嘉立创钣金工艺普及2---折弯介绍
本帖最后由 JLC_机械加工 于 2024-5-14 10:18 编辑本篇是 嘉立创钣金工艺普及系列之---折弯介绍
其他系列将逐步完善：
嘉立创钣金工艺普及1---材料介绍
嘉立创钣金工艺普及2---激光介绍
嘉立创钣金工艺普及3---折弯介绍
嘉立创钣金工艺普及4---压铆介绍
嘉立创钣金工艺普及5---抽芽介绍
嘉立创钣金工艺普及6---焊接介绍
嘉立创钣金工艺普及7---喷塑介绍
嘉立创钣金工艺普及8---喷砂氧化
嘉立创钣金工艺普及9---丝印打标
嘉立创钣金工艺普及10---结构设计
嘉立创钣金工艺普及11---工程拆图
一、工艺介绍
在讲解工艺之前，我们先思考下，在CNC、钣金、冲压、注塑以及现在的3D打印等几大加工行业中，这些加工工艺主要解决的是什么问题？
抛开具体的加工细节从整体来看，其实它们都是在解决不同原材料的3D成型问题。
意思是虽然是不同的加工工艺，采用不同的原材料，但这些加工工艺的目的是一样的——都是为了做出来一个具有长宽高+其他特征的结构件。
为了能更清楚直观的介绍钣金的成型工艺，以及他的效率和优势，我们会从成型原理、折弯原理、成本核算这三个角度分析钣金加工中的核心工艺——钣金折弯。
先看一个视频：
第一个视频
这是在现场拍摄的一个实际加工视频，视频长度为22秒，这个工件折出来的实际用时是13秒左右。什么概念？意思就是你做一个这样尺寸大小的3D结构件，成型时间仅需13秒！
好接下来我们再看个视频：
第二个视频
成型尺寸比刚才的大了很多， 但除了取放复杂点，成型时间也不过几十秒。做一个那么大的东西不用开模具，几十秒就能成型的加工工艺还能有哪些呢？成型快，成本低，这就是钣金折弯的主要优势！
不知道大家有没有注意到第二个视频里的一个细节——原材料在折弯前是软的，但经过了折弯，就变得有了强度！ 注意啊，这个细节是在钣金结构设计上一个很重要的概念，金属薄板可以通过折弯，增加强度！
比如要做个面积比较大的零件，为了防止变形，我们就可以采用这种策略，直接用薄板通过折弯加强，既可以减轻重量，还可以降低原材料成本。
总结下，钣金加工的优势：
1.原材料成本低：就是可以用很薄的材料做到很大的体积；也可以通过折弯工艺增加板材强度解决形变风险；还可以通过折弯方式由板材到立体件的快速成型（记住这里提到可以做到很大的体积，指的就是薄板类在这个层面上的优势）。
2.成型速度快，成型成本低，成型速度不依赖体积大小，不需要开模具，适合打样和批量生产。
二、加工原理
如下图是我们的一台通快1150数控折弯机，折弯机压力150吨、加工长度3.2米、后挡指6+1轴，可折最大加工厚度的不锈钢为4MM。
折弯原理就是通过上下模具的挤压，可以折成不同角度尺寸的折弯工件，模具主要由下模和上模组成。除了一次成型模具外，下模一般是带V槽下模，根据折弯材料厚度选择不同的折弯下模。
常用的折弯上模主要分直刀和弯刀两种，直刀和弯刀的主要区别就是用来考虑折弯干涉避让问题，下面会从折弯的几个细节和关键点细讲：
以上都是钣金加工中最常用的折弯刀具。
除此之外有些特殊形状，加工上为了保证精度和提高效率，也会提前备好一些成型模具，比如百叶窗（可以用折弯机加工也可以用冲床加工只是举例），以及常用的圆弧模具等。下图就是我们提前备好的R5-R40的不同规格的圆弧成型模具（只拍摄了部分）：
钣金折弯工件加工上主要就是依赖这些模具。也就这些模具就可以折出我们常见的大部分工件了
总结下来就几个细节和关键点：
1.折弯尺寸是否足够（默认处理方法:不影响功能的情况下，样品能折就折折不了就焊接）
2.折弯是否会产生干涉（默认处理方法:不影响功能的情况下，样品能折就折折不了就焊接）
3.折弯变形问题
（三种默认处理方法，可往下看）
1.折弯尺寸是否足够
1）板厚对应的最小折弯边：；
如上图所示，钣金折弯是由上模、下模、后定位及工件四个部分组成。上模往下挤压工件至 V 型槽下模之中，挤压的深度决定了折弯的角度；后定位的位置决定了折弯的位置和尺寸；其中下模 V 槽的宽度一般为板厚的 6 倍，即 1MM 的板材 需要用的 6MM 的下 V 槽。有了这个限制就有了最小折弯边的限制——工件至少要搭在 V 槽两边，并延伸2 MM。拿 6mmV 槽来 说，6MM 的一半就是 3 加上延伸的 2mm 就是 5mm 此 5MM 就是 1MM 板的最小折弯边。
以下为建议的最小折弯边尺寸表：
板厚 最小折弯
1.0mm 5MM
1.2MM 7MM
1.5MM 8MM
2.0MM 10MM
2.5MM 12MM
3MM 14MM
