为何要矫平?答案在这里!

为何要矫平板材和钣金件?为何要矫平卷材和消除内应力?在我们的常见问题栏目里,您可以一目了然地阅读这些问题以及其他所有常见问题的解答。

您提问,我们解答

您有问题?在这里,我们归纳了针对客户提出的有关矫平的常见问题和我们的答案。

矫平工艺

矫平工艺有哪些?

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锤子和火焰

一种传统的矫平工艺。此类矫平工艺非常费时,而且操作者还需要拥有丰富的经验积累。

卷板机

某些钣金加工人员使用卷板机来消除较大的平整度缺陷。 虽然这种应急方案可以显著地改善平整度,但却不能消除材料中的内应力。

压力矫直机

与采用卷板机类似,非常耗时。 常常用于厚度超过60毫米的钣金件。 采用此工艺矫平,一件工件所需时间常常高达20分钟。

辊式矫平机

采用辊式矫平工艺时,一块板材将先后经过连续多次的交变弯曲。从辊式矫平机的入口至出口,交错排列着各组矫平辊。 这样,在两个相对的矫平辊中始终有一个辊为下压辊。 

从第一个矫平辊至出口处,交变弯曲程度逐步减弱。 

弯曲过程类似一个逐步减弱的正弦曲线。 

此加工方式借助弹性的外形交替弯曲和不断减少的变形而获得平整和无内应力的钣金件。

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与其他工艺相比,辊式矫平有哪些优势?

与其他方法相比,辊式矫平是获得高精度平整工件、板材或卷料的一种既简单又快速的加工方法。 

任何人都能快速方便地掌握矫平加工方法。

用辊式矫平机可缩短加工时间

下面的案例为您展示为何辊式矫平机有特别高的经济效益:

耗时计算工艺 1:
手工矫平
工艺 2:
采用 FlatMaster® 120辊式矫平
每年需矫平零件数量30.00030.000
单件矫平耗时202
每年所需总工时
10.000
1.000
工时费计算工艺 1:
手工矫平
工艺 2:
采用FlatMaster® 120辊式矫平
每台设备每班次所需工作人员数量22
工时费(全成本),单位欧元65,--150,--
每年矫平总成本,单位欧元
650.000,--
150.000,--

一台辊式矫平机可达到的成本节约幅度: 每年大约500.000 欧元。

备注 :上述计算摘自阿库公司针对采用精密矫平机矫平零件的经济效益计算工具。我们很乐意根据您的要求进行有针对性的核算,敬请向询问发送询问邮件。


矫平辊数量是否会影响矫平质量?

需矫平的材料在机器中会出现交变弯曲,交变弯曲的强度往出口处逐渐减小。 随着矫平辊数量的增多,交变弯曲次数也将增加。 原则上: 交变弯曲次数越多,矫平效果越好, 但无论如何至少需要五个矫平辊, 可是这样也只能达到非常一般的平整度。 通常,薄料矫平所需矫平辊比厚料矫平所需矫平辊多。 经验表明,零件矫平机至少需要11至13个矫平辊,才能确保达到公差要求。

为什么要在激光切割、等离子切割或冲压后进行矫平?

借助热加工工艺进行切割 -如:激光切割、氧乙炔切割和等离子切割时,切割流会将大量热量带给材料。 这样将在材料中形成巨大的温度梯度分布,从而产生应力以及边缘硬化。 

其后果是:零件/板材在切割后出现变形。 在冲压时,冲压操作使工件发生变形,材料中所具有的内应力得到了释放。

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冲压时,冲压加工过程将释放材料中存在的内应力。 

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购买矫平机时,钣金加工人员通常应注意些什么?

设备的设计取决于需矫平的材料。 矫平机最重要的参数包括:矫平辊的直径、辊距和数量。 一般来说: 矫平辊的辊距和直径越小,矫平效果越好。 其中非常重要的一点是矫平辊必须具有足够的支承,以防弯曲。 另外,为了满足日常生产的需要,矫平机应配备矫平辊快速更换装置。 这样就能方便地快速更换矫平辊和彻底清洁矫平设备。 设备中有污浊物或材料残留物,不仅会使矫平质量变差,而且还可能损坏矫平机。

加工材料

所有材料都能矫平吗?

