Un análisis completo de la tecnología de procesamiento de piezas de flexión de metales: desde la flexión tradicional hasta la formación de precisión

1. Flexión de metal Tecnología de procesamiento y clasificación

La tecnología de procesamiento de piezas de flexión de metales constituye uno de los sistemas de procesos más grandes y complejos en la fabricación moderna. Se puede clasificar de varias maneras y se puede dividir de acuerdo con múltiples dimensiones, como la temperatura de deformación, el método de aplicación de fuerza, el tipo de herramienta, etc. Comprender la estructura y la connotación de este sistema técnico es la base para dominar la esencia de la fabricación de flexión de metales y el requisito previo para elegir la mejor ruta de proceso.

La clasificación de la dimensión de temperatura divide el proceso de flexión del metal en tres categorías: flexión en frío, flexión cálida y flexión caliente. El proceso de flexión en frío se lleva a cabo a temperatura ambiente y es adecuado para la mayoría de los materiales metálicos con buena ductilidad, como acero bajo en carbono, aluminio, cobre y sus aleaciones. Tiene las ventajas del bajo consumo de energía, la alta eficiencia y la buena calidad de la superficie, pero enfrenta el problema del control del resorte. La flexión caliente (200-600 ℃) está dirigida principalmente a materiales con mala formabilidad a temperatura ambiente, como las aleaciones de acero de alta resistencia y magnesio. Reduce la resistencia al rendimiento y la carga de formación al elevar adecuadamente la temperatura, al tiempo que suprime el backback. La flexión en caliente (> 700 ℃) se usa para la flexión y la formación de metales difíciles de deformación, como las aleaciones de titanio, el tungsteno y el molibdeno, o las piezas estructurales grandes, como el procesamiento de la flexión de las costillas de los barcos. Su ventaja es que la resistencia a la deformación es extremadamente pequeña, pero enfrenta problemas de calidad como la oxidación y el engrosamiento de granos. La selección de temperatura necesita equilibrar las propiedades del material, la precisión de la pieza y la economía de producción.

La clasificación de los métodos de aplicación de la fuerza revela la naturaleza mecánica de los diferentes procesos. La flexión gratuita es la forma más básica. Solo el momento de flexión se aplica a la placa o perfil a través del molde. El estado de estrés en la zona de deformación es relativamente simple, pero el control de precisión es difícil. La flexión de la corrección agrega un proceso de acabado sobre la base de la flexión libre y controla la forma final a través de la restricción precisa del molde. Las aplicaciones típicas incluyen el procesamiento de flexión de las bisagras de las puertas del automóvil. La flexión de tres puntos utiliza dos fulcros fijos y un golpe activo intermedio para lograr una deformación precisa. Se usa ampliamente en las pruebas de rendimiento del material y la producción de piezas de precisión de lotes pequeños. La flexión continua cubre procesos como la flexión de rollo y la formación de rollos. Las formas transversales complejas se logran a través de múltiples deformaciones progresivas. Ocupa una posición dominante en la fabricación de piezas de larga data, como las quillas de pared de la cortina de construcción y los rieles de deslizamiento de automóviles. La flexión de giro combina movimiento de rotación y alimentación axial, y es particularmente adecuada para la formación de piezas axisimétricas, como la fabricación de cabezas de tanque de combustible de cohetes.

La clasificación de los sistemas de herramientas refleja el nivel de desarrollo de los equipos de proceso. Las máquinas de flexión tradicionales dependen de la simple cooperación de los moldes superiores e inferiores. El costo del moho es bajo, pero la flexibilidad es deficiente, lo que es adecuado para la producción estandarizada a gran escala. El centro de flexión de CNC está equipado con un servo de servo hidráulico o eléctrico, que controla el movimiento del control deslizante y el posicionamiento del medidor trasero de múltiples eje a través del programa CNC para lograr un cambio rápido de las piezas complejas. Las tecnologías de formación de Dieless, como la flexión asistida por láser y la formación electromagnética, logran la deformación a través de campos de energía en lugar de moldes físicos, que muestran ventajas únicas en el desarrollo de prototipos y la producción de lotes pequeños.

El desarrollo del sistema de tecnología de flexión de metales muestra una clara tendencia de integración del proceso. Varios procesos tradicionales con límites claros se están penetrando entre sí para formar una solución de procesamiento compuesto. Por ejemplo, la flexión asistida por láser combina el efecto de ablandamiento local del tratamiento térmico con la ventaja de precisión de la flexión en frío; La formación hidráulica y la tecnología interna de flexión de alta presión desdibujan el límite entre la flexión y el estiramiento para lograr una distribución de tensión más uniforme. Esta fusión ha promovido el desarrollo continuo de la tecnología de flexión de metales hacia una mayor precisión, formas más complejas y un mejor rendimiento, y amplió continuamente los posibles límites del diseño de ingeniería.

