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什么是折弯机?初学者指南:类型与功能

什么是折弯机?初学者指南涵盖其类型和功能

1.0什么是折弯机?

一个 折弯机 是一种用于将金属板材弯曲成特定角度或形状的金属成型机。它广泛应用于金属板材加工和结构制造。其主要原理是对金属板材的弯曲线施加集中压力,使其发生塑性变形。

在折弯过程中,金属板材放置在下模上,上冲头在压力下向下移动,将板材压入模具轮廓。冲头和模具的形状相互匹配,使金属能够沿着模具轮廓精确成形。通过调整冲头的行程和施加的压力,可以实现各种折弯角度、半径和长度。

简单来说,折弯机是一种精确且可控的金属成型工艺,通过使用冲头和模具施加力,有效地将扁平金属转换成复杂的形状。

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2.0“折弯机” 与 “折弯机”:有何区别?

在金属加工领域,“折弯机”通常指用于将金属板材弯曲成预定角度或形状的机器。该工艺包括将工件放置在冲头(上模)和凹模(下模)之间,并施加压力直至板材永久变形。这类折弯机因其高精度、可重复性和多功能性而被广泛应用于工业生产,成为各种复杂折弯应用的首选解决方案。

然而,有时“折弯机”一词被更广泛地用于描述各种类型的折弯设备,包括:

高精度电动或液压折弯机: 非常适合需要高精度、高速度和自动化的工业生产。

简易手动折弯机: 专为小批量、薄材料或原型设计而设计。虽然它们可以实现一定程度的精度,但其功能和自动化程度有限。

这种语义差异通常是由不同的使用场景或行业术语造成的。在技术文档中,建议区分 电动折弯机, 液压折弯机, 或者 手动折弯机 以避免混淆。

3.0折弯机的工作原理

折弯机的主要工作原理是通过冲头和模具施加压力,迫使金属板材沿预定的弯曲线发生塑性变形。其典型工作原理如下:

将金属板材放入下模的V形槽中。然后,上冲头在液压或伺服控制下垂直下降,将金属压入槽中。随着冲头向下移动,板材沿模具边缘变形,最终形成所需的弯曲形状。

通过改变冲头和模具的形状或尺寸,折弯机可以产生各种弯曲角度和轮廓,满足复杂金属板部件的需求。

折弯机的工作原理

4.0为什么金属适合折弯?折弯机的用途是什么?

金属的关键特性之一是其相对较高的延展性——能够被拉伸和成型而不会断裂。这使得金属成为一种用途广泛的柔性材料。在制造过程中,金属板材通常以平板或条状形式开始,但在最终使用前通常需要重新成型。

这就是金属成型设备发挥作用的地方——折弯机是该行业中最重要、用途最广泛的工具之一。

5.0折弯机的主要部件

  • 框架:折弯机的主体结构通常由高强度钢焊接而成。它具有出色的刚性和承载能力,确保折弯过程中的稳定性和精度。
  • 冲压/滑动:压头安装在上梁上,驱动冲头上下运动。在折弯过程中,压头对金属板施加压力,使其发生塑性变形。
  • 冲孔和模具:冲头构成上模,连接在压头上,而凹模则安装在工作台上。金属板放置在冲头和凹模之间,在冲头的压力下,被压入凹模的凹槽,形成所需的形状。不同尺寸和形状的冲头和凹模可以互换,以满足不同的折弯要求。
  • 工作台/床:工作台位于折弯机的底部,在折弯过程中起到支撑模具和金属板料的平台作用。工作台上通常设有V形槽,用于辅助形成各种折弯。
  • 液压或伺服系统:液压或伺服驱动提供移动活塞所需的力。传统机器通常使用液压缸来产生高压,而高端机型则采用伺服电动驱动,以提高精度、能源效率和控制力。
  • 后挡料:后挡料安装在折弯区域的后部,有助于准确定位金属板,确保每次折弯一致且可重复。

6.0折弯机操作简要流程

  • 材料放置:将金属板平整地放置在工作台上,用后挡料进行准确定位。
  • 工具选择:根据工件的折弯角度和轮廓选择匹配的凸模和凹模。
  • 夹紧和准备:一旦板材就位,它就会被模具和冲头夹紧,以避免弯曲过程中出现任何移动。
  • 弯曲动作:冲头向下移动,迫使冲头进入模具的V形槽。这使金属成形为预定的弯曲角度。
  • 归还与释放:弯曲后,冲头移回起始位置,释放金属板上的压力。
  • 零件拆卸:夹具打开,操作员取出已完成的成型工件,为后续加工或生产步骤做好准备。
折弯机结构图

