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摘要：V 形彎曲成形前，對金屬薄板需折彎處進行一定深度的V 形開槽，然后在V 形開槽處進行彎制成形，此種加工方法稱之為V 形開槽彎曲成形技術。用V 形開槽彎曲成形技術彎制的工件彎曲圓角半徑小，色澤變化不明顯，彎制成形力低，且減少了窄長工件彎曲棱邊直線度誤差。并在普通折彎機上用通用模具就能彎制斷面形狀復雜的工件。V 形開槽彎曲成形技術的關鍵設備是薄板開槽機，有多種結構形式和控制方式供選擇。
關鍵詞：V 形開槽；折彎成形；薄板開槽機

前言

金屬薄板的V 形彎曲大多數在折彎機上用自由折彎方式進行，用通用模具或特殊模具將金屬薄板彎制成各種角度和形狀。新興的中高檔裝飾行業對金屬裝飾材料的彎制成形要求更高：即工件彎曲圓角半徑要小；用不銹鋼鈦金板或其它彩色金屬板彎制的工件彎曲圓角色澤變化不能大；無明顯色差；工件的彎制斷面形狀更復雜；更能體現設計師的獨特風格。以往傳統的折彎方式如強制折彎、自由折彎、甚至于三點式折彎都已無法滿足上述要求。

在折彎前對金屬薄板需折彎處進行一定深度的V 形開槽（俗稱抽筋或剖溝）然后在V 形開槽處進行折彎，這樣彎制的工件就能滿足賓館、飯店、酒樓、商廈、銀行機場等場所中高檔裝飾的特殊需要。這種彎曲成形方法稱之為V 形開槽彎曲成形技術。圖1 為V 形開槽彎曲成形流程圖。

圖1 V 形開槽彎曲成形流程圖

1 V 形開槽彎曲成形技術的主要特點

1.1 彎制工件所需要的折彎力小

自由折彎時由折彎力計算公式可知[1] ，工件彎曲所需要的折彎力是和板材厚度成正比例關系的，彎制板材厚的工件需要的折彎力大，彎制板材薄的工件需要的折彎力小。在V 形開槽彎曲成形技術中，通過對板材需要折彎處進行V 形開槽后，減薄了彎曲成形處的板材厚度，也就減小了所需要的彎制成形力。由于一般V 形開槽深度為1/2 板材厚度，因此可以節省一半的彎制成形力。

1.2 彎制的工件彎曲圓角半徑小

自由折彎時，在彎曲圓角半徑計算公式中[2] ，彎曲圓角半徑與模具開口寬度也成正比例關系，模具開口寬度一般取值為板材厚度的8-12 倍。要想獲得較小的彎曲圓角半徑，需要選擇較小的模具開口寬度。板材厚度大，選取的模具開口寬度大，隨之彎曲圓角半徑也大。反之，板材厚度小，選取的模具開口寬度跟著小，彎曲圓角半徑隨之也小。對板材需要折彎處進行V 形開槽，減小了折彎處的板材厚度，這樣彎制成形后的工件圓角半徑自然成比例地減小。在板材強度允許范圍內，剩余厚度越薄，工件彎曲圓角半徑越小。

1.3 彎制的工件彎曲圓角棱邊色澤變化小

在板材V 形彎曲過程中，工件彎曲圓角內側受壓產生壓縮變形，彎曲圓角外側受拉產生伸長變形，影響工件彎曲圓角棱邊色澤變化的主要因素是外側受拉產生的伸長變形。由板材V 形彎曲工藝可知，彎曲時外側受拉產生的伸長變形程度也是和板材厚度有關系的。還是由于通過對板材需要折彎處進行V 形開槽，減少折彎處的板材厚度，減低彎曲時外側受拉產生的伸長變形程度，達到了使工件彎曲圓角棱邊色澤變化小的目的。

