钣金件滚弯工艺成形、零件检测与缺陷研究-行业动态-广东CNC精密零件加工-钣金加工-五金零配件治具模具加工-络易科技华贸事业部

摘要：滚弯成形工艺应用于复杂曲率及变曲率型材的成形，可提高钣金件的加工精度及稳定产品质量。并通过零件的技术检测，对其故障进行了分析。

概述
随着航空工业的突飞猛进，飞机对产品性能的要求提升，推动工艺技术方案不断取得突破。新型材料的试用，工艺方法的革新，新技术的推广使用为飞机制造提供了技术支持与保障。三维四辊先进数控型材滚弯机采用数字输入或代码输入式软件，对“2”、“L”、“工”字型材及框板进行钣金滚弯成形。本文对产品缺陷的分析提出了改进方案，确保了新型铝合金及铝锂合金等材料在飞机上广泛应用的安全可靠性。

1 滚弯成形过程及工艺分析
1.1 成形过程
传统滚弯工艺成形有手工三轴滚弯机成形和液压滚弯机滚弯成形。步骤分为：人工送料进滚轮，调节滚弯间隙及压力，滚轮带动零件滚弯成形。MC4P431IAS三维四辊数控型材滚弯机床加工产品时，根据零件材料、规格、牌号、尺寸、曲率等输入X、W、Y数值或零件代码，调整左右轮初始值及上下滚轮间隙，按滚动键对照反外样板或者检验模对零件成形。采用渐进式滚弯，逐渐成形至达到零件弯曲曲率。滚弯后可用反外样板或检验模检验零件，对出现的零件曲率不对或扭曲，可对零件进行滚弯校正或钣金校正，滚弯校正只可进行同向校正。

1.2 工艺分析
1.2.1 滚弯
滚弯（图1）是通过滚模在摩擦力的作用下，自动咬入前进，产生塑性变形，实质就是连续不断的弯曲而没有拉力的作用。数控滚弯机左右滚轮可以上下调节，上下移动“LEFT”操纵杆或“RS”操纵杆，左侧和右侧辊轴就可以向里或向外移动，控制扭曲变形，以适应弯制不同曲率半径的零件（图2）。零件理论弯曲半径应大于型材滚弯成形最小弯曲半径。

图1滚弯示意

图2滚弯成形

1.2.2挤压型材的成形方向（图3）和常见类型（图4）
允许的最小成形半径为型材高度的300倍，在整个滚弯成形过程中，不允许零件出现测量半径小于型材高度的300倍，以防止零件出现变形。材料在冷变形过程中，晶格孪动产生塑性变形和弹性变形，引起强度、硬度的提高，塑性、韧性下降。其中，弯曲回弹表现在曲率减小、弯角增大两个方面，影响因素有：
1）材料机械性能；
2）相对弯曲半径值；
3）弯曲角（指弯曲弧所对的中心角）；
4）曲率条件（弯曲方式，模具间隙、零件的形状、一次弯曲成形角数量）。

图3允许成形的方向

图4型材与框板

1.2.3 滚弯成形过程部分工序流程
领料→滚弯→制下陷→校正→检验→硬度检测→渗透检查。

2 滚弯成形校正后的技术检测
2.1 尺寸要求
按反切外样板或者检验模具检验零件，外形公差及角度公差±1°符合作业指导书和技术规范的要求，平面度0.3mm、直线度0.3mm、面轮廓度0.2mm均应控制在规范要求之内。

按外形样板检验时的偏差：
1）属理论外缘和有装配关系的，偏差为（+0.3，－0.2）mm；
2）属非理论外缘和无装配关系的，偏差为±0.5mm。

2.2 成形零件的贴合检查(图5)
按型胎和检验模检验时的间隙：
1)属理论外缘和有装配关系的，间隙为0~0.3mm；
2)属非理外缘和无装配关系的，间隙为0~0.5mm。在测量零件时可局部加力使零件与它的检验模贴合，使用塞片在贴合处测量，所施加的力（约5kg/cm2）与间隙大小按照检验依据要求不超过技术条件的限制。

图5零件的贴合检查

如果规定的最小间隙保持不变，则可按间隔距离长度的一半计算施加1/2的力，或者施加等量的重量加载来检测零件的不贴合度。在加压后的一处符合公差要求，但另外一处超过公差要求的情况则产品视为不合格。

2.3 扭曲检测
可在检验模上贴靠检测，零件缘条面贴合检验模平面，弯边贴靠台阶面检测型材扭转。

2.4 弯曲变薄处检查
对于零件弯曲变薄处，需进行最小厚度检查，Smin=材料下偏差－允许变薄量,允许变薄量为0.2公称尺寸。考虑飞机的强度要求和安全性能及寿命，工艺上还需安排渗透检查。以上各项检验若与零件图样要求不一致时，以零件图样为最终检验依据。

2.5 表面质量要求
表面质量：不允许有裂纹、划伤、擦伤、压痕、凹陷、粗晶、毛刺、锈痕、剥层、气孔、可见的非金属杂质等。

工厂常用样板比较法（目测和手摸）、触针式仪器测量表面粗糙度。表面粗糙度按图纸、技术规范要求，所有采用打磨去除毛刺及擦伤、凹坑的铝合金零件应清洗和预渗透侵蚀处理，并做渗透检查。擦伤、凹坑处打磨深度不能超过材料下偏差，且周围圆滑过渡，没有明显凹痕。对于包铝层板材，打磨深度不能超过包铝层厚度，可滴NaOH在零件打磨处，看是否有变黑判断，如变黑则说明打磨穿透包铝层，然后滴HNO3进行中和。

3 滚弯零件常见故障原因分析及排除方法
3.1 在三轴手动和液压机床上滚弯，出现缺陷与排除方法（表1）