Une analyse complète de la technologie de traitement des pièces de flexion des métaux: de la flexion traditionnelle à la formation de précision

1. Flexion des métaux Technologie et classification de traitement

La technologie de traitement des pièces de flexion des métaux constitue l'un des systèmes de processus les plus grands et les plus complexes de la fabrication moderne. Il peut être classé de diverses manières et peut être divisé en fonction de plusieurs dimensions telles que la température de déformation, la méthode d'application de force, le type d'outil, etc. La compréhension de la structure et de la connotation de ce système technique est la base de la maîtrise de l'essence de la fabrication de flexion des métaux et de la condition préalable pour choisir la meilleure voie de processus.

La classification de la dimension de température divise le processus de flexion des métaux en trois catégories: flexion à froid, flexion chaude et flexion chaude. Le processus de flexion à froid est effectué à température ambiante et convient à la plupart des matériaux métalliques avec une bonne ductilité, comme l'acier à faible teneur en carbone, l'aluminium, le cuivre et ses alliages. Il présente les avantages d'une faible consommation d'énergie, d'une grande efficacité et d'une bonne qualité de surface, mais fait face au problème du contrôle du recul. La flexion chaude (200-600 ℃) est principalement destinée aux matériaux avec une mauvaise formabilité à température ambiante, comme les alliages en acier et en magnésium à haute résistance. Il réduit la limite d'élasticité et la charge de formation en augmentant de manière appropriée la température, tout en supprimant le remontée. La flexion chaude (> 700 ℃) est utilisée pour la flexion et la formation de métaux difficiles à déformer tels que les alliages de titane, le tungstène et le molybdène, ou de grandes pièces structurelles, telles que le traitement à la flexion à chaud des côtes de navire. Son avantage est que la résistance à la déformation est extrêmement faible, mais elle est confrontée à des problèmes de qualité tels que l'oxydation et le grossissement des grains. La sélection de la température doit équilibrer les propriétés des matériaux, la précision des pièces et l'économie de la production.

La classification des méthodes d'application de force révèle la nature mécanique des différents processus. La flexion gratuite est la forme la plus élémentaire. Seul le moment de flexion est appliqué à la plaque ou au profil à travers le moule. L'état de contrainte dans la zone de déformation est relativement simple, mais le contrôle de la précision est difficile. La flexion de la correction ajoute un processus de finition sur la base de la flexion libre et contrôle la forme finale par la contrainte précise du moule. Les applications typiques incluent le traitement de flexion des charnières de portes de voiture. La flexion à trois points utilise deux incructions fixes et un punch actif intermédiaire pour obtenir une déformation précise. Il est largement utilisé dans les tests de performances des matériaux et la production de pièces de précision en petit lots. Couvre de flexion continue des processus tels que la flexion des rouleaux et la formation de rouleaux. Des formes transversales complexes sont réalisées grâce à de multiples déformations progressives. Il occupe une position dominante dans la fabrication de pièces de grande taille telles que le bâtiment des clés du mur-rideau et les rails de glissement automobile. La flexion du spin combine le mouvement de rotation et les aliments axiaux et convient particulièrement à la formation de pièces axisymétriques, telles que la fabrication de têtes de réservoir de carburant.

La classification des systèmes d'outils reflète le niveau de développement de l'équipement de processus. Les machines de pliage traditionnelles s'appuient sur la simple coopération des moules supérieurs et inférieurs. Le coût du moule est faible mais la flexibilité est mauvaise, ce qui convient à une production standardisée à grande échelle. Le centre de flexion CNC est équipé d'un système de servo hydraulique ou électrique, qui contrôle le mouvement du curseur et le positionnement de la jauge arrière multi-axe à travers le programme CNC pour réaliser un changement rapide des pièces complexes. Les technologies de formation de dieous telles que la flexion et la formation électromagnétique assistées par laser atteignent une déformation à travers des champs d'énergie plutôt que des moules physiques, montrant des avantages uniques dans le développement du prototype et la production de petits lots.

Le développement du système de technologie de flexion des métaux montre une tendance claire de l'intégration des processus. Divers processus traditionnels avec des limites claires se pénètrent mutuellement pour former une solution de traitement composite. Par exemple, la flexion assistée par laser combine l'effet de ramollissement local du traitement thermique avec l'avantage de précision de la flexion à froid; La formation hydraulique et la technologie de flexion interne à haute pression brouillent la frontière entre la flexion et l'étirement pour obtenir une distribution de déformation plus uniforme. Cette fusion a favorisé le développement continu de la technologie de flexion des métaux vers une précision plus élevée, des formes plus complexes et de meilleures performances, et a continué à élargir en continu les limites possibles de la conception de l'ingénierie.

