令人興奮的材料來(lái)生產(chǎn)滿足或超出您和您最苛刻客戶期望的產(chǎn)品。