数控折弯机的工作原理及应用

在错综复杂的金属制造世界中，原材料被转化为支撑我们现代生活的功能部件，很少有机器像折弯机一样发挥着核心作用。环顾四周 – 电子外壳上清晰的角度、车辆的坚固框架、建筑物的结构元素 – 许多都归功于这种非凡设备的精确功能。

它是无数日常用品和关键工业零件背后的无名英雄，使制造商能够准确高效地将平面金属板弯曲和塑造成复杂的三维结构。这项探索深入探讨了折弯机工作的基础知识，研究了其核心原理、作方法、关键部件和广泛的应用，揭示了为什么它仍然是全球制造业不可或缺的基石。

折弯机简介

定义和意义

折弯机是金属加工领域功能强大且不可或缺的机器，专为金属板和板材的弯曲和成型而设计。这是通过对位于冲头（上部工具）和模具（下部对应物）之间的工件施加很大的力来实现的。

这一基本工艺允许创建精确的弯曲角度和复杂的形状，使压力机成为众多行业现代金属制造的基石。该作主要涉及将金属板固定在冲头和模具之间，冲头通常安装在称为滑枕的运动部件上，模具通常是固定的。随后，施加受控力，导致材料变形为所需的配置。

金属弯曲的旅程已经从手动技术发展到高度自动化的流程。这种演变突显了制造业对具有更高精度、更高生产效率以及实现日益复杂的几何设计能力的组件日益增长的需求。早期的金属成型方法是劳动密集型的，并且通常缺乏现代应用所需的一致性。折弯机的出现，特别是其具有复杂控制系统的现代迭代，解决了这些限制，为将金属成型为各种产品提供了一种可靠且可重复的方法。

历史背景（简要）

折弯机的概念起源可以追溯到 19 世纪，1882 年檐口制动器的发明标志着机械化金属弯曲的重要早期发展。这种手动运行的工具能够夹紧金属板并沿直线弯曲，与早期更基本的技术相比，这是一个显着的进步。1927 年，辛辛那提塑形机公司（Cincinnati Shaper Company）获得了专利，从而首次正式承认了“折弯机”一词。这一关键时刻标志着向使用机械动力实现更一致和高效金属弯曲的决定性转变。

了解这一历史进程为了解折弯机技术的当前复杂程度提供了宝贵的背景，并为潜在的未来发展提供了见解。从手动运行工具到计算机控制机器的轨迹表明，金属制造行业不断追求速度、准确性和多功能性的改进。这表明未来的创新可能会集中在进一步自动化、人工智能集成和增强物料搬运能力等领域，以满足不断变化的制造业需求。

折弯机工作的基本原理

冲头和模具系统

折弯机功能的核心在于其工具，它形成上冲头和下模。冲头通常安装在滑块上，即机器的运动部分，而模具则位于床身上，即折弯机的稳定底座。这些工具不是标准化的，但有多种形状和尺寸可供选择。

这种多样性使折弯机能够适应多种弯曲要求，根据特定制造任务的需要适应不同的角度和复杂的形状。模具的一个常见特征是 V 形凹槽，它通过为金属提供确定的变形空间，在简化弯曲过程中起着至关重要的作用。

冲头和模具的互换性是折弯机作的一个关键方面，提供了显著的多功能性。此功能允许单个折弯机通过简单地更换工具来执行广泛的弯曲作，以满足工作的特定要求。不同的产品设计通常需要独特的弯曲轮廓，并且易于更换模具意味着制造商可以适应不同的生产需求，而无需投资多台专用机器。这种适应性在产品设计可能经常变化或生产各种零件的行业中至关重要。

弯曲过程

使用折弯机弯曲金属的过程从金属板在机床床身上的精确定位开始。这通常使用后挡料进行，后挡料是一个可调节的挡块，可确保金属准确放置，以便弯曲线与工具正确对齐。一旦金属被定位，由液压、气动或电动动力源驱动的柱塞开始向下运动。

这个动作迫使冲头压在金属板上，将其推入模具的空腔中。在此过程中施加的力会导致金属发生塑性变形，这意味着它会永久改变形状以符合冲头和模具定义的轮廓。达到所需的弯曲角度后，滑枕缩回其第一个位置，现在可以安全地从折弯机上取下现在弯曲的工件。

弯曲的精度在很大程度上取决于对滑枕运动的精确控制和工件的正确定位。即使滑枕下降深度的微小偏差或工件的任何不对中也可能导致最终弯曲角度和零件整体尺寸不一致。这凸显了控制柱塞运动的复杂控制系统的重要性，以及后挡料系统在确保每个弯曲都符合所需规格方面的可靠性。现代折弯机通常采用先进的传感器和反馈机制来实时检查和调整这些参数，从而进一步提高弯曲过程的准确性和可重复性。

