鈑金加工工藝不斷地精益求精，尤其是在一些精密不鏽鋼折彎、不鏽鋼裝飾件折彎、鋁合金（jīn）折彎、飛機零件折彎、銅板折彎（wān）等應用上，進一步對成形工件的表麵質量提出（chū）了（le）更高的要求。
傳統的折彎工藝較（jiào）易對工（gōng）件的表麵造成損傷，與模具接觸的表麵會形成一條明顯壓痕或刮痕，從而影響（xiǎng）***終產品的美觀度，降低了用戶對產（chǎn）品（pǐn）的價值判斷。
一、折彎壓痕出現（xiàn）的原因
本文以折彎一個V形零（líng）件（jiàn）為例進（jìn）行（háng）論述。鈑金折彎是金（jīn）屬板料在折彎機凸模（mó）或凹模的壓力下，首先經過彈性變形，然後（hòu）進入塑性變形的成形過程。在塑性（xìng）彎曲的開始階（jiē）段，板料是自由彎曲的。隨著凸模或凹模對板料的施壓，板料與凹模V形槽內表麵逐漸靠緊，同時曲率半徑和彎曲力臂也逐漸變小，繼續加壓直到行程終止，使凹模（mó）與板材三點（diǎn）靠緊全接觸（chù），此時完成（chéng）一（yī）個V形彎（wān）曲。
折彎時，由於金屬板料會（huì）受到折彎（wān）模具的擠壓（yā）而產生彈性變（biàn）形（xíng），板料與（yǔ）凹模的接觸（chù）點便會隨著折（shé）彎工序的進行而滑移。折彎工序中板料會經曆彈性變（biàn）形（xíng）和塑性變形兩個明顯的階段，在折（shé）彎工序中（zhōng）又會有保壓的過程（模具與板料三點接觸），所（suǒ）以在折彎工序完成後，會形成三條壓痕線。
這些壓（yā）痕（hén）線（xiàn）一般（bān）是板料與凹（āo）模V槽肩部擠壓摩擦產生的，故叫做肩部壓痕，如圖1、圖2所示，形成肩部壓痕的主要原（yuán）因可以簡單歸（guī）類為以下幾種。
圖1 折彎過（guò）程示意圖（tú）
圖2 折彎壓痕
1. 折彎方（fāng）式
既然前麵說肩部壓（yā）痕的產生跟板料與凹模V槽肩部接觸有關，那麽在折彎過程中，凸模與凹模之間的間隙不同影響板材受到的壓應力，產生壓痕的幾率和程度也會不一樣，如圖3所示。
相同V槽的條件下（xià），折彎工（gōng）件的折彎（wān）角度越大，金屬板料（liào）被拉伸形變量也越大，金屬板料在V形槽肩部摩（mó）擦（cā）距離也越長；再者，折彎角度越大，凸模對（duì）板料施加壓力的保持時間也會越長（zhǎng），綜合這兩個因素造成的壓痕也（yě）就（jiù）越明顯（xiǎn）。
2. 凹模V槽的結構
對不同厚度的金屬（shǔ）板料進行（háng）折彎時，選擇的V槽寬度也（yě）不一樣（yàng）。相同凸模的條件下，凹模V槽的尺寸越大，壓痕（hén）寬度的尺寸也越大，相應的，金屬板料與凹模V槽肩部產生摩擦力也越小，壓痕深（shēn）度也自然而（ér）然減小了，相反的，板厚（hòu）越薄，V槽越窄，壓痕也越明顯。
既然說到摩擦，我們考慮的另一個與摩擦相關的（de）因素便是摩擦係數。凹模V槽肩部的（de）R角大小不一樣，在板料折彎成形的（de）過程中對板材造成的（de）摩擦也不一樣。另一方麵，從凹模V槽對板料施加壓力的角度考慮也一樣，凹模V槽的R角越大，板料與凹模V槽肩部的壓力越小，壓痕便越輕微，反之亦（yì）然。
3. 凹模V槽潤滑程度（dù）
前麵說到凹模V槽表麵會與板（bǎn）料互相接觸而產生（shēng）摩擦。當模具出現磨損，V槽和板料接觸部分便會越來越粗糙，摩擦係數也越來越大（dà）。當板料在V槽表麵滑（huá）移時（shí），V槽（cáo）與板料接觸（chù）實際上是無（wú）數（shù）粗糙的凸點與麵（miàn）的點接觸，這樣作用在板（bǎn）料表麵的壓力也會相應增大（dà），壓痕也就越明顯。
另一方麵，工件折彎前沒（méi）有對凹模V槽進行擦拭（shì）清潔，往往會因為V槽上殘留的碎屑對板料擠壓而產（chǎn）生明顯的壓（yā）痕，這種情況通常在設備折彎鍍鋅板、碳鋼板等工件時（shí）出現。
二、無痕折彎技術應用
既然（rán）知道折彎壓痕出現的主要原（yuán）因是板料與凹模V槽肩部產生（shēng）摩擦，那麽便可以從原因導向的思維出發，通過（guò）工藝技術去減少板料（liào）與凹模V槽（cáo）肩部（bù）產生的摩擦力。
根據摩擦力（lì）公式f=μ·N可知，影響（xiǎng）摩擦力的（de）因素有摩（mó）擦係數μ和壓力N，而且都與摩擦力成正比關係，相應的，可以製定以（yǐ）下幾種工藝方案（àn）。
1. 凹模V槽（cáo）肩部使用非金屬材料
圖3 折彎類型