7.0常见的折弯机类型

根据驱动和控制方式,折弯机可分为六种主要类型:机械折弯机、液压折弯机、电液折弯机、气动折弯机、伺服折弯机和数控折弯机。以下是每种类型的简要介绍及其优缺点:

机械折弯机:
机械折弯机利用飞轮和离合器控制的齿轮旋转来驱动压头上下移动。

优点:

  • 结构简单、操作方便、维护成本低
  • 在某些情况下能够处理超过额定吨位的材料

缺点:

  • 难以精确控制弯曲速度
  • 折弯精度较低、重复性差
  • 安全性较低;不建议用于复杂操作

液压折弯机:

液压折弯机采用两个液压缸代替传统的机械传动。

优点:

  • 折弯力大,适合重型板材加工
  • 精细弯曲操作的精度更高
  • 更好地控制运动,允许多个弯曲段

缺点:

  • 结构复杂,需要更高的技术专长
  • 维护成本较高;组件故障可能导致严重停机
  • 液压油泄漏的潜在风险
  • 作业必须保持在额定吨位内

电液伺服折弯机:
电液折弯机是一种智能化、高精度、电液控制的数控折弯机。

工作原理:

  • 左右液压缸分别由独立的伺服电机控制
  • 位移传感器可实时监控冲压机位置
  • CNC 控制器协调两个气缸以保持平行度和精度

优点:

  • ±0.01mm高精度、高重复性
  • 节能环保——按需供油,无泄漏
  • 智能功能——支持图形化编程、角度补偿、自动调整等。
  • 可靠——在长期生产运行中保持稳定性

缺点:

  • 初始投资较高
  • 需要高级技术专业知识进行维护
AEK 电液伺服折弯机
ALEVS-电液伺服折弯机

气动折弯机:

气动折弯机利用压缩空气来驱动冲压机,而不是液压或机械系统。

优点:

  • 结构简单,响应速度更快
  • 灵活控制——轻松启动或关闭
  • 清洁环保——无液体泄漏

缺点:

  • 弯曲力有限——不适用于厚板或重型应用
  • 弯曲精度低于液压系统

伺服电动折弯机:

伺服电动折弯机采用伺服电机驱动,而不是气缸。

优点:

  • 更高的折弯精度和重复性
  • 运行安静,能耗低
  • 无油——维护成本低,环境清洁
  • 适用于需要高清洁标准的应用

缺点:

  • 弯曲力有限——主要用于小吨位或轻量级应用
  • 初始投资较高

数控折弯机:

CNC 折弯机是一种全自动机器,结合了液压或伺服驱动和计算机控制,可实现高精度、高效率的折弯。

特征:

  • 全自动控制,精度高,误差低
  • 可编程用于复杂的弯曲操作
  • 提高生产效率并降低劳动力成本
  • 适用于航空航天、汽车、电子、建筑等行业
    笔记:“CNC”是指一种控制方式,并不是一种单独的驱动形式;CNC可以与液压、电液或伺服系统集成。

8.0什么是NC折弯机(数控折弯机)?

定义:数控折弯机 是一种数控机床,通常配备简化的键盘或PLC控制系统。主轴的同步运动由扭力杆机械驱动,是中低精度折弯任务的便捷选择。

结构特点:

  • 两个气缸通过扭力杆连接,以保持其运动同步。
  • 气缸驱动滑块上下移动,实现弯曲加工。
  • 控制系统得到简化——通常它仅控制后挡料(X 轴)和冲压头(Y 轴)的位置。

优点:

  • 成本更低,操作更简单
  • 适合精度要求不高的中小企业

缺点:

  • 同步取决于机械部件——扭力杆可能会随着时间的推移而变形
  • 无法实时检测或纠正错误
  • 复杂编程和多步骤操作的能力有限
折弯机数控系统
数控

9.0什么是 CNC 折弯机(计算机数控折弯机)?

定义:数控折弯机是一种高性能折弯机,集成了计算机控制系统与液压、电液或伺服驱动,可对金属板材进行全自动、高精度、高效的折弯操作。

控制方法:

  • 由工业级计算系统(如 Delem、ESA 或 Cybelec)控制
  • 实时监控滑块(Y1/Y2)和后挡料(X、R、Z)的位置
  • 允许使用图形界面、角度补偿和错误检测进行多步编程

驱动系统支持:

  • 液压(传统或电动液压)
  • 纯伺服(电动折弯机)

弯曲型支撑:

  • 向下压力(常见):柱塞向下移动,而工作台固定
  • 向上压力(不常见):工作台向上移动,而柱塞固定

优点:

  • 高精度(±0.01 毫米),可重复弯曲
  • 能够计算弯曲顺序、角度和补偿
  • 灵活编程——适合大批量和复杂操作
  • 快速设置和转换,生产效率高
  • 支持远程编程和工业 4.0 集成
delem da53t-数控折弯机
计算机数控

10.0NC 和 CNC 折弯机之间的主要区别是什么?