关键部件及其功能

折弯机的运行依赖于几个关键部件的协调功能：

框架：这是折弯机的基本结构元件，提供必要的支撑和稳定性，以承受弯曲过程中产生的巨大力。坚固的框架最大限度地减少了振动，并确保施加的力有效地引导到工件上。
床：床身位于机器的底部，是一个平坦的表面，在弯曲作期间金属板位于该平面上。它通常具有 V 形凹槽，以帮助对齐工件并简化各种弯曲应用。
公羊：这是固定冲头的折弯机上梁的移动上梁。它负责向下移动并施加使金属板对模具变形所需的力。滑枕运动的精度对于实现正确的弯曲至关重要。
冲床：作为上部工具，冲头安装在滑枕上，是直接与金属板接触的部件，迫使其进入模具以达到所需的形状。冲芯有多种形状和尺寸，以满足不同的弯曲要求。
死：模具位于床身上，是下部工具，为冲头提供必要的反作用力。它在决定弯曲金属的最终形状方面起着至关重要的作用。与冲头一样，模具有多种轮廓可供选择，以实现不同的弯曲角度和形状。
后挡料：这是确保弯曲精度和一致性的关键部分。它是一个可调节的挡块，位于弯曲过程之前，以准确找到金属板，从而确保最终产品的均匀性。现代 CNC 折弯机通常具有具有多个运动轴的后挡料，这增加了弯曲作的复杂性。

这些组件中的每一个都是整个弯曲过程不可或缺的一部分，它们的正确设计和维护对于确保正确和可靠的运行至关重要。稳定的框架、水平的床身、精确的滑枕运动和可靠的后挡料都有助于最终弯曲零件的质量。这些组件的任何故障或缺陷都会对弯曲过程的准确性和一致性产生负面影响，从而凸显其完整性的重要性。

折弯机弯曲的类型

铁板弯曲

空气弯曲是使用折弯机的金属加工中最普遍的方法。在这种技术中，冲头将金属压入模具中，而不与模具型腔底部完全接触。所得弯曲的角度主要由冲头穿透模具的深度决定。气弯的一个显着优点是，与其他弯曲方法相比，它需要的力或吨位更小，使其适用于更广泛的折弯机和材料。

然而，空气弯曲的一个特点是可能出现回弹，即在弯曲力消除后，材料会略微恢复到其原始形状。这需要在过程中仔细计算和调整弯曲角度，以补偿这种运动。通常，用于空气弯曲的模具的 V 角小于所需的最终弯曲角，以考虑这种回弹。

气弯提供了相当大的灵活性，因为只需改变滑枕的行程深度，就可以使用同一套工具实现不同的弯曲角度。这减少了频繁更换工具的需要，从而提高了生产效率并降低了工具成本。气弯的多功能性使其成为不同制造应用中各种弯曲要求的首选。

底部弯曲（Bottoming）

在底部弯曲或打底方法中，金属板被完全压入 V 形模具的底部。与气弯不同，在底部弯曲中，模具的角度通常设计为与工件的预期弯曲角度相匹配。与空气弯曲相比，这种方法需要更大的力或吨位，以确保金属符合模具的形状。

与空气弯曲一样，底部弯曲也容易受到回弹的影响，即在压力释放后，弯曲的材料往往会略微恢复到其原始的平坦状态。为了抵消这一点，材料通常被过度弯曲到比所需的最终角度略尖的角度，使其能够弹回正确的规格。底部弯曲是较旧的机械折弯机上的一种普遍做法，其中弯曲的精度主要是工具精度的函数，而不是折弯机本身的定位精度的函数。

虽然由于与模具完全接触，底部弯曲可以提供良好的精度，但与空气弯曲相比，其较高的吨位要求和固有的回弹风险使其成为一种不太受欢迎的方法，适用于现代、更复杂的折弯机的许多应用。增加的力会导致工具和机器本身的磨损更大，并且需要精确计算以补偿回弹会使过程复杂化，尤其是在处理具有不同特性的材料时。

铸币

压印是一种弯曲方法，涉及以极高的吨位迫使冲头和模具一起加工。这种极端压力导致金属发生永久变形，基本上将其与工具的精确形状相印。压印的一个关键特性是，由于施加了巨大的力，它有效地减少了回弹，从而确保金属保持冲头和模具赋予的形状。

然而，与空气弯曲和底部弯曲相比，这种好处是需要更高的吨位，通常是空气弯曲的三到十倍。压印主要用于实现最高精度和可重复性至关重要的场景，例如铸造硬币或生产需要非常严格公差的部件。

虽然压印提供了无与伦比的精度并消除了回弹问题，但它需要的巨大力可能会根据折弯机的能力和工具的结构完整性限制其适用性。如果不小心管理，巨大的压力可能会损坏机器或工具，并且还会导致更高的能耗。因此，压印通常用于特定的高精度应用，而不是用作一般的弯曲方法。

其他弯曲技术（简要提及）

除了这三种主要方法之外，折弯机作中还使用了其他几种专门的弯曲技术：

折叠：该技术涉及在夹紧梁之间夹紧金属板的最长部分，然后弯曲梁上升并围绕特定的弯曲轮廓折叠板材的延伸部分。在创建需要正折弯角和负折弯角的复杂零件时，折叠特别有用。
三点弯曲：这种方法被一些人认为是空气弯曲的一种特殊变体，它使用一种独特的模具，其中底部工具的高度可以使用伺服电机精确调整。三点弯曲具有高度的灵活性，并且能够实现非常精确的弯曲角度，但它可能更昂贵并且可用工具的选择有限。
旋转弯曲：该技术采用圆柱形模具，该模具沿其轴线具有 88 度的 V 形缺口切割。模具充当砧座，摇杆在其上弯曲金属板。

