CN105975786A - 一种折弯机加工部件工进深度的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折弯机加工部件工进深度的计算方法，包括获取工件折弯角度和工件的回弹系数；根据所述工件折弯角度和所述回弹系数计算得到加工折弯角度；根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度。通过计算修正得到的工进深度使折弯精度提高，考虑到了折弯回弹以及其他多种影响折弯精度的因素，一般折弯要求可直接加工，要求精度高的情况下，也只需要调整一次即可，提高工作效率；同时可直接根据参数计算出工进深度，无需记忆体记忆之前调整的位置，减少测试、调整过程中产生的废料，节约成本。

Description

一种折弯机加工部件工进深度的计算方法

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种折弯机加工部件工进深度的计算方法。

背景技术

钣金加工行业中，钣金折弯是一个重要的工序。以往普通折弯机，要实现一道精准的自由折弯操作，需要一个熟练的操作人员，反复折弯、测量、调整。调整过程漫长且会产生废料，既费时、费力、浪费资源，又对操作工人素质要求极高。因此，钣金折弯往往是制约钣金自动化加工生产的瓶颈。

随着电子信息技术的快速发展，折弯机可以根据设定角度自动计算出滑块的工进深度，大大降低操作难度，缩短调整时间，减少废料的产生并提高工件质量。钣金材料在被折弯时，会同时存在塑形形变和弹性形变，当折弯结束滑块回升后，钣金的塑形形变将会保留下来，弹性形变消失，使得钣金形状发生与加压时的变形方向相反的变化，从而失去一部分弯曲变形的效果，这就是折弯回弹。发生回弹时，折弯角度增大，导致最终加工而成的工件不符合尺寸要求，即计算出的滑块工进深度无法实现精准折弯，仍需要进行多次调整，工作效率较低，同时调整好的加工的资料需要保存，以便下次使用，因此需要控制器有大量记忆体，增加了成本。

因此，如何提供一种能够提高工作效率并降低成本的折弯机加工部件工进深度的计算方法是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种折弯机加工部件工进深度的计算方法，能够提高工作效率并降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种折弯机加工部件工进深度的计算方法，包括：