物品 数控折弯机 数控折弯机
控制系统 简易数值控制器(按钮式) 图形控制工业计算机
同步 通过扭力轴机械同步 液压或伺服控制同步
准确性 中等;偏差较大 精度更高;自动纠错
编程复杂性 仅支持简单操作 支持复杂的流程编程
自动化程度 低的 高的
应用 普通钣金加工 大批量、高需求、定制折弯
成本 降低 更高

11.0折弯机的驱动方式有哪些?

弯曲金属板材时,通常需要很大的压力才能产生塑性变形。这种压力称为 压机吨位 ——折弯机在运行过程中能够施加的最大力。吨位越大,可加工的金属板材越厚或越长。

为了产生和传递这种力,折弯机通常采用各种驱动方法,包括:

  • 液压驱动(常用于数控折弯机):
    利用液压系统产生高吨位力,非常适合厚板和重载折弯。这是工业界最常用的方法。
  • 伺服电动驱动:
    使用伺服电机精确控制冲压机的运动,具有高精度和快速响应的特点,非常适合需要高精度和高能效的应用。
  • 气动驱动:
    以压缩空气为动力,结构简单,适合中小吨位及较快作业。
  • 机械传动:
    由飞轮和离合器机构操作;传统结构——非常适合重载、高频率生产。

通常,折弯机的名称反映了其驱动方式,例如:液压折弯机、气动折弯机或伺服电动折弯机。

12.0如何设置折弯机?

在开始折弯操作之前,正确的折弯机设置对于确保折弯精度、延长刀具寿命和维护操作安全至关重要。以下标准程序适用于数控 (NC) 和数控折弯机。

12.1步骤1:审查工件图纸

  • 确认材料特性:材料(例如碳钢、不锈钢或铝)和屈服强度。
  • 确认几何尺寸:板材厚度、长度、折弯角度、折弯半径。
  • 确定设计要求,包括:
  • 法兰长度
  • 弯曲方向(内侧或外侧)
  • 公差要求
  • 折弯后是否需要去毛刺或整平

12.2步骤2:选择合适的折弯方法和工具

弯曲方法(根据精度和力的要求):

方法 特征 准确性 吨位
空气弯曲 常见;工具磨损低 中等的 标准
底部弯曲 材料完全进入模具 更高 空气弯曲 ×4–6
压印 材料完全被压入模具角落 最高 空气弯曲 ×8–10

工具选择建议:

  • 冲孔/上部工具:应匹配板材厚度和弯曲角度,以避免损坏或超载。
  • 模具/下模:模具开口通常为板材厚度的6至12倍。
  • 材料匹配:工具材料的硬度应等于或大于板材的硬度。

12.3步骤3:计算所需的弯曲力(吨位)

使用制造商提供的吨位图表或专门的软件。

请考虑以下参数:

  • 厚度(t)
  • 宽度(长)
  • 材料强度
  • 模具开口(V)

参考:

  • 空气弯曲压力=基准压力
  • 底部弯曲压力=空气弯曲压力×4-6
  • 压印压力=空气弯曲压力×8-10

避免超过额定吨位,以确保安全操作。

12.4步骤 4:安装和调整工具(夹紧模具)

  • 检查工具磨损和厚度均匀性。
  • 安装上、下模具并锁定到位。
  • 调整滑块行程至合适的上下限,避免发生碰撞。
  • 如果需要,为特殊应用设置预留的静止位置。
  • 将工具和工作台的中心对齐。

12.5步骤5:配置后挡料系统

  • 设置后挡料(X、R、Z)的位置和高度。
  • 根据图纸输入折弯顺序及参数。
  • 如果有多个操作,请启用干扰检查(CNC)以避免碰撞。

12.6步骤6:CNC系统编程和验证(CNC折弯机)

  • 熟悉控制面板(Delem、ESA、Cybelec 等)。
  • 输入或导入折弯程序(厚度、材料、角度、工具编号)。
  • 执行离线编程(可选)以预览弯曲路径。
  • 使用废料进行测试以验证弯曲角度、回弹、干扰和其他参数。
  • 如果需要,根据试验结果调整程序。

12.7步骤7:保存设置并开始操作

  • 保存弯曲程序以便在将来的生产中重复使用。
  • 检查安全机制、紧急停止和相关控制。
  • 开始批量生产,并在生产过程中定期检查折弯角度和尺寸。

12.8折弯机工作流程图:

折弯机工艺流程图

分析图纸→选择折弯方法和模具→计算折弯吨位→安装和校准模具→设置后挡料→数控编程和试折弯→保存设置并开始生产。

13.0不同类型折弯机的比较

类型 驱动方式 准确性 力量 应用 优势 缺点
机械折弯机 飞轮 低的 中等的 普通钣金加工 操作简单,维护方便 控制性差,精度低,安全性差
液压折弯机 液压缸 高的 高的 厚板和大型部件 力量大,控制力强 结构复杂,易发生泄漏
电液折弯机 电液伺服缸 非常高 高的 自动化和精密折弯 高精度、节能环保、自动化控制 成本较高,系统复杂
气动折弯机 气压 中等的 低的 轻负荷钣金加工 快速、清洁、环保 力量有限,不适用于厚板
伺服折弯机 电动伺服驱动 高的 低的 精密、轻载应用 高精度、低噪音、节能 力量有限,成本较高
数控折弯机 CNC控制+多路驱动 非常高 因驱动器而异 跨行业自动化处理 自动化、准确、高效 成本较高,依赖编程和维护

14.0选择折弯机时要考虑的因素

  • 材料类型和厚度:不同材料的弯曲特性不同。铝材更容易弯曲,而不锈钢则需要更大的力。厚度也会直接影响所需的吨位——确保机器的力容量足够。
  • 弯曲能力:这包括最大折弯力和有效折弯长度。力决定了是否可以加工厚材料或高强度材料,而长度则决定了单次折弯操作中工件的尺寸。
  • 弯曲精度和重复性:精度是指折弯角度是否正确,重复性则评估后续折弯是否一致。更高精度的应用通常需要数控机床。
  • 生产节奏和产能:根据生产量和生产节奏,对于高频率、大批量的应用,应选择更稳定、更高效的机器。

15.0折弯机的应用

  • 汽车行业: 用于生产支架、底盘部件、车身面板和排气系统——高精度保证符合严格的标准并有助于提高车辆质量和安全性。
  • 航空航天工业: 加工用于飞机框架、机翼部件和发动机外壳的铝和钛合金等高性能材料——需要高精度和可靠性。
  • 家用电器: 用于制造冰箱面板、洗衣机外壳、空调部件等——高精度和灵活性使部件能够紧密匹配其设计。
  • 建筑业: 加工建筑物的结构部件、金属板结构和装饰元素 - 适用于结构、建筑和屋顶应用。
  • 家具制造: 弯曲金属板以创建家具框架、支架和装饰部件——增加结构吸引力和功能性。
  • 医疗设备: 加工手术器械、诊断设备和医院家具的金属部件——满足严格的精度和卫生标准。
  • 电子电气设备: 用于制造控制柜、支架和外壳——确保结构稳定性和操作安全性。
  • 国防工业: 加工用于装甲板结构、军用装备外壳和弹药储存容器的金属——满足高强度和抗冲击标准。

16.0常见的折弯机故障及解决方法

故障情况 可能的原因 解决方案
液压缺失或不足 1.电机或泵旋转方向错误 2.泄压阀堵塞 3.电磁阀卡死 4.压力控制阀泄漏 1.检查电机、泵旋转方向 2.清洁泄压阀 3.修理或清洁电磁阀 4.修理或更换压力控制阀
滑块下降缓慢或不稳定 1.油缸磨损 2.导轨磨损或同步性差 3.液压油位低 4.快速进料速度设置过高 5.灌装阀卡死或打不开 1.检查油缸密封件 2.修理导轨 3.加注液压油 4.降低快速进给速度 5.清洁进料阀
液压油泄漏 1. 管道连接松动 2. 密封件磨损或损坏 1. 拧紧管道连接 2. 更换密封件
弯曲两侧不均匀 1.模具磨损不均匀 2.上模不平行 1.调整模具高度或更换模具 2.对正或调整上模
噪音大 连接松动、轴承磨损或部件损坏 检查并拧紧连接;更换故障部件或模具
电气控制异常 连接松动、传感器故障或电路板故障 检查连接点;更换传感器或修理控制板
机器过热 散热器堵塞或冷却系统故障 清洁散热器;检查并修理冷却回路
滑块不能缓慢下降或弯曲力不足 1. 方向阀(如 4/2 阀)故障 2. 填充阀卡住 1.检查或更换方向阀 2.清洁灌装阀
回程速度慢、压力高 灌装阀未完全打开 检查灌装阀是否完全打开

 

参考

www.ursviken.com/what-is-a-press-brake-used-for/

www.adhmt.com/press-brake-work/

www.epowermetals.com/metal-forming-and-welding-glossarymetal-forming-and-welding-glossary.html

https://www.alekvs.com/press-brake-machine/

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