这些不同的弯曲技术的可用性使制造商能够根据所生产零件的特定要求选择最合适的方法，包括其设计复杂性、材料的特性和所需的总产量。每种技术在精度、所需力、工具复杂性和过程速度方面都提供了一组独特的权衡，从而能够针对各种制造场景进行优化。
压力应用：液压、气动和电动折弯机

液压折弯机

液压折弯机的特点是它们使用液压缸来产生弯曲金属所需的力。这些机器以其提供高力的能力而闻名，使其特别适合弯曲需要大量力量才能变形的厚重材料。液压系统还可以很好地控制弯曲压力和执行弯曲作的速度。从历史上看，液压折弯机由于其可靠性和多功能性，一直是金属加工车间中最常见的类型。

液压折弯机的优点包括其高弯曲力能力、在管理各种材料类型和厚度方面的多功能性，以及它们在重型应用中的成熟可靠性。但是，它们也有一定的缺点。与电动或气动类型相比，液压制动器的运行速度可能较慢。由于液压系统的复杂性，他们通常需要更多的维护，这可能涉及流体泄漏、密封件更换和需要定期更换流体等问题。此外，液压泵的连续运行会导致热量产生和更高的噪音水平，并且它们通常被认为能源效率较低，因为液压泵经常在机器闲置时运行。

尽管存在这些缺点，但液压折弯机由于其强大的动力和多功能性，在行业中仍然占有重要地位。对于处理各种材料和厚度的制造商来说，它们尤其重要，尤其是在处理较厚的材料时，液压系统的高推力能力至关重要。然而，对能源效率的日益重视和减少维护费用正在推动人们对更节能的替代方案（例如电动折弯机）的兴趣和采用，用于不一定需要最高水平力的应用。

气动折弯机

气动折弯机使用压缩空气作为动力源来产生弯曲钣金所需的力。这些类型的折弯机通常用于吨位要求较低的较轻应用。气动系统的一个关键特性是其高运行速度，这在某些生产环境中可能很有帮助。此外，与液压油相比，气压的控制通常更简单，这可以提供一些作优势。

气动折弯机的优点包括运行速度快、机器设置相对简单以及必要时可以轻松停止作。对于轻型任务，它们也可能是更经济的选择。然而，气动制动器有局限性，特别是在它们可以产生的力方面，这明显小于液压甚至一些电动制动器 .这种有限的功率意味着它们不适合弯曲厚或高强度的材料。此外，虽然它们提供高速，但与液压或电动系统相比，这有时可能会以降低精度为代价。

气动折弯机非常适合涉及较薄材料的高速、重复弯曲的场景，在这些场景中，极端的力不是先决条件。这使它们非常适合更广泛的金属制造行业中的特定利基应用。在处理小型薄零件的大批量生产环境中，气动系统的速度优势可以显著提高生产量。然而，它们固有的功率限制限制了它们在需要弯曲更厚或更强材料的更苛刻的制造任务中的适用性。

电动（Servo-Electric）折弯机

电动折弯机，也称为伺服电动折弯机，使用电动机驱动伺服控制机构，例如滚珠丝杠或皮带传动，以施加弯曲金属所需的吨位。这些机器以对滑枕运动的非常精确控制而著称，这转化为弯曲过程中更高水平的精度和可重复性。电动折弯机的一个显着优势是其能源效率，因为它们通常仅在实际弯曲作期间消耗功率，这与可能连续运行的液压系统不同。与液压制动器相比，它们还往往产生更少的噪音，并且由于没有需要定期维修的液压油和密封件，因此需要的维护较少。

电动折弯机的优点包括其高精度和精度、显着的能源效率，从而降低运营成本、减少维护要求、更安静的作，以及在某些情况下更快的弯曲速度。但是，它们也可能有一些缺点。与类似容量的液压机相比，电动折弯机的首次购买成本可能更高。

此外，虽然电动制动器的力能力正在提高，但与最大的液压折弯机相比，它们的力范围可能仍然有限，尽管它们非常适合轻型到中型弯曲任务。电动压力机的连续运行也会产生热量，这可能需要使用冷却系统来保持精度并延长机器部件的使用寿命。

电动折弯机在制造业中越来越受欢迎，特别是对于需要高精度、能源效率和较低环境影响的应用。它们特别适用于不需要大型液压机的极端力的轻型到中型弯曲作。随着环境法规变得越来越严格和能源成本不断上升，电动制动器在可持续性和运营成本节约方面的优势使其成为传统液压系统越来越有吸引力的替代品。此外，电机技术的进步不断扩大这些机器的受力能力，扩大了它们的应用范围。

折弯机类型比较表

为了简要概述液压、气动和电动折弯机之间的主要区别，下表总结了它们的主要特征：

特征	水力的	气动	电动（Servo-Electric）
力容量	高	低	中等
速度	中等	高	高
准确性	好	温和	非常好
能效	低	温和	高
保养	高	温和	低
初期成本	温和	低	高
噪音级别	高	温和	低
环境影响	温和	低	低
应用适用性	重型，多功能	轻型、高速	精密、轻型到中型

这种比较突出了不同电源之间的权衡，使制造商能够根据其特定需求和优先事项做出明智的决策。折弯机类型的选择应考虑各种因素，例如所使用的材料、所需的精度和速度、预算限制和环境因素。