最小折弯边的意思就是不同板厚，需要用到的底模V槽槽宽不一样正常是按照板厚的1比6，折弯需要搭接两边，板越厚，槽越宽，折弯尺寸太小搭接不上就折弯不了了。
2.折弯是否会产生干涉
在折弯过程中会发现一个问题——有些折不了。那到底哪些能折哪些不能折呢？
不管我们的加工工件有多复杂，能不能折，除了考虑最小折弯尺寸，就是干涉问题。
教给大家一个分辨是否干涉的小技巧：就是把我们所有的工件结构都考虑成U型，折弯最后一刀的时候U型后面成型尺寸是否会超越折弯中心线？
就像第一张图，如果超过的的话就需要用到第二张图里的弯刀了。这里是我们提前定制的U型结构，最大成型尺寸能达到120MM。
在此有个小建议：设计上尽量少去挑战工厂的加工极限，像这种弯刀不一定是每个工厂必备。你可选择的工厂少了、依赖性强了、成本就会增加，尤其是针对样品。
3.折弯变形问题
折弯线附近孔和其他特征 <3MM 时，会导致附近结构变形；
折弯原理本身就是挤压拉伸动作。在折弯线附近的结构离得太近很容易产生结构变形，边缘带不起来。孔是一个问题，关键是带不起来的边很容易凸起来，导致面非平面。很可能影响实际效果，和可能出现的装配问题。
针对这种情况，我们默认会有以下几种处理方式：
结构件非外观件：我们一般都会开工艺槽，不加焊接处理； //成本较低
外观件：针对孔变形问题，默认会先开小孔，折弯后，再手工扩孔； //成本中高
外观件：针对特殊结构，默认会开工艺槽并，加焊接打磨处理； //成本最高
三、成本核算
每个加工工艺，都是由不同的细分环节组合而成，整体的加工成本就是产品涉及到的各个加工环节的成本之和。
在第一个视频中20秒一个，一分钟4个，一小时240个。十个小时就是2400个，意思就是正常情况下，你做2000个当天基本就可以出货了。
那这个小工件的加工成本到底是多少呢？效率越高成本越低。成本核算其实核算的就是效率，
大家做产品，核算成本或者工艺对比的时候，最简单的方式就是看这个工艺一天的产能能出多少个，这样心里就有谱了。
可实际情况不是这样，客户下了没有2400个订单，只有3个，折弯师傅呢也不是瞬间就能进入工作状态，换模、换刀、调试、再墨迹思考下，可能需要20分钟，
意思就是做3个的话你需要的时间是20+1分钟，在成本上准备工作就需要20分钟左右了，而实际的加工成本才1分钟。
以上数据只是打个比喻，但反映的也是实际加工上需要付出的环节成本，也就是折弯环节实际的成本构成：
折弯成本=准备工作成本+实际加工成本。
为什么大部分传统钣金加工厂不想做样品？就是因为批量生产上可以忽略准备工作成本，拼的是实际加工成本，量越大越好量化，成本也更好预估。
而样品的生产，考虑的不再是单款的加工数量，而是款数的多少，直接需要降低的不再是实际的生产成本，而是需要把准备工作这个环节的效率不断提升，才能整体的去降低样品的生产成本。
更是要专门搭建针对样品的生产流程。也就是我们现在一直在做的工作。
总结
折弯在设计上其实也没什么太多的技巧，主要是设计上的一些规范，而能不能加工和怎么降低成本达到自己想要的效果，也就是讲到的成本上，和实际加工上的细节以及注意事项。
再强调下，还是上面总结的两句：
1.原材料成本低，就是可以用很薄的材料做到很大的面积，通过折弯工艺增加板材强度解决形变风险。也可以通过折弯方式实现由板材到立体件的快速成型。
2.成型速度快，成型成本低，成型速度不依赖体积大小，不需要开模具，适合打样，和批量生产。
现在能做吗？在哪儿下单。 本帖最后由 wxws 于 2023-9-27 11:32 编辑
谢谢科普，有没有针对solidworks的相应参数教程
比如做个1mm厚材料的盒子，怎么在solidworks中设参数，以配合你们的模具
再如你们这个工艺槽，看上去很窄呀，通常在普通激光加工时，槽宽都要大于板厚 friendljy 发表于 2023-9-27 11:27
现在能做吗？在哪儿下单。
(引用自2楼)
可以的啊，正式接单有四个月了 设备很强，模具很齐全。
比外面的不锈钢折叠店强多了。 JLC_机械加工 发表于 2023-9-27 11:34
可以的啊，正式接单有四个月了
(引用自4楼)
只用3D打印，没注意过后面的菜单。
做设备用的小的钣金支架，也是非常痛苦，是个痛点。合作的做机箱的加工厂不愿意做，总价太低。
昨天刚定了100套，每套3个，一共300个小的钣金件。可惜已经付款了。我去对比一下价格。下次可以转到嘉立创。 嘉立创的钣金和机加工做了很多次了，整体来说沟通和报价比较高效，打样挺合适，暂未做过批量 wxws 发表于 2023-9-27 11:31
谢谢科普，有没有针对solidworks的相应参数教程
比如做个1mm厚材料的盒子，怎么在solidworks中设参数，以配 ...