2. Technologie de formation de précision: franchir les limites de la technologie traditionnelle

La technologie de formation de précision représente le développement le plus de pointe dans le domaine du traitement de la flexion des métaux. Grâce à des méthodes de transfert d'énergie innovantes, à des stratégies de contrôle précises et à l'intégration des processus interdisciplinaires, il perdure les limites inhérentes de la flexion traditionnelle en termes de complexité géométrique, de précision dimensionnelle et d'adaptabilité des matériaux. Ces processus avancés répondent non seulement aux exigences strictes pour la qualité des pièces dans des champs haut de gamme tels que l'aérospatiale et l'électronique de précision, mais ouvrent également de nouvelles façons pour la conception légère et fonctionnelle des pièces structurelles métalliques.

La technologie de flexion de Servo Electric a réécrit les normes de processus pour la flexion de précision avec ses excellentes performances dynamiques. Par rapport aux systèmes hydrauliques traditionnels, la structure des servomoteurs conduisant directement les vis à billes élimine la compressibilité et l'hystérésis de l'huile hydraulique et atteint une précision de contrôle sans précédent (± 0,005 mm). La technologie de flexion libre en trois dimensions brise la limitation de déformation plane de la flexion traditionnelle et réalise la formation continue de courbes complexes dans l'espace.

La technologie de formation électromagnétique (EMF) utilise la force de Lorentz générée par des champs magnétiques forts transitoires (10-50T) pour obtenir une déformation à grande vitesse des métaux, qui est un processus de formation de dieyle typique. Cette caractéristique de formation à haute énergie apporte des avantages uniques: l'effet inertiel améliore la fluidité du matériau, et le rayon de flexion limite de l'alliage d'aluminium est réduit de 3T à température ambiante à 0,5 t (t est l'épaisseur du matériau); L'état adiabatique supprime le recul et la précision de l'angle est améliorée de 5 à 8 fois; Aucun moule physique n'est requis, ce qui convient à la production personnalisée en petit groupe.

La technologie de flexion interne à haute pression (IHB) combine la formation hydraulique avec la technologie de flexion et réalise une flexion à haute précision des tuyaux par la coordination précise de la pression du fluide interne (50-400MPA) et de la poussée axiale. Sa technologie principale est le contrôle coordonné de déplacement de pression: maintenir une haute pression à l'extérieur du virage pour supprimer les rides, tout en réduisant de manière appropriée la pression à l'intérieur du virage pour éviter la rupture; La propulsion axiale compense l'extension du matériau, de sorte que l'écart de l'épaisseur de la paroi est contrôlé à ± 5%. Par rapport à la flexion traditionnelle du mandrin, la technologie interne à haute pression peut réduire le rayon de flexion de 30% (à 1,5D, D est le diamètre du tuyau), améliorer la qualité de la surface intérieure de 2-3 niveaux, et aucune lubrification et nettoyage ultérieur ne sont nécessaires.

Le processus de flexion composite résout les limites d'un seul processus à travers la synergie de plusieurs formes d'énergie. Dans le traitement des parties du corps en alliage en aluminium, ce processus réduit le arrière-plan de 8 ° à 0,3 °, la qualité de surface PR <0,4 μm et la taille des grains est 50% plus fine que la formation traditionnelle à chaud. Une autre direction innovante est la flexion assistée par ultrasons, qui superpose des vibrations à haute fréquence de 20 kHz (amplitude 10-30 μm) sur le processus de flexion conventionnel, réduit la contrainte d'écoulement de 15-25% grâce à l'effet de ramollissement des vibrations et améliore la fluidité des matériaux, ce qui convient particulièrement aux alliages de la flexion de la précision de la précision et au titanium à clôture close.

La percée dans la technologie de formation de précision se reflète non seulement dans le processus lui-même, mais aussi dans la création d'un système d'assurance qualité en cours de processus. La combinaison de la mesure au laser en ligne, de la détection de déplacement de force, de l'imagerie thermique et d'autres méthodes de surveillance avec la technologie numérique jumelle réalise le contrôle de rétroaction en temps réel du processus de formation. Ces avancées technologiques ont conjointement favorisé la transformation du traitement de la flexion des métaux de l'expérience dépendante à la science, jetant une base technologique pour la mise à niveau intelligente de l'industrie manufacturière.