了解折弯机吨位

吨位的定义和意义

吨位，在折弯机的上下文中，是指机器可以施加在工件上的弯曲力或弯曲能力。它通常以每英尺弯曲长度的吨数或千牛顿/米的单位进行量化。该等级显示了折弯机可以施加以将金属变形为所需形状的最大力。选择具有正确吨位的折弯机至关重要，原因如下。吨位不足会导致弯曲不完整或不准确，因为机器可能无法施加足够的力来正确地使材料变形。

相反，过大的吨位会导致过度弯曲、材料损坏（如开裂或屈曲），甚至对折弯机本身及其工具造成潜在损坏。使用适当的吨位可确保弯曲过程正确，符合弯曲角度和尺寸的要求规格，这在精度不容商量的行业（如航空航天和汽车制造）尤为重要。此外，在推荐的吨位范围内运行有助于防止过载和过早磨损，从而延长工具组件的使用寿命。

因此，在为特定的金属弯曲任务选择合适的折弯机和工具时，吨位的概念是一个关键参数。它不仅直接影响最终产品的质量，还直接影响弯曲作的安全性和效率。制造商必须仔细考虑材料特性、所需的弯曲几何形状和机器的能力，以确保所选的吨位足以完成工作，而不会超出设备的限制。

影响吨位要求的因素

特定弯曲作所需的吨位受多种因素影响，包括：

材料类型：不同的金属具有不同程度的抗拉强度和弹性，这直接影响弯曲它们所需的力。例如，由于不锈钢的抗拉强度较高，与弯曲相同厚度的铝相比，弯曲不锈钢通常需要更大的力。
材料厚度：随着金属厚度的增加，其抗变形能力也会增加，需要更大的吨位才能达到所需的弯曲。材料厚度和所需力之间的关系通常是指数级的;厚度加倍可以使所需的力增加四倍。
弯曲角度和半径：弯曲角度的锐度和弯曲半径的紧密度在决定所需的吨位方面也起着重要作用。通常，更锐利的角度和更小的半径需要更大的力。此外，采用的弯曲方法会影响吨位;空气弯曲需要最少，其次是底部弯曲，压印需要的力最大。
弯曲长度：需要在金属板上进行的弯曲长度与所需的总吨位成正比。较长的弯曲将需要来自折弯机的更大总力。
开模宽度（V-Die）：下模（V 型模）中开口的宽度会影响所需的吨位。较宽的开口通常会减少弯曲给定厚度的材料所需的力。最佳开模宽度通常与材料厚度有关，通常建议的宽度为材料厚度的 6 到 12 倍。
工具选择：弯曲过程中使用的冲头和模具的特定形状和状况会影响力在工件上的分布方式，从而影响所需的吨位。例如，具有更尖锐的拳头可能比具有更平缓半径的拳头需要更大的力。
弯曲方法：如前所述，用于弯曲金属的技术（无论是空气弯曲、底部弯曲还是压印）都会对所需的吨位产生重大影响。与其他两种方法相比，压印需要更高的力。

鉴于这些众多因素的相互作用，很明显，确定折弯机作的合适吨位需要仔细考虑材料的特性、所需的工件最终形状以及所采用的工具和弯曲方法。

不同应用的典型吨位范围（示例）

折弯机作所需的吨位可能因具体应用而有很大差异：

对于轻型任务，例如弯曲薄规格材料，吨位容量约为 20 吨的折弯机可能就足够了。
一般的金属制造工作通常需要 100 至 300 吨的折弯机，具体取决于所加工材料的厚度和类型。
重工业应用，包括弯曲厚板或制造大型结构部件，可能需要容量达到数百吨甚至数千吨的折弯机。一些专用型号能够施加高达 3000 吨或更高的力。

这种广泛的吨位能力突显了折弯机在各个行业的多样化应用，从精密电子元件的生产到建筑和基础设施中使用的大型结构元件的制造。该技术已经发展到能够处理这些广泛不同要求的机器，凸显了它对现代制造业规模和需求的适应性。

计算所需吨位

为了估计给定作所需的弯曲力，可以使用各种公式和吨位图。这些工具考虑了前面讨论的因素，例如材料类型和厚度、弯曲角度、弯曲长度和开模宽度。许多公式将材料的抗拉强度作为关键参数。吨位图为具有标准模具开口的材料和厚度的常见组合提供预先计算的值，为估计力要求提供快速参考。此外，还有许多在线计算器可供用户输入特定参数，以确定其弯曲任务所需的估计吨位。

需要注意的是，这些计算和图表提供了估计值，在选择折弯机和规划作时，考虑材料特性的潜在变化并纳入安全裕度至关重要。通常的建议是选择吨位容量超过计算要求 20% 至 30% 的折弯机，以适应这些变化并确保安全有效的弯曲。虽然这些工具提供了宝贵的指导，但熟练的作人员所拥有的实践经验和对材料行为的理解对于做出正确的吨位估计和确保安全成功地执行弯曲作通常是必不可少的。

精度和自动化：CNC 折弯机作

CNC 控制简介

将 CNC（计算机数控）系统集成到折弯机中，通过引入高度自动化和精度，从根本上改变了金属弯曲工艺。在 CNC 折弯机中，作员可以直接将所需的弯曲参数（例如角度、深度和弯曲顺序）编程到机器的控制器中。编程完成后，CNC 系统将接管对机器运动的控制，以卓越的精度和一致性执行弯曲过程。这种自动化显著减少了弯曲过程中对手动调整的需要，从而提高了效率和最终产品的质量。