2. Tecnología de formación de precisión: romper las limitaciones de la tecnología tradicional

La tecnología de formación de precisión representa el desarrollo más de vanguardia en el campo del procesamiento de flexión de metales. A través de métodos innovadores de transferencia de energía, estrategias de control precisas e integración de procesos interdisciplinarios, se rompe a través de las limitaciones inherentes de la flexión tradicional en términos de complejidad geométrica, precisión dimensional y adaptabilidad material. Estos procesos avanzados no solo cumplen con los requisitos estrictos para la calidad de la parte en campos de alta gama, como la electrónica aeroespacial y de precisión, sino que también abren nuevas formas para el diseño ligero y funcional de piezas estructurales metálicas.

Servo Electric Bending Technology ha reescrito los estándares de proceso para la flexión de precisión con su excelente rendimiento dinámico. En comparación con los sistemas hidráulicos tradicionales, la estructura de los servomotores que conducen directamente los tornillos de bola elimina la compresibilidad y la histéresis del aceite hidráulico y logra una precisión de control sin precedentes (± 0.005 mm). La tecnología de flexión gratuita tridimensional rompe la limitación de deformación del plano de la flexión tradicional y realiza la formación continua de curvas complejas en el espacio.

La tecnología de formación electromagnética (EMF) utiliza la fuerza Lorentz generada por los campos magnéticos fuertes transitorios (10-50T) para lograr la deformación de los metales de alta velocidad, que es un proceso de formación típico de Dieless. Esta característica de formación de alta energía trae ventajas únicas: el efecto inercial mejora la fluidez del material, y el radio de flexión de límite de la aleación de aluminio se reduce de 3T a temperatura ambiente a 0.5t (t es el grosor del material); La condición adiabática suprime el backback, y la precisión del ángulo se mejora en 5-8 veces; No se requiere moho físico, que es adecuado para la producción personalizada de lotes pequeños.

La tecnología interna de flexión de alta presión (IHB) combina la formación hidráulica con tecnología de flexión y logra la flexión de tuberías de alta precisión a través de la coordinación precisa de la presión de fluido interno (50-400MPa) y el empuje axial. Su tecnología central es el control coordinado con desplazamiento de presión: mantener una alta presión en el exterior de la curva para suprimir las arrugas, al tiempo que reduce la presión adecuadamente en el interior de la curva para evitar la ruptura; La propulsión axial compensa la extensión del material, de modo que la desviación del espesor de la pared se controla dentro de ± 5%. En comparación con la flexión tradicional del mandril, la tecnología interna de alta presión puede reducir el radio de flexión en un 30% (a 1.5d, d es el diámetro de la tubería), mejorar la calidad de la superficie interna en 2-3 niveles y no se requiere lubricación y limpieza posterior.

El proceso de flexión compuesto resuelve las limitaciones de un solo proceso a través de la sinergia de múltiples formas de energía. En el procesamiento de las partes del cuerpo de la aleación de aluminio, este proceso reduce el retroceso de 8 ° a 0.3 °, la calidad de la superficie RA <0.4μm y el tamaño del grano es 50% más fino que la formación caliente tradicional. Otra dirección innovadora es la flexión asistida ultrasónica, que superpone la vibración de alta frecuencia de 20 kHz (amplitud 10-30 μm) en el proceso de flexión convencional, reduce el estrés del flujo en un 15-25% a través del efecto de suavizado de vibraciones, y mejora la fluidez del material, que es particularmente adecuado para la flexión de precisión de la estructura cercana de la estructura hexagonal de los metales de Magnesium, y títulos de Magnesium y es adecuado.

El avance en la tecnología de formación de precisión no solo se refleja en el proceso en sí, sino también en el establecimiento de un sistema de garantía de calidad de proceso completo. La combinación de medición láser en línea, detección de desplazamiento de fuerza, imágenes térmicas y otros métodos de monitoreo con tecnología gemela digital realizan el control de retroalimentación en tiempo real del proceso de formación. Estos avances tecnológicos han promovido conjuntamente la transformación del procesamiento de flexión de metales de dependiente de la experiencia a la ciencia, estableciendo una base tecnológica para la mejora inteligente de la industria manufacturera.