1 刨槽工藝的定義 刨槽的概念,又稱為“開槽”,屬于傳統(tǒng)的車銑刨 磨機加工中的刨削加工,是指在金屬板材上采用刨削加 工方式,在板材面上沿著預(yù)定的尺寸,開出一條或者多 條預(yù)定形狀的有一定深度的凹槽。凹槽的預(yù)定形狀通常 有尖頭形即 V 形槽,凹槽的深度通常是板材厚度的 50%- 70%。 然后用折彎機在凹槽(V 形槽)處進行折彎,這種彎 曲成形的方法稱為 V 形開槽彎曲成形技術(shù),俗稱刨槽工藝。
2 刨槽工藝的作用 刨槽工藝在鈑金加工中的作用非常顯著,它不僅提 高了鈑金件的加工精度和功能性,還有助于滿足特定設(shè) 計和工程需求,具體體現(xiàn)有以下 4 點:
2.1 顯著減小折彎件的棱邊圓弧半徑 傳統(tǒng)工藝中,板材越厚,折彎的圓弧半徑越大,刨 槽之后剩余的板厚減小,可以顯著減小折彎的圓弧半徑;
2.2 容易實現(xiàn)無折痕折彎 刨槽之后剩余的板厚減小,折彎的變形力降低,未 折彎的區(qū)域受力更小,避免了出現(xiàn)壓痕,保持了零件的 表面美觀;
2.3 凸顯產(chǎn)品的整體質(zhì)感與觀感 棱邊圓弧半徑小的特征,無論針對少棱邊還是多棱 邊的產(chǎn)品,尤其是多棱邊的產(chǎn)品,更能夠展現(xiàn)整體產(chǎn)品 優(yōu)越的質(zhì)感和觀感;
2.4 滿足復(fù)雜形狀的折彎成形 刨槽之后,刨槽線可以作為折彎的定位線,可以實 現(xiàn)復(fù)雜的折彎成形,滿足中高檔裝飾類鈑金產(chǎn)品的加工 工藝要求。
3 V 形刨槽折彎的展開尺寸計算 刨槽折彎與傳統(tǒng)折彎的展開尺寸 DS 與展開長度 DL 的計算有所不同; 如圖 1 示,鈑金刨槽工藝的折彎扣除 BD 的影響因 素是材料的厚度 T 和刨槽的深度 C,為了保證刨槽(以 V 形刨槽為例)之后的結(jié)構(gòu)強度與結(jié)構(gòu)特性,刨槽的深度 通常取材料厚度的 50%-70%,即 C=(0.5-0.7)* T,刨 槽深度的綜合精度通常在 ±0.05mm;個別特殊要求時, 可以作加深刀,刨槽的深度取材料厚度的 70%-85%,即 C=(0.70-0.85)* T;刨槽之后,折彎扣除 BD=2*E(刨 剩值 E=T-C)。
圖上符號:T- 材料厚度,A-V 形刨槽角度,C- 刨槽深度, E- 刨剩值
3.1 V 形刨槽折彎的展開尺寸計算 如圖 1 示,材料是 SUS304,材料厚度 T=1.50mm, 刨 槽 角 度 A=100 °, 刨 槽 深 度 C=1.0mm, 刨 剩 值 E=TC=0.50mm 如圖 2 示,展開尺寸 DS 計算如下: 線 段 1: 尺 寸 30.0mm, 外 包 1 個 料 厚,DS1=30- E=29.5mm 線段 2:尺寸 29.0mm,外包 2 個料厚,DS2=29-EE=28.0mm 線段 3:尺寸 20.0mm,外包 1 個料厚,內(nèi)標(biāo) 1 個, DS3=20-E+C=20.5mm 線段 4:尺寸 11.0mm,外包 1 個料厚,內(nèi)標(biāo) 1 個, DS4=11-E+C=11.5mm 線 段 5: 尺 寸 10.0mm, 外 包 1 個 料 厚,DS5=10- E=9.5mm 展開長度 DL=DS1+DS2+DS3+DS4+DS5=29.5+28.0+ 20.5+11.5+9.5=99.0mm,計算結(jié)果如圖 3 示
3.2 V 形刨槽折彎展開長度的快速計算 同樣的按圖 3 示,我們換一種運算方法,來驗證 3.1 計算的準(zhǔn)確性 3.2.1 刨槽之后的折彎扣除 BD=2*E,E=T-C
3.2.2 將圖紙上的相關(guān)標(biāo)注尺寸全部變更為外標(biāo)注尺 寸(L- 外標(biāo)注尺寸的總和) 3.2.3 求 和,L=30+29+(20+1.5)+(11+1.5) +10=103.0mm 3.2.4 展 開 長 度 計 算,DL=L-4*BD=103- 4*2*0.5=99.0mm 采用 2 種以上的運算方法計算同一截面圖形的展開 尺寸與展開長度,不僅可以反復(fù)驗證展開尺寸的準(zhǔn)確性, 而且可以反復(fù)驗證結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計的合理性。
3.3 刨槽折彎與傳統(tǒng)折彎工藝的區(qū)別 為了進一步闡述刨槽工藝的計算思路與方法,同一 個零件(四角折彎樣件)我們按傳統(tǒng)折彎工藝也作了計 算與圖紙,兩種工藝的思路與計算方法對比與區(qū)別如圖 4 和圖 5 所示