CNC 技术的采用是折弯机作的重大进步，能够生产具有早期手动运行机器无法达到的精度和效率水平的复杂零件。手动折弯机在很大程度上依赖于作员的技能和经验，而 CNC 自动化最大限度地减少了人为错误的可能性，并确保每个零件都完全按照编程的规格弯曲。这种能力在严格公差和始终如一的质量至关重要的行业中尤为重要。

后挡料的作用

CNC 折弯机的关键部分是复杂的后挡料系统，它在确保工件的正确定位方面起着至关重要的作用。这些系统能够沿多个轴移动金属板，通常包括用于向前和向后移动以控制法兰长度的 X 轴，用于垂直移动以适应不同弯曲高度的 R 轴，有时还包括用于左右横向移动的 Z 轴以允许更复杂的零件定位。

在更先进的 CNC 折弯机中，后挡料系统可以有多达六个控制轴，从而能够管理非常复杂的弯曲作。每个轴都由 CNC 系统独立控制，允许精确和协调的运动，确保工件在顺序中的每个弯曲中都处于正确的位置。

多轴后挡料的使用显着增强了 CNC 折弯机的多功能性。它能够创建需要在非常精确的位置进行多次弯曲的零件，而无需在弯曲之间手动重新定位工件。这种自动化不仅减少了生产复杂零件所涉及的处理时间，而且通过减少手动调整过程中可能发生的错误，提高了弯曲过程的整体精度。在多个维度上精确定位工件的能力使制造商能够生产更复杂的几何形状并满足更严格的设计规范。

多个控制轴（Y1、Y2、X、R、Z 等）

CNC 折弯机使用多轴系统在弯曲过程中实现精确和协调的运动：

Y1 和 Y2 轴对于控制滑枕的垂直运动至关重要。它们独立管理柱塞的左侧和右侧，确保它以平行的方式向下移动到床上。这种同步运动对于在工件的整个长度上实现正确和一致的弯曲角度至关重要。
X 轴控制后挡料的水平移动，用于确定弯曲零件的翼缘长度。通过向前或向后移动后挡料，CNC 系统确保工件在每次弯曲时都正确定位。
R 轴提供对后挡料的垂直控制，允许其升高或降低。这在弯曲具有多个翼缘的零件或需要不同的弯曲高度时特别有用。
Z 轴（有时添加 Z1 和 Z2 轴）控制后挡料手指的横向移动。这允许工件从一侧到另一侧的精确定位，这对于某些复杂的弯曲作是必需的。
除了这些主轴之外，一些先进的 CNC 折弯机还可能包括其他轴来控制参数，例如补偿机器偏转的凸度系统，或用于自动化材料处理系统。

这些多轴的精确和协调运动都在 CNC 系统的控制下，能够从平面金属板创建过于复杂和正确的三维零件。这种控制水平允许复杂的弯曲序列和几何形状，如果不是不可能的话，使用手动方法将非常困难。

CNC 作的好处

在折弯机中实施 CNC 技术为制造商带来了许多好处：

提高精度：CNC 机器可以达到极高的弯曲精度水平，通常在编程规格的毫米甚至微米内。这种精度对于生产满足严格质量标准和严格公差的零件至关重要。
增强的可重复性：一旦设置了弯曲程序，CNC 折弯机就可以一次又一次地始终如一地生产相同的零件。这种可重复性对于大规模生产至关重要，可确保批次中的所有部件都是均匀的。
提高效率：通过自动化大部分弯曲过程，CNC 机床减少了对体力劳动的需求，最大限度地减少了新作业的设置时间，并减少了因错误而浪费的材料量。这可以提高生产率并降低总体制造成本。
更高的复杂性：CNC 控制允许在一次作中创建复杂的形状和执行多个弯曲。此功能为更复杂的零件设计提供了可能性，而这些设计可能具有挑战性或无法使用手动设备进行生产。
易用性：现代 CNC 系统通常配备用户友好的界面和直观的编程软件。这使得作员可以更轻松地编程和运行复杂的弯曲作业，从而缩短学习曲线并提高整体作效率。

总之，CNC 折弯机能够更快、更高效地生产更高质量的零件，同时还可以制造更复杂和创新的设计，从而在制造业中提供重要的竞争优势。CNC 技术提供的精度和自动化对于满足现代制造的需求和在全球市场上保持竞争力至关重要。

确保整个长度的准确性：Crowning 系统

机器偏转问题

在折弯机的金属弯曲过程中，施加的巨大力会导致机器的结构部件，特别是滑枕（上梁）和床身（下工作台）弯曲或偏转。这种偏转在机器中心尤其明显，那里的弯曲力通常集中，而支撑距离最远。

这种弯曲的结果是工件的弯曲不均匀，其中中心的角度往往比末端的角度更开放，其中滑枕和床身由机器的框架更牢固地支撑。在处理较长的工件时，这种凸度效应的严重性会加剧，因为弯曲力分布在更大的距离上，并且当更厚或更坚固的材料需要更高的弯曲力时。