(引用自3楼)
感谢支持，其实不用想着配合我们模具，钣金常用的或者将来会用到的，我们基本上都会把模具提前加工定制好，
针对特殊的成型模具，我们会在介绍冲床的时候统一讲解 ，非特殊工艺基本都能加工支撑。关注好我们强调的三个点就好了。
1.折弯尺寸是否足够（默认处理方法:不影响功能的情况下，样品能折就折折不了就焊接）
2.折弯是否会产生干涉（默认处理方法:不影响功能的情况下，样品能折就折折不了就焊接）
3.折弯变形问题
现在激光6000W 切个1.2mm 铝板随便切了。 本帖最后由 stely 于 2023-9-27 12:39 编辑
JLC_机械加工 发表于 2023-9-27 11:50
感谢支持，其实不用想着配合我们模具，钣金常用的或者将来会用到的，我们基本上都会把模具提前加工定制 ...
(引用自8楼)
需要非常标准的钣金图纸么？ 还是说你们可以根据3D模型，协助客户优化转换成钣金结构。
比如说一个上下盖的盒子，我可能只会画一个盒子，然后标注需要的开孔位置跟尺寸。至于上下盖子通过什么工艺方式结合装配，可能你们经常搞钣金的更懂。 K因子或者折弯扣除怎么计算的 wangwenjia 发表于 2023-9-27 12:36
K因子或者折弯扣除怎么计算的
(引用自10楼)
直接给SETP即可，他们会自己展开的。 stely 发表于 2023-9-27 12:33
需要非常标准的钣金图纸么？ 还是说你们可以根据3D模型，协助客户优化转换成钣金结构。
比如说一个上下 ...
(引用自9楼)
因为现阶段行业3D建模软件和手法都不统一，其中涉及到的比如折弯扣除，工艺孔，焊接件的拆分，大部分非钣金厂出身的工程师可能考虑会不够到位。
即使拆分出来也不一定合理。达不到预期效果。而加工厂正常也不敢轻易改变客户图纸，这个环节就会很尴尬，
行业内钣金厂的钣金工程师主要工作都是帮客户去拆分图纸。就像您说的一样 您只需要画一个盒子就行了，然后标注需要的开孔位置跟尺寸就可以了（不是标注是画出来就可以了）
但是上下盖子通过什么工艺方式结合装配就需要自己考虑了。比如合页铰链这些装配情况，钣金厂再去做装配验证工作成本就很高了。还个还得是设计师去考虑。
其实钣金结构设计，难点也就在常用标准件的认识选型和装配应用上。现阶段我们也在准备钣金加工中常用的结构零部件的应用DEMO 分享给大家（就比如合页铰链，天地轴，把手滑轨等），就是还是需要点时间
wangwenjia 发表于 2023-9-27 12:36
K因子或者折弯扣除怎么计算的
(引用自10楼)
折弯扣除主要应用在90度直角折弯。但是具体的折弯扣除值和实际的板厚，及V槽选择，又有直接关系，工厂与工厂的参数和对精度的要求可能不太一样。即使你们自己设置了我们后台也会改成我们自己的折弯扣除
K因子主要用在非90度折弯及异形圆弧上常用的圆弧尺寸，我们都有现成模具，都是实验好和板厚材料都是 一一对应的。
您尽量考虑好结构和装配关系，像展开及以后的细节都不需要考虑直接教给钣金厂就可以了。 JLC_机械加工 发表于 2023-9-27 13:42
因为现阶段行业3D建模软件和手法都不统一，其中涉及到的比如折弯扣除，工艺孔，焊接件的拆分，大部分非 ...
(引用自12楼)
DEMO是个好注意， 可以弄些常规机箱，盒子结构，以及装配关系的例子，还有一些机械标准件的应用。
其实常规技巧也就那些，是不过不在这个行业通常是缺乏见识的，有示例跟标准件，这样非专业的看了后举一反三就行。 这个系列写的很详细！赞 好帖子！写的很详细。 JLC_机械加工 发表于 2023-9-27 13:48
折弯扣除主要应用在90度直角折弯。但是具体的折弯扣除值和实际的板厚，及V槽选择，又有直接关系，工厂与 ...
(引用自13楼)
那也就是说我们只需要提供3D图给你们就可以了 不需要做展开图 对吧？ wangwenjia 发表于 2023-9-27 18:24
那也就是说我们只需要提供3D图给你们就可以了 不需要做展开图 对吧？
(引用自17楼)
是的，把精力放在结构设计和装配上，剩下的拆图展开交给工厂就好了。
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