WILA无痕折弯解决方案

阿明哥哥资料区 2020-02-09

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钣金加工行业的竞争愈演愈烈，企业想要立于不败之地，就必须对加工工艺不断精益求精。在一些精密不锈钢、铝合金、航空航天零件和铜板等折弯应用上，用户不再满足于产品的功能性，对其工艺性和美观性亦有更高的要求。传统的折弯工艺较易对工件的表面造成损伤，与模具接触的表面会形成一条明显压痕或刮痕，因痕迹无法去除，造成零件报废。因此，用户对无痕折弯的需求越来越强烈。本文通过模具参数（V开口尺寸、肩部圆角R值）、WILA无痕压膜、WILA非金属材料V槽、WILA旋翼模具、WILA滚柱型Multi-V模五种减少压痕的方式，详细介绍WILA的无痕折弯解决方案。

下模具参数对折弯压痕的影响

V开口尺寸的影响

对不同厚度的金属板材进行折弯时，选择的下模具V开口尺寸也不一样。在同等板厚和相同上模具的条件下，V开口的尺寸越大，根据三力受力平衡原理，金属板材与V开口肩部之间的压力越小，摩擦力相应地减小，压痕深度也自然而然地减小，因此建议选用稍大一点的V开口下模具。

肩部圆角R值的影响

V开口肩部圆角R值大小不一样，在板材折弯成形的过程中对板材造成的摩擦力不一样。V开口的肩部R角越大，板材与V开口肩部的压力越小，压痕便越轻微，反之亦然。图1是WILA对同一板材、不同R值(Ra<Rb)的压痕测试图。显而易见，Ra的折弯压痕明显多于Rb的折弯压痕，因此建议选用肩部圆角稍大一点的下模具。

图1 同一板材、不同R值的压痕测试图（Ra<Rb）

WILA无痕压膜

从摩擦副的角度出发，可以通过避免上、下模具与板材之间的直接接触，改用无痕压膜隔开上、下模具与板材的方式来实现无痕折弯。WILA的无痕压膜有三种型号：K-003、K-004和K-005（图2），表1列出了WILA无痕压膜的相关参数。无痕压膜主要是在工件和下模具肩部之间起到缓冲作用且减小了摩擦系数，抵消模具与板材之间的压力，从而防止工件在折弯时产生压痕。

图2 不同型号的WILA无痕压膜

无痕压膜有成本低，使用方便的优点，使用时只要把无痕压膜放在下模具上即可。图3为正在使用无痕压膜进行折弯测试，测试的结果表明使用了无痕压膜可以有效地避免折弯压痕。

图3 无痕压膜测试结果对比图

WILA非金属材料V槽

从摩擦副的角度出发，可以考虑在保证原有需要的挤压效果的前提下，将V槽肩部改成比板材更软的非金属材料，如聚氨酯、尼龙等材料。如图4所示，目前WILA拥有聚氨酯弹性体的V槽K-001/5，可与标准模具OZU-016/327配合使用。WILA特有的INZU系列V槽，采用高强度尼龙材料，与延长模具配合使用，通常用于特定场合下板厚0.4~0.5mm的铝板折弯，效果较好。

图4 WILA非金属材料V槽

WILA旋翼模具

WILA旋翼模具一改传统定型下模具V开口结构，将V开口两侧倾斜面设置成可翻转机构，在上模具下压板材的过程中，借助上模具的压力将下模具两侧的翻转机构由上模具顶点向内翻转，从而使板材折弯成形。WILA旋翼模具有三种型号产品，可折弯厚度≤5mm的板材，如图5所示。

图5 WILA三种型号的旋翼模具

得益于最严苛的公差标准要求、接触表面的数控深度淬火硬化技术以及可旋转的V口，使得可以很轻松地使用旋翼模具生产具有较短法兰边的零件以及最大程度地减少零件折弯时表面产生的压痕。旋翼模具的优势在于：

(1)在靠近折弯中线的区域内无变形地制造孔洞和凹槽。

(2)减少零件折弯时表面产生的压痕。

(3)可获得非常小的折弯内圆角。

(4)旋翼以及接触表面经过了硬化处理，保证了较长的使用寿命和精度。

(5)旋翼拆装简单，便于清理和保养。

(6)模具加工时严苛的公差要求保证了折弯作业时的极限精度。

(7)紧凑的模具尺寸设计保证了最大的折弯自由度。

(8)同一种模具可以折弯多种厚度板材。

(9)可以与某些定制的下模具一起组合使用，进行90°折弯。

WILA旋翼模具带有拉簧、翻板结构，可通过内置可更换的旋转V口来实现具有较短法兰边以及斜边零件的折弯。图6展示了正在使用旋翼模具OZU-WRB-301和下模具OZU-051进行折弯对比测试，板材选用厚度为1mm的普通钢板，上模具选用相同的BIU-021上模具，测试的结果表明使用了旋翼模具相比于常规下模具OZU-051，可以更有效地避免折弯压痕。

图6 WILA旋翼模具测试结果对比图

WILA滚柱型可调V口Multi-V模

同样基于减少板材与下模具V开口之间摩擦副摩擦系数的原则，可以将板材与下模具V开口肩部的滑动摩擦副转变成滚动摩擦副，从而大大减少板材受到的摩擦力，有效避免出现折弯压痕。目前模具行业中已经广泛应用此种工艺，WILA方案中有滚柱型可调Multi-V口下模具（图7）与之匹配。该模具带有经过硬化处理且具有低摩擦系数的滚柱，这样可以大大减少折弯零件的外部折痕，同时相较于传统下模具可以减少10%~30%左右的折弯力。