僅僅通過（guò）增大模具V槽肩部R角的傳統做（zuò）法改善折（shé）彎壓痕效果並不大。從降低摩擦副中壓力的角度出發，可以考慮在保證原有需要的擠壓效果的前提下，將V槽肩部改成比板料更軟的非金屬材料，如尼龍、優力膠（PU彈性體）等材料。考慮到這些材（cái）料容易損耗，需定期更換（huàn），目前應用這些材料的V槽結構有以下幾種，如圖4所示。
圖4 非金屬槽心V槽結構示意圖
2. 凹模V槽肩部改滾（gǔn）珠、滾筒結構
同樣基於（yú）減少板（bǎn）料與凹（āo）模（mó）V槽之間摩擦（cā）係（xì）數（shù）的原則，可以將板料與凹模V槽肩部的滑動摩擦轉變成滾動摩擦，從而大大減少板料受到的摩擦力，有效避免出現折彎壓痕。目前模具行業中已經廣泛應用此種工藝，滾珠無痕折彎模具（圖5）是比較典（diǎn）型的應用（yòng）實例。
圖5 滾珠無（wú）痕折彎模具
滾珠無痕折彎（wān）模具滾筒與V槽之間為了避免剛性摩（mó）擦，同時也是為了讓滾筒更容易轉（zhuǎn）動和潤滑而添加了滾珠，從而同時達到減少壓（yā）力（lì）和（hé）降低摩擦係數的效果，所以滾珠無痕折彎模具（jù）加工出來（lái）的零件（jiàn）基本可以實現無可見壓痕，但對鋁銅等軟性板材無痕折彎效果不佳。
從經濟性角度考慮，由於滾珠無痕折彎模具結構較前麵所（suǒ）述的幾種模具結構都複雜，加工（gōng）成（chéng）本高，維護難度大，這也是作為企業管理人員在選用時需要考慮（lǜ）的因（yīn）素。
3. 凹模V槽（cáo）肩部改翻轉結構
圖6 翻轉型V槽結構示意圖
目前行業中還有一種（zhǒng）模具是利用支點轉動原理通過凹模肩部翻轉（zhuǎn）來（lái）實現零件折彎的。這種模具一改傳（chuán）統定型凹模V槽結構（gòu），將V槽兩側傾斜麵設置成可（kě）翻轉機構，在凸模下壓板料的過程中，借助凸（tū）模的壓力將凹（āo）模兩側的翻轉機構由凸模頂點向內翻轉，從而使板料折彎成形，如圖6所示。
這種工（gōng）況下的板料與凹模並沒有（yǒu）產生明顯的局部滑動（dòng）摩擦，而是（shì）緊貼（tiē）著翻轉平麵（miàn）向凸（tū）模的頂（dǐng）點靠攏（lǒng），避免（miǎn）零件出現（xiàn）壓痕。這（zhè）種模具的結構較前麵幾種結構更為複雜，帶有拉簧、翻轉板（bǎn）結構，維護成本和加工成（chéng）本更大。
前麵介紹了幾種實現無痕折彎的工藝方法，下麵對這（zhè）幾種工藝方法進（jìn）行對比，如表1所示。
表1 無痕折彎工藝對比
4. 凹模V槽與板料隔（gé）離（推薦使用該方法）
前麵提到的都是通過變換折彎模具的方式實現無痕折彎，對企業管理者來說，為實現個別零件無痕折彎而開發采（cǎi）購一套新模具的做法不可（kě）取。從摩擦接觸的角度（dù）出發，隻要將模具和板料隔離開來，摩擦便不存在（zài）。
於是，在不變換折彎模具的前提下，可（kě）通過使用軟質薄膜的方式（shì）使凹模V槽與板料之間不產生（shēng）接觸的方（fāng）式來實現無痕折彎。這種軟（ruǎn）質薄膜也叫（jiào）折彎無痕壓（yā）膜，材質一般有（yǒu）橡膠、PVC（聚氯乙烯）、PE（聚（jù）乙烯）、PU（聚氨酯（zhǐ））等。
橡膠和PVC的優（yōu）點是原材料成本較低（dī），缺點是不耐壓、保護性能差（chà）、壽命短；PE、PU作為（wéi）性（xìng）能（néng）優（yōu）良的工程材料，以其（qí）為基材生產的無痕折彎壓膜具有良好（hǎo）的抗撕裂性能，所以壽命較高、保護性較（jiào）好。
折彎保護膜主要是在工件和凹模肩部之間起到緩衝作（zuò）用，抵消模具與（yǔ）板料之間（jiān）的壓力，從（cóng）而防止工件在折彎時產生壓（yā）痕，使用時隻要把折彎膜放在凹模上即可，具（jù）有成本低，使用方（fāng）便的優點。
目前市麵上的折彎無痕壓膜一般厚度為0.5mm，尺寸可根據需要而定製。折彎無痕壓膜一般可（kě）在2t壓力的工況下達到約200次折彎的使用壽命，並具有耐磨性強、抗撕裂性強、彎曲性（xìng）能優異、抗張強度及斷裂伸長率高、耐潤滑油（yóu）及脂肪族碳氫溶劑等特性。
結束語：
鈑金（jīn）加工（gōng）行業市場競爭十分激烈，企業想要（yào）在市場占（zhàn）據（jù）一（yī）席之地（dì），就需要對加工工藝技術不斷精益求（qiú）精。不僅要實現產品的功能性，更要考（kǎo）慮產（chǎn）品的工藝性和美觀性，同時也要考慮（lǜ）加工經濟性，通過應用更高效、經濟的工藝使產品更易加工、更經（jīng）濟、更美觀。（選自《鈑金與製作》2018年第7期，作者:陳（chén）衝南）
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