机器偏转是折弯机运行中固有的挑战，特别是对于大型机器和更苛刻的弯曲任务。如果不加以解决，这种现象会严重影响最终弯曲零件的精度和一致性，从而导致产品不符合要求的规格。因此，抵消这种偏转的方法对于获得高质量的弯曲结果至关重要。

补偿的目的和重要性

为了克服机器偏转的问题，折弯机通常配备凸度系统。该系统的主要目的是补偿在施加弯曲力期间在柱塞和床身中发生的自然弯曲或弯曲。通过抵消这种偏转，凸度可确保弯曲角度在工件的整个长度上保持正确和均匀。凸度系统通常通过施加相反的力或在床或柱塞中产生与弯曲载荷引起的挠曲相反的轻微曲率来工作。

实施凸度系统对于实现精确的弯曲角度至关重要，这对于制造零件的功能和配合至关重要。通过最大限度地减少机器偏转引起的不一致，凸度有助于减少生产的有缺陷零件的数量，从而降低废品率并提高制造过程的整体效率。沿工件长度保持均匀弯曲对于最终产品的结构完整性和美学质量也至关重要。最终，功能良好的凸度系统提高了使用折弯机制造的产品的精度和整体质量。

补偿系统的类型

已经开发了几种类型的凸度系统来补偿折弯机的偏转：

手动凸度（匀场）：这是一种传统方法，作员手动将金属薄条（称为垫片）插入底模中心下方。垫片在模具中形成一个轻微向上的曲线或冠状，从而抵消柱塞和床的向下偏转。这种方法需要技能和经验来决定适当的填充量，并且通常涉及试错过程。

机械凸度：这些系统使用一系列可调节的楔块或垫片，这些楔块或垫片集成在模架或折弯机床身中。通过调整这些楔形，可以创建补偿曲线。调整可以使用手摇曲柄手动完成，也可以使用电动机构自动完成，有时由 CNC 系统控制。

液压凸度：这种类型的系统将液压缸集成到折弯机床身中。在弯曲循环中，这些气缸在床身上向上推，形成一个冠状物，抵消柱塞和床身的偏转。液压凸度系统通常由 CNC 控制，允许根据弯曲参数进行动态调整。

CNC 补偿：这是最先进的压裂系统类型，折弯机的 CNC 控制根据各种参数（如材料厚度、弯曲长度、模具开口和材料的抗拉强度）自动计算和调整所需的压裂量。CNC 凸度可以使用液压缸或机械楔形系统来实现。一些系统提供动态凸度，这意味着在整个弯曲作过程中实时调整补偿量，以确保最佳精度。

凸度系统的发展，从手动垫片到复杂的 CNC 控制的液压和机械系统，反映了对金属弯曲自动化和精度的需求不断增长。这些先进的系统为补偿机器挠度提供了最正确、最有效的解决方案，从而获得更高的质量和更一致的弯曲结果。

电动/CNC 凸度的好处

在折弯机中使用电动或 CNC 控制的凸度系统具有几个显著的优势：

更高的精度和准确度：这些系统允许对机器挠度进行更精确和正确的补偿，从而在工件的整个长度上产生更一致和正确的弯曲角度。

减少设置程序：CNC 凸度系统可以根据编程的弯曲参数自动计算和应用必要的补偿，从而减少手动调整和作员干预的需要。

不同条件的补偿：这些系统通常可以根据材料特性或弯曲条件的变化来调整凸度，即使这些因素发生变化，也能确保最佳精度。

提高生产率并减少废品：通过确保从第一个零件开始正确弯曲，电动和 CNC 凸度系统有助于提高生产力并减少因弯曲误差而浪费的材料量。

高需求作中的一致性：对于挠度更明显的大吨位和高强度弯曲应用，这些系统可确保弯曲结果的高度一致性。

总体而言，自动凸度系统对于需要持续生产高质量弯曲零件的现代制造环境至关重要。这些系统无需大量手动调整即可最大限度地减少机器偏转的影响，有助于提高效率、降低成本和提高产品质量。

安全优先：折弯机安全指南

了解潜在危险

作折弯机虽然对于金属制造至关重要，但如果不遵循适当的程序，则会带来重大的安全风险。主要危险是无人看管地进入作点，冲头和模具在这里相遇以弯曲金属。如果工人的手或其他身体部位被夹在该区域，这可能会导致严重的挤压伤。

其他区域也存在夹点，例如移动的柱塞和后挡料之间，有受伤的风险。意外启动脚踏板，尤其是在没有得到适当保护或定位的情况下，是事故的另一个常见原因。此外，如果不在机器正确锁定并遵循严格的协议的情况下进行维护和换刀作，则可能会很危险。甚至工件本身也可能存在危险，例如在弯曲过程中意外“鞭打”或在机器组件上产生夹点。

