数控折弯机中分段式刀具的优化设计与应用
2019-8-7 来源： 许继电气股份有限公司 作者： 李鹏辉
摘 要：随着我国社会经济的快速发展，加工业发展迅速，为各行业提供结构件的加工和制备服务，满足社会经济发展中多个行业的结构件生产需求。数控折弯机是对薄板进行折弯的数控折弯机模具，在大型钢结构件加工中发挥重要作用。其中应用到的分段式刀具作为重要的配件，如设计不当很容易导致使用效果上的不佳，影响设备的生产效率。本文首先阐述了数控折弯机中分段式刀具的问题和设计方向，进而提出了其优化设计理念以及实际应用策略。
关键词：数控折弯机 刀具 设计 应用
数控折弯机具有多工步编程功能，可实现多自动运行，完成多工步零件一次性加工，提高生产效率。在实际应用中，如为企业设备试制零件时若加工产品无法满足零件图纸规定，则生产出的零件也就无法应用在设备当中。这就要求对数控折弯机进行检查调试，尤其就分段式刀具进行优化设计，使得折弯机加工操作成果满足企业生产需求。
1 、数控折弯机中分段式刀具的问题与设计方向
针对骨架零件加工过程中出现的问题，应当就数控折弯机零件试制成品的关键尺寸合格率进行统计分析，具体从工艺角度和加工设备角度两个方面探究加工问题所在。排除加工工艺问题之后，针对加工设备进行问题判定。应当利用多种检测方式对试制零件进行质量抽检，明确试制零件与图纸设计规定尺寸存在多少偏差，基于此判断出折弯刀具存在的问题。通常为折弯面多的零件折弯时发生干涉、刮伤，导致零件成形角度不达标，骨架零件合格率无法满足相应要求［1］。综合上述分析可知，为确保零件生产质量，优化数控折弯机的设备状况，应当就分段式刀具结构进行优化设计，解决零件合格率低和不达标的问题。
2 、数控折弯机刀具的优化设计
为确保数控折弯机中分段式刀具的全面优化设计，提高整体设备的加工精度，应当就分段式刀具的各个方面进行针对性设计，主要包括刀具形状、刀具分段尺寸和刀具材料等。
2.1 刀具形状设计
刀具形状设计应当结合刀具材料和加工零件材料属性进行对应设计。形状设计包括分段刀具的上模和下模，初步设计出4 种上模，结合既有的问题，基于金属材料的回弹性和折弯零件的设计形状，对刀具形状进行新型设计选择，确定上模设计后，明确下模的具体数值。一般而言骨架材料有以下几种厚度δ=2.5mm、2mm、1.5mm、1.2mm、1mm、0.8mm 为依据, 依此设计出7 种槽宽的分段刀具下模, 其中槽宽分别为:6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm［2］。此外，在分段刀具的定位块设计方面，应当使其和底座相配合, 确保分段刀具下模得到有效固定，不出现下模滑动情况影响零件尺寸精度。下模设计需相对于下模座同芯，便于不同料厚的加工。
2.2 刀具分段尺寸设计
刀具分段尺寸设计应当基于折弯机型号的不同进行针对性的设计。对于大折弯机和小折弯机应当对应着不同的分段尺寸，满足不同设备型号的应用需求。对于大折弯机而言，其上模分段尺寸可设计为L(mm)25 30 40 45 50100 105 495 595 795，下模分段尺寸可设计为L(mm)25 30 40 45 50 100 105495 595 795；对于小折弯机而言，其上模分段尺寸可为L(mm)15 20 45 50 95100 195 295 495。下模分段尺寸可为L(mm)15 20 4550 95 100 195 295 495［3］。尺寸设计后应当结合整体折弯机数据进行多次试验确认，确保分段尺寸完美契合，保证整体设备的运行效果。
2.3 刀具材料设计
在分段刀具材料设计选择上，可选用42CrMo，其硬度较高，不易发生损耗变形，可保证一定周期的有效使用。在材料应用之前对其作热处理:ZHB269-280, 大大提高刀具的使用性能, 确保加工零件的各项数据满足设计标准和相应精度，同时也可大大延长设备的使用寿命。在确保刀具材料质量的基础上，确保折弯零件尺寸合格。
3 、数控折弯机中分段式刀具的应用
在实现数控折弯机中分段式刀具的优化设计后，在实际应用当中应当注意准遵循使用规范，避免出现设备的磨损和零件质量不合格。应当在折弯机设备接通电源后进行工具调节，保证折弯机模具与最底部板厚厚度达标，避免折弯机刀具的过度磨损。其次，应当做好折弯机上下模的检查工作，使其重合度和坚固性满足相应要求。在折弯机关闭后应做好数控系统程序的退出处理再切断电源，避免刀具受到损伤影响设备运作效果。
4、 结语
数控折弯机分段式刀具在设备中的作用突出，只有确保其不出现质量问题，且能够确保其结构合理，才能满足折弯机设备的运作要求。应当结合加工零件要求和设备状况做好分段式刀具的优化设计工作，大大提高刀具的操作便捷性，才能为零件加工质量安全提供有效保障。
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