1.4 彎制的窄長工件彎曲圓角棱邊直線度誤差小

一般在彎制窄長工件過程中，彎曲圓角內側受壓在寬度方向產生壓縮變形，變形材料在長度方向往兩端流動，彎曲圓角外側受拉在寬度方向產生伸長變形變形，材料在長度方向往中間流動，從而使工件彎曲圓角棱邊直線形成中凹現象[3] 。彎曲變形大，棱邊直線中凹現象嚴重，彎曲變形小，棱邊直線中凹現象輕。由于V 形開槽減少了折彎處的板材厚度，也就使彎曲變形減小，所以V 形開槽彎曲成形技術使得彎曲成形后的窄長工件棱邊直線度誤差變小。

1.5 用通用模具彎制斷面形狀復雜或封閉的工件

V 形開槽彎曲成形技術在折彎機上只需要通用模具就可以進行，工作通過對V 形開槽的深淺程度和折彎邊長尺寸的準確控制。一些斷面形狀復雜或封閉的工件圖2 無需特殊模具均可彎制成形，減少因特殊設計的復雜模具所產生的費用支出，并縮短加工周期。

圖2 工件斷面形狀圖

2 V 形開槽彎曲成形技術的主要設備

V 形開槽彎曲技術的主要設備是板料折彎機和薄板開槽機板料折彎機，是傳統的板材彎曲機械。而薄板開槽機則是新型的板材加工機械，并且是V 形開槽彎曲技術的關鍵設備。

國內外薄板開槽機按結構型式分類主要有：1、工作臺活動式。此結構為橫梁固定不動，刀架在橫梁上可左右移動進行開槽前定位，被加工的薄板料用壓料裝置固定在工作臺上，隨工作臺長向往復運動進行V 型開槽，類似于專用龍門刨床。由于開槽時要驅動工作臺作長向往復運動，所以能耗很大。2、橫梁長向活動式。此結構為工作臺固定不動，被加工的薄板料用壓料裝置固定在工作臺上，刀架在橫梁上可左右移動進行開槽前定位，橫梁沿工作臺長向導軌往復運動進行V 型開槽。雖然開槽時工作臺固定不動，但要驅動橫梁作長向往復運動，能耗仍很大。3、 橫梁短向活動式。此結構為工作臺固定，被加工的薄板料用壓料裝置固定在工作臺上，橫梁沿工作臺短向導軌前后移動進行開槽前定位，刀架在橫梁上左右往復運動進行V 型開槽。由于開槽時工作臺、橫梁都固定不動，而驅動刀架作長向往復運動的動力遠比驅動工作臺或橫梁的動力小，所以能耗低。4、 橫梁、工作臺固定式。此結構為橫梁、工作臺固定，被加工的薄板料由送料裝置前后移動進行開槽前定位，刀架在橫梁上左右往復運動進行V 型開槽。由于開槽時只驅動刀架作長向往復運動，且開槽前的定位使用輕型的送料裝置，不用驅動重達數噸的橫梁，所以能耗最低，節能效果最顯著屬，節能環保型產品已獲國家專利。

薄板開槽機按控制方式分主要有數顯薄板開槽機和數控薄板開槽機兩種，顯示分辨率均為0.01毫米，足以滿足實際使用要求。

3 V 形開槽彎曲成形技術的應用前景

由于V 形開槽彎曲技術的優點顯著，且不改變傳統的折彎方式和折彎設備，僅需添置薄板開槽機，所以V 形開槽彎曲技術首先在新興的中高檔裝飾行業得到廣泛應用，其后在電梯制造業中開始使用。接著，醫療器械制造業、電氣控制箱柜制造業亦有專業人士對V 形開槽彎曲技術感興趣。由此可見，隨著人門對V 形開槽彎曲技術的深入了解，應用該技術的領域將會更加廣闊。

參 考 文 獻
1 李碩本 沖壓工藝學北京機械工業出版社1982
2 余松敏 蔡禮泉 自由折彎時折彎角內圓弧半徑的確定見:中國機械工程學會鍛壓學會第六屆學術年會論文集. 北京,1995,北京:中國機械工程學會鍛壓學會1995 367 370
3 余松敏 蔡禮泉 自由折彎時制件缺陷原因分析與對策鍛壓技術,1995,3:29 33

作者簡介：余松敏 男 1949 年生 高級工程師 中國機械工程學會高級會員 目前從事板材加工機電一體化機床設計和金屬裝潢工程設計
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