原则上,所有断裂应变不小于百分之五且具有很好屈服强度的金属材料都能被矫平。 如果不知道这些数值的大小,可通过矫平试验来获得数值。原则上: 对于所有可弯曲材料都能进行矫平。 

经过淬火处理的材料也能矫平吗?

不一定。如果材料在经淬火处理后具有断裂应变,那么,可在一定程度范围内对该材料进行矫平。 但是,为了使这些工件实现变形,在矫平时需要很大的作用力,而且必须使用小直径矫平辊。 如果材料不具备断裂应变能力,那么,就存在出现裂缝甚至断裂的危险。 因此,如果要知道能否进行矫平以及矫平后能获得怎样的效果,那就必须进行矫平试验。

在矫平时材料的特性会改变吗?

实践告诉我们,含铁金属通常不会出现机械特性变化,如:屈服强度或外形尺寸。不锈钢则不同,经多次矫平后它将呈现硬化趋势。 有色金属则不一定是这样。 软金属,如铝和镁,在矫平时存在着材料磨损或屈服强度降低的危险。

板材和钣金件

为何要矫平板材和钣金件?

板材之所以具有内应力和平整度缺陷有着各种各样的原因,如:

  • 材料生产时形成的残余应力

  • 机械切割或热切割

  • 温度变化

这些内应力和平整度缺陷会给后续加工带来不良影响。


未经矫平的板材和钣金件在加工时会出现什么问题?

折边/卷板

在折边/卷板时会出现角度偏差,会增大返工率和报废率。

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 焊接

通常,针对未矫平材料的焊接准备工作很是繁琐。如果是采用焊接机器人作业的话,还会降低加工安全性,焊接时间延长,最终造成加工成本上升并导致温度增高。温度变化的结果是材料中的内应力得到释放,材料发生变形,导致出现返工并延长生产作业时间。

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卷材

为何要消除卷材的内应力和平整度缺陷?

卷材最常见的平整度缺陷问题是纵向卷曲和横向翘曲。通常,卷材的缺陷是由制造时的辊轧加工或之后的切割加工所致。纵向卷曲在绕卷时因塑性变形而造成。 横向翘曲是由于在整个卷材宽度(残余应力)范围内因辊轧材料冷却不均匀或者纵切所致。

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未经矫平的卷材在加工时会出现什么问题?

挤压和冲压

卷材中的平整度缺陷和内应力会使精确的成形加工变得困难。一方面,它可能会造成模具受损,另一方面,会使成品质量下降。原材料的平整度缺陷还可能会造成整个设备停止运转,设备的利用率将因此而降低。

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剪板

剪切加工会使原材料中的应力得到释放,从而出现肉眼可见的材料变形情况。卷材的平整度缺陷会使剪切精度得不到保证。下料平整度是一个非常重要的质量标准,因为通常还要在后续工序中对剪切下来的板料继续进行加工。

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滚压成型

在进行滚压成型时,将采用滚轮通过一系列加工工序改变钢板卷材的形状。原材料的应力和平整度缺陷使卷材的精准成形难以实现。由于加工速度很快,卷材的平整度缺陷将会给滚压成型流水线的加工安全性带来严重的负面影响。

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设定矫平机

除入口和出口方面的数值以外,还必须在矫平机上进行哪些设定?

原则上不再需要进行什么设定,因为先进的矫平机采用组合进给。矫平辊分别安装在上下辊座中,不必费力地对各个矫平辊进行单独调整,操作人员只须对机床入口和出口的数值进行设定。但高性能矫平机有所不同,采用该机器时还能对矫平辊的挠度进行设定。

如何获得正确的设定值?

对于设备设定最重要的参数是矫平件的板厚。比如,如果要对厚度为30mm的钢板进行矫平,那么,入口值必须小于30mm,出口值必须差不多与板厚相等。但这仅仅是一个经验法则。作为向用户提供帮助,现代化的设备都已配备了推荐功能和参数存储器,它们能向操作人员推荐特定设定值并能添加新值。

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