获取工件折弯角度和工件的回弹系数；

根据所述工件折弯角度和所述回弹系数计算得到加工折弯角度；

根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度。

优选地，所述根据所述工件折弯角度和所述回弹系数计算得到加工折弯角度具体包括：

通过公式A＝180-(180-A₁)/k计算得到所述加工折弯角度；

其中A为所述加工折弯角度，A₁为所述工件折弯角度，k为所述回弹系数。

优选地，获取所述回弹系数具体包括：

获取工件的弹性模量、抗拉强度、折弯内径和板材厚度，所述折弯内径相关于下模开口距离和所述板材厚度；

通过公式k＝1-3.7δ(R+0.5t)/Et计算得到所述回弹系数；

其中，δ为所述抗拉强度，R为所述折弯内径，t为所述板材厚度，E为所述弹性模量。

优选地，获取所述板材厚度包括：

获取工件的变薄系数，所述变薄系数相关于所述折弯内径与板材原始厚度的比值；

通过公式t＝ηt₁计算得出所述板材厚度；

其中，η为所述变薄系数，t₁为所述板材原始厚度。

优选地，所述根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度具体包括：

获取工件加工的最低位置深度；

通过公式h＝H-(R+t)/sin(A/2)+R计算得到所述工进深度；

其中，h为所述工进深度，H为所述最低位置深度。

优选地，所述获取工件加工的最低位置深度具体包括：

通过公式H≈(V/2)/tan(A/2)计算得到所述最低位置深度；

其中，V为下模开口距离。

优选地，所述根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度具体包括：

获取工件加工的机械形变量；

根据所述加工折弯角度计算得到计算深度；

通过加和所述计算深度与所述机械形变量计算得出所述工进深度。

优选地，所述获取工件加工的机械形变量具体包括：

获取设备机械形变的弹性系数和工件的折弯压力；

通过公式Δp＝P/k₁计算得到所述机械形变量；

其中，Δp为所述机械形变量，P为所述折弯压力，k₁为所述弹性系数。

优选地，所述获取工件的折弯压力具体包括：

获取工件的抗拉强度、板材厚度、板材宽度和下模开口距离；

通过公式P＝δ*t²*L/V*(1+4t/V)计算得到所述折弯压力；

其中，P为所述折弯压力，δ为所述抗拉强度，t为所述板材厚度，L为所述板材宽度。

本发明提供的计算方法，首先获取工件折弯角度；然后尽可能多的考虑影响折弯精度的因素，获取回弹系数，根据工件折弯角度和回弹系数计算得到加工折弯角度；根据经过计算修正的加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度。根据工进深度控制加工部件前进相应距离，以将放置于折弯机的工件折弯至加工折弯角度；控制加工部件退回。通过计算修正得到的工进深度使折弯精度提高，考虑到了折弯回弹等多种影响折弯精度的因素，一般折弯要求可直接加工，要求精度高的情况下，也只需要调整一次即可，提高工作效率；同时可直接根据参数计算出工进深度，无需记忆体记忆之前调整的位置，减少测试、调整过程中产生的废料，节约成本。

附图说明

图1为本发明所提供计算方法的一种具体实施方式的流程框图；

图2为本发明所提供计算方法的一种具体实施方式的几何原理图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种折弯机加工部件工进深度的计算方法，能够提高工作效率并降低成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的计算方法的一种具体实施方式的流程框图；图2为本发明所提供的计算方法的一种具体实施方式的几何原理图。

本发明具体实施方式提供的计算方法，包括步骤：

获取工件折弯角度和工件的回弹系数，此工件折弯角度为根据工件的要求尺寸确定的角度，为最终成型后工件需要的折弯角度。

根据工件折弯角度和回弹系数计算得到加工折弯角度，尽可能多的考虑影响折弯精度的因素，根据工件折弯角度和各因素参数计算得到加工折弯角度，此加工折弯角度为加工过程中加工部件使工件折弯的角度，即还未发生折弯回弹时工件的折弯角度，加工弯折角度大于工件弯折角度，加工时使角度更小，发生回弹后即可为正确角度。

根据加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度，这一工进深度即是能够使工件弯折至加工折弯角度的工进深度。

根据工进深度控制加工部件前进相应距离，以将放置于折弯机的工件折弯至加工折弯角度，一般情况下，将工件放置于具有V型槽的下模，加工部件向下运动，使工件折弯。其中工进深度是指加工部件的最下端与下模上表面平齐时开始，至加工部件前进至最终位置为止而移动的距离，因此当加工部件位于工进起始位置时，根据工进深度前进的相应距离为工进深度，当加工部件位于高于起始位置的位置时，相应距离应加上高于部分的距离。

控制加工部件退回，完成折弯后，加工部件退回以便于工件更换，进行下一次折弯。

通过计算修正得到的工进深度使折弯精度提高，考虑到了折弯回弹等多种影响折弯精度的因素，一般折弯要求可直接加工，要求精度高的情况下，也只需要调整一次即可，提高工作效率；同时可直接根据参数计算出工进深度，无需记忆体记忆之前调整的位置，减少测试、调整过程中产生的废料，节约成本。

具体地，需要考虑工件的回弹系数，回弹系数是回弹后工件圆弧部分中心角和回弹前的比，即k＝(180-A₁)/(180-A)。由此可以得到，在获取工件的回弹系数后，可通过公式A＝180-(180-A₁)/k计算得到加工折弯角度。其中A为加工折弯角度，A₁为工件折弯角度，k为回弹系数。当然也可通过经验公式直接求出结果。