彻底了解与折弯机作相关的这些和其他潜在危险是建立和实施有效安全措施以防止工作场所事故和伤害的关键第一步。

基本安全预防措施和指南

为确保折弯机的安全运行，必须遵守一套全面的安全预防措施和指南：

综合培训：必须只有接受过全面培训并且可以作折弯机的个人才能这样做。该培训应涵盖安全作的所有方面，包括了解机器的控制、正确的设置程序、危险识别和紧急停机程序。
个人防护设备（PPE）：作员必须始终使用适当的个人防护设备，例如安全眼镜或护目镜以保护眼睛免受飞溅的碎片的伤害，以及提供手部保护的手套。
机器护罩：确保所有必需的安全防护装置都到位并正常运行至关重要。这些防护装置可以包括屏障防护装置、光幕和激光束防护装置，旨在防止作员身体的任何部位在弯曲周期期间进入作点。防护装置必须符合既定的安全标准，例如 OSHA 和 ANSI/CSA 设定的标准。
安全作程序：严格遵守安全作程序至关重要。这包括在作过程中切勿将手或身体的任何部分放在模具区域内;应始终执行“No Hands in Die”政策。当需要将工件靠近工装进行管理时，应使用专用的手动进给工具。应使用双手控制装置或存在感应装置，以确保作员的手在机器行程期间远离夹点。在开始弯曲过程之前正确固定工件也很重要，要意识到材料鞭打的可能性，并在安装或更换工具时使用安全块以防止柱塞的意外移动。应将后挡料调整到防止工件滑倒的高度，并且应在每次班次和工作开始时对折弯机进行测试循环（无工件），以确保其正常工作。保持干净整洁的工作区域对于防止绊倒和跌倒也很重要。切勿让机器在无人看管的情况下运行，任何不安全的情况或机器故障都应立即报告给主管。在进行任何维护或更换工具之前，应关闭折弯机的主电源。
脚踏板安全：如果使用脚踏板运行折弯机，则只能与其他安全防护装置或设备结合使用，并且必须保持作员双手与作点之间的安全距离。应保护脚踏板免受意外启动，作员应避免“骑”踏板。
维护和检查：定期检查和维护折弯机对于确保其持续安全运行至关重要。这包括检查磨损或损坏的部件、松动的连接以及液压系统中的任何泄漏。遵循制造商推荐的维护计划和协议至关重要。
紧急停止按钮：折弯机上所有紧急停止按钮的位置都应清楚地标记出来，以便作员易于作。所有使用机器或围绕机器工作的人员都应该知道如何在紧急情况下使用这些按钮快速停止作。
监督：应提供足够的监督，以确保作员遵守所有既定的安全规则和程序。

遵守这些全面的安全指南不仅是一项建议，而且是防止在与折弯机作所涉及的强大力量一起工作时造成严重伤害的关键必要条件。管理层和作人员对安全的承诺对于在金属制造设施中创造安全的工作环境至关重要。

常见问题

CNC 和 NC 折弯机有什么区别？

CNC（计算机数控）折弯机使用计算机系统来控制弯曲过程的各个方面，提供高度的精度和自动化。作员可以对复杂的弯曲序列进行编程，机器将在最少的人工干预下执行它们。另一方面，NC（数控）折弯机更基本，通常允许对有限数量的轴和功能进行编程。虽然这两种类型都使用数字输入来控制弯曲，但 CNC 系统通常更复杂，并为复杂的弯曲作提供更大的灵活性和准确性。如前所述，CNC 被认为是高端控制器 .

哪些行业使用折弯机？

折弯机因其能够精确弯曲和塑造金属而应用于众多行业。其中包括制造车身面板和底盘部件的汽车行业、生产飞机复杂零件的航空航天业，以及制造结构元件和建筑金属制品的建筑业。它们在电子工业中也是必不可少的，用于形成外壳，用于管道系统的 HVAC（供暖、通风和空调）以及农业和电气设备的生产。此外，折弯机还用于家具制造、电器生产、医疗设备制造、能源部门（用于可再生能源系统的组件）、运输（包括铁路）、电信、食品加工设备、国防应用、管道、标牌，甚至用于金属艺术品的创作。

有哪些不同类型的折弯机可供选择？

折弯机有多种类型，每种类型都以用于产生弯曲力的机构而有所不同。这些包括机械折弯机，它使用机械杠杆或凸轮;使用液压缸的液压折弯机;使用压缩空气的气动折弯机;以及采用电动机的伺服电动（或电动）折弯机。此外，还有 CNC 折弯机，它结合了用于自动化作的计算机数控，以及用于简单任务的手动折弯机，以及结合了液压和电气系统功能的混合动力折弯机。

折弯机要多少钱？

折弯机的成本可能会因几个因素而有很大差异。这些包括折弯机的类型（机械、液压、电动、CNC）、它的尺寸和容量（以吨位和弯曲长度衡量）、它提供的具体功能（例如 CNC 系统或凸度系统）、品牌以及机器是新的还是二手的。更小、更简单的折弯机可能只需几千美元，而具有高级功能的大型复杂 CNC 机器的成本可能从几万美元到数十万美元不等。成本还可能受到其他因素的影响，例如随附的工具和附件。

What factors should be considered when buying a press brake?