同時,按照標(biāo)準(zhǔn)零件圖紙(圖 4 和圖 5),我們做出 了實際的樣品,經(jīng)過實際尺寸的測量,證明計算結(jié)果準(zhǔn)確, 零件制作合格。
3.4 推薦 2 個實用的計算工具(2 個尺寸計算表) 如表 1 和表 2 示,啟用尺寸計算表格,一方面可以 快速的計算折彎零件的展開尺寸與展開長度,另一方面 可以驗證計算結(jié)果、留檔和追溯,同時可以作為作業(yè)指 導(dǎo)書之一的工藝流程表使用。
4 刨槽工藝的運用
4.1 刨槽刀具 刨刀是刨槽機刨削加工的核心工具,刨刀的刀頭形 狀與夾角決定了刨槽的形狀與刨槽的角度,刨槽的形狀 通常有尖頭形即 V 槽;刨槽的角度通常有 90°和 100°, 首選是 100°;現(xiàn)代刨刀的材質(zhì)不僅有高速鋼(白鋼), 而且已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)角度的合金鋼,可以應(yīng)用在冷軋鋼板, 不銹鋼板,合金鋁板,合金銅板以及非金屬板材的刨削 加工。
4.2 刨槽刀具的選擇與安裝 依據(jù)產(chǎn)品要求、零件形狀和板材特性,選擇使用合 適的刨刀;刨刀的安裝數(shù)量可以是 3-10 把,分別是中刀 和左右刀搭配,安裝調(diào)測時,要注意保證多刀的同心度。
4.3 刨槽深度與材料厚度的關(guān)系 刨 槽 深 度 的 綜 合 精 度 通 常 在 ±0.05mm; 刨 槽 的 深度因材料材質(zhì)的不同也有所不同,通常取材料厚度的 50%-70%,即 C=(0.5-0.7)* T,加深刀時,刨槽的深 度取材料厚度的 70%-85%,即 C=(0.70-0.85)* T;
5 裝飾鈑金 裝飾鈑金顧名思義是裝飾類的鈑金產(chǎn)品,包括家庭 裝飾類的產(chǎn)品,如玻璃門窗,玻璃隔墻,包括各類產(chǎn)品 的展示柜,包括家居類的書柜,鞋柜,廚房的櫥柜等, 還有各種用途的間隔,屏風(fēng),擺件等。 裝 飾 類 的 鈑 金 產(chǎn) 品, 一 般 采 用 不 銹 鋼 薄 料 (T ≤ 1.50mm)制作,產(chǎn)品的棱邊圓弧半徑均偏小,表 面要求無折彎折痕,追求表面外觀美觀整潔,結(jié)構(gòu)設(shè)計 上為了避免焊接損傷,需要更多的卡位、扣位、搭接位 來形成產(chǎn)品的整體;結(jié)構(gòu)上還有折彎深度超過折彎寬度 的封閉形截面等; 裝飾類鈑金產(chǎn)品的工藝難點,恰好正是鈑金刨槽工 藝的優(yōu)勢所在,可以說刨槽工藝是現(xiàn)代裝飾類鈑金產(chǎn)品 的基礎(chǔ)。小圓弧半徑,無折痕,易于封閉截面以及復(fù)雜 形狀的折彎,不僅滿足了裝飾類鈑金產(chǎn)品的制作需求, 提升了加工速度與加工精度,而且還能夠不同程度的提 升了裝飾類鈑金產(chǎn)品的質(zhì)感與檔次; 近年來,隨著刨槽機的高精度,多樣化,智能化與 刨槽加工工藝技術(shù)的不斷提升與應(yīng)用,裝飾類鈑金產(chǎn)品 更加多元化、更加美觀與高精度、更加具有市場競爭力。
6 刨槽的經(jīng)典設(shè)備 超過 10 年的發(fā)展歷程,刨槽設(shè)備與刨槽工藝不斷的 創(chuàng)新與進步,高精度、智能化、低能耗與復(fù)合型的刨槽 加工工藝技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代裝飾類鈑金產(chǎn)品制造不可缺 的支撐板塊;江蘇廣輝數(shù)控機床有限公司的立式刨 V 槽機, 江蘇智庫上鍛科技有限公司的四邊開槽機,湖南中新智 能自動化科技有限公司的刨槽激光復(fù)合機更是行業(yè)的翹 楚;刨槽工藝作為現(xiàn)代鈑金加工工藝的不可缺的組成板 塊,必定擁有不可估量的發(fā)展前景.
本文介紹了鈑金刨槽工藝對裝飾類鈑金產(chǎn)品的重要 性,綜述了刨槽工藝的作用與計算,隨著不斷的實踐與 探索,可以逐漸的成為工藝推廣、技術(shù)交流和教學(xué)實訓(xùn) 的參考文獻。
7 相關(guān)的符號與公式 符號: T- 材料厚度 A-V 形刨槽角度 C- 刨槽深度 E- 刨剩值 L- 外標(biāo)注尺寸的總和 DS- 展開尺寸 - 每一個折彎邊(折彎線段)的展開尺寸 DL- 展開長度 - 全部展開尺寸的總和 BD- 折彎扣除 公式: E=T-C BD=2*E DL=L-n*BD