而回弹系数与工件的弹性模量、抗拉强度、折弯内径和板材厚度有关，折弯内径相关于下模开口距离和板材厚度，获取上述参数，并通过公式为k＝1-3.7δ(R+0.5t)/Et计算，将其代入求加工折弯角度的公式即可得到公式A＝180-(180-A₁)/[1-3.7δ(R+0.5t)/Et]。其中，δ为抗拉强度，R为折弯内径，t为板材厚度，E为弹性模量，V为下模开口距离。也可直接根据测验得到k的具体数值，直接用于运算，均在本发明的保护范围之内。

抗拉强度和弹性模量为材料参数，可以通过查询材料手册获得，而折弯内径可以通过下表获得，下表为根据大量样本数据，拟合出折弯半径与下模开口距离、板材厚度的关系，整理而得。

V	6	6	7	7	8	8	9	9	10
										t	0.8	1.0	0.9	1.1	1.0	1.2	1.2	1.4	1.3
R	0.83	0.70	0.96	0.80	1.15	1.00	1.24	1.10	1.40
										V	10	11	11	12	12	13	13	14	14
t	1.5	1.4	1.6	1.5	1.7	1.6	1.8	1.7	1.9
										R	1.27	1.56	1.43	1.71	1.59	1.87	1.73	2.01	1.88
V	15	15	16	16	17	17	18	18	19
										t	1.8	2.0	2.0	2.4	2.1	2.5	2.2	2.7	2.3
R	2.20	2.06	2.32	2.00	2.44	2.16	2.61	2.26	2.75
										V	19	20	20	21	21	22	22	23	23
t	2.8	2.4	2.9	2.5	3.0	2.6	3.1	2.7	3.2
										R	2.39	2.92	2.57	3.09	2.75	3.24	2.89	3.41	3.06

由于材料弯折处会变薄，也会对精度产生影响，当弯曲半径相对厚度较小时，板材厚度将变为t＝ηt₁，η为变薄系数，t₁为板材原始厚度，代入公式可得k＝1-3.7δ(R+0.5ηt₁)/Eηt₁，进而

A＝180-(180-A₁)/[1-3.7δ(R+0.5ηt₁)/Eηt₁]。

因此需要获取工件的变薄系数，变薄系数相关于折弯内径与板材原始厚度的比值，可通过下表获得变薄系数。

R/t1	0.1	0.25	0.5	1.0	2.0	3.0	4.0	>4.0
									η	0.82	0.87	0.92	0.96	0.99	0.992	0.995	1.0

在本发明具体实施方式提供的计算方法中，将已知的各数据参数代入到公式中，即可计算得到加工折弯角度。而根据几何原理以及三角函数关系，即可得到工进深度。公式为h＝H-(R+t)/sin(A/2)+R，其中，h为工进深度，H为最低位置深度。

最低位置深度即工件在未回弹前最低位置与下模上表面之间的垂直距离。可以通过公式H≈(V/2)/tan(A/2)计算得到最低位置深度。代入后可得公式h＝(V/2)/tan(A/2)-(R+t)/sin(A/2)+R。将已知的各数据参数代入到公式中，即可计算得到工进深度。

在上述各具体实施方式提供的计算方法的基础上，由于折弯机在进行折弯操作时，由折弯压力产生的反作用力，会导致机械产生形变。因此实际工进深度相比理论工进深度变小，导致折弯角度偏大。因此通过上述各公式得出的结果为计算深度，当不考虑机械形变量时，计算深度即为工进深度，为了提高准确性，需要获取工件加工的机械形变量，与之前得到的计算深度加和，并根据加和结果控制加工部件前进相应距离，此加和结果即为最终的工进深度。

具体方法为获取设备机械形变的弹性系数和工件的折弯压力；通过公式Δp＝P/k₁计算得到机械形变量；其中，Δp为机械形变量，P为折弯压力，k₁为弹性系数。

弹性系数为设备固有参数，为一定值，可通过测量得出。在折弯机上使用相同角度的高强度上模和下模，将上模和下模贴紧，记录此时的系统压力F1和位置P1，然后加压到一定值，记录此时的压力F2和位置P2，则有k₁＝|F2–F1|/|P1–P2|，即Δp＝P/k₁。

获取工件的折弯压力具体包括获取工件的抗拉强度、板材厚度、板材宽度和下模开口距离；通过公式P＝δ*t²*L/V*(1+4t/V)计算得到折弯压力；代入公式得到Δp＝δ*t²*L/V*(1+4t/V)/k₁。其中，P为折弯压力，δ为抗拉强度，t为板材厚度，L为板材宽度，V为下模开口距离。将已知的各数据参数代入到公式中，即可计算得到机械变形量。也可直接根据测验得到P的具体数值，直接用于运算，均在本发明的保护范围之内。

综上所述，本发明获取工件折弯角度和工件的回弹系数，并根据上述数据计算得到加工折弯角度，最终计算修正得到的工进深度使折弯精度提高，考虑到了折弯回弹等多种影响折弯精度的因素，一般折弯要求可直接加工，要求精度高的情况下，也只需要调整一次即可，提高工作效率；同时可直接根据参数计算出工进深度，无需记忆体记忆之前调整的位置，减少测试、调整过程中产生的废料，节约成本。

以上对本发明所提供的折弯机加工部件工进深度的计算方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种折弯机加工部件工进深度的计算方法，其特征在于，包括：

获取工件折弯角度和工件的回弹系数；

根据所述工件折弯角度和所述回弹系数计算得到加工折弯角度；

根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述工件折弯角度和所述回弹系数计算得到加工折弯角度具体包括：

通过公式A＝180-(180-A₁)/k计算得到所述加工折弯角度；

其中A为所述加工折弯角度，A₁为所述工件折弯角度，k为所述回弹系数。

3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，获取所述回弹系数具体包括：

获取工件的弹性模量、抗拉强度、折弯内径和板材厚度，所述折弯内径相关于下模开口距离和所述板材厚度；

通过公式k＝1-3.7δ(R+0.5t)/Et计算得到所述回弹系数；

其中，δ为所述抗拉强度，R为所述折弯内径，t为所述板材厚度，E为所述弹性模量。

4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于，获取所述板材厚度包括：

获取工件的变薄系数，所述变薄系数相关于所述折弯内径与板材原始厚度的比值；

通过公式t＝ηt₁计算得出所述板材厚度；

其中，η为所述变薄系数，t₁为所述板材原始厚度。

5.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度具体包括：

获取工件加工的最低位置深度；

通过公式h＝H-(R+t)/sin(A/2)+R计算得到所述工进深度；

其中，h为所述工进深度，H为所述最低位置深度。

6.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述获取工件加工的最低位置深度具体包括：

通过公式H≈(V/2)/tan(A/2)计算得到所述最低位置深度；

其中，V为下模开口距离。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述加工折弯角度计算得到折弯机加工部件的工进深度具体包括：

获取工件加工的机械形变量；

根据所述加工折弯角度计算得到计算深度；

通过加和所述计算深度与所述机械形变量计算得出所述工进深度。

8.根据权利要求7所述的计算方法，其特征在于，所述获取工件加工的机械形变量具体包括：

获取设备机械形变的弹性系数和工件的折弯压力；

通过公式Δp＝P/k₁计算得到所述机械形变量；

其中，Δp为所述机械形变量，P为所述折弯压力，k₁为所述弹性系数。

9.根据权利要求8所述的计算方法，其特征在于，所述获取工件的折弯压力具体包括：

获取工件的抗拉强度、板材厚度、板材宽度和下模开口距离；

通过公式P＝δ*t²*L/V*(1+4t/V)计算得到所述折弯压力；

其中，P为所述折弯压力，δ为所述抗拉强度，t为所述板材厚度，L为所述板材宽度。