在考虑购买折弯机时，应考虑几个关键因素，以确保所选机器满足应用的特定需求。这些因素包括要弯曲的材料的类型和厚度、工件所需的最大弯曲长度、所需的弯曲精度水平和要生产的零件的复杂性、预期的产量、初始购买和持续运营成本的可用预算、工厂中可用的占地面积，机器的功率要求、它提供的安全功能、易于作和编程、维护要求以及制造商或供应商提供的售后服务和技术支持的可用性。

折弯机吨位是如何计算的？

折弯机吨位的计算涉及考虑与被弯曲材料和所需弯曲相关的几个因素。关键参数包括材料的抗拉强度和厚度、所需的弯曲角度和半径、弯曲长度以及模具开口的宽度。根据这些因素，使用各种公式和吨位图来估计所需的弯曲力。这些资源有助于确定合适的吨位，以实现所需的弯曲，而不会超出机器的能力或对材料或工具造成损坏。

折弯机需要什么维护？

定期维护对于确保折弯机的使用寿命和安全运行至关重要。维护任务通常包括机器的日常清洁以清除碎屑并防止堆积，润滑运动部件（对于机械和液压类型尤其重要）以确保平稳运行并减少磨损，定期检查是否有任何磨损、损坏或连接松动的迹象，检查液压油液位和液压系统中的任何泄漏，以及检查电动折弯机中的电气连接。对于 CNC 机床，为了保持最佳性能，可能还需要定期更新软件。此外，定期检查和验证所有安全装置的正常运行也很重要。

什么是折弯机上的后挡料？

后挡料是折弯机上使用的可调节止动机构，用于在金属板弯曲之前精确定位金属板。通过准确找到工件，后挡料可确保弯曲发生在正确的位置，从而获得所需的法兰长度和零件的整体尺寸。在 CNC 折弯机中，后挡料通常是可编程的，可以沿多个轴移动，从而允许创建复杂的弯曲，而无需手动重新定位工件。

什么是折弯机凸度？

折弯机凸度是一种系统，旨在补偿折弯机的柱塞和床身在弯曲过程中发生的偏转。当对弯曲金属施加力时，柱塞和床身可能会轻微弯曲，尤其是在中心，这可能导致沿工件长度的弯曲角度不准确。凸度系统通过施加相反的力或在机器的结构中产生轻微的曲率来抵消这一点，以确保在材料的整个长度上均匀和正确地弯曲。

折弯机上使用哪些安全装置？

折弯机配备了各种安全装置，以保护作员免受潜在危险。这些包括光幕，它在机器前面产生一个感应场，当被打断时，将停止柱塞的运动;激光束防护装置，其功能类似于光幕，但使用激光技术;物理屏障防护装置，阻止进入作点;双手控制装置，需要作员用双手启动机器，从而使它们远离弯曲区域;脚踏板防护装置可防止意外启动;回拉和约束，物理限制作员的手部运动;以及紧急停止按钮，用于在紧急情况下快速停止机器。

折弯机技术的演变

早期的机械制动器

最早的折弯机形式是机械机器，需要作员进行大量的体力劳动。与现代机器相比，这些机器的精度和速度有限。现代折弯机的一个重要前身是檐口制动器，该制动器于 1882 年获得专利，它允许金属板的直线弯曲。1924 年，第一台正式获得专利的“折弯机”机器问世，标志着向机械化弯曲迈出了一步。这些早期的机械制动器为金属成型的未来发展奠定了基础。

液压动力的兴起

20 世纪中叶，尤其是 1940 年代至 1960 年代期间，液压折弯机的引入和主导地位日益增强。与机械前辈相比，液压系统提供了更大的力，改进了对柱塞速度和行程长度的控制，并提高了灵活性。1968 年液压折弯机的第一项专利进一步巩固了他们在金属加工行业的地位。多年来，液压折弯机因其强大的性能和多功能性而成为金属制造中最普遍的类型。

数字革命：CNC 集成

折弯机技术的变革时期始于 1970 年代和 1980 年代，集成了计算机数控（CNC）系统。这场数字革命使作员能够对复杂的弯曲序列进行编程，从而显著提高了弯曲过程的精度、效率和自动化程度。多轴后挡料和复杂控制软件的开发进一步增强了 CNC 折弯机的功能，可以生产具有高重复精度的复杂三维零件。

电动折弯机的出现

最近，电动折弯机，也称为伺服电动折弯机，作为液压系统的节能和精确替代品而广受欢迎。这些机器使用电动伺服电机驱动滚珠丝杠或皮带传动，从而精确控制柱塞的运动。电动折弯机以其高精度、由于不含液压油而维护要求低、运行更安静而闻名，使其适用于一系列现代制造应用。

折弯机在制造业中的应用

多样化的工业应用

折弯机是用途广泛的机器，因其能够精确地弯曲和塑造金属板和板材而被广泛应用于各行各业。它们的适应性使其成为制造过程中必不可少的工具，从生产小型复杂部件到大型结构部件。

制造组件的具体示例

使用折弯机制造的部件范围很广，包括：

汽车：车身面板、底盘部件、支架、排气系统和各种结构件都使用折弯机成型，以满足汽车行业的精确规格。
航空航天：折弯机在航空航天领域至关重要，用于制造机身部件、机翼结构、支架、起落架部件和飞机内部元件，其中精度和材料完整性至关重要。
建设：在建筑行业，折弯机用于制造结构部件，如梁、支撑和钢筋，以及建筑金属制品，如门窗框架、屋顶板和楼梯。
电子学：折弯机构成了电子设备、工业机械、控制柜、面板和接线盒的金属外壳，确保功能性和保护。
暖通空调：供暖、通风和空调行业依靠折弯机为空调机组、空气处理机组、管道系统和通风系统的各种组件制造外壳。
家具：室内和室外金属家具，包括框架、支架、支腿和支架，通常都是使用折弯机的精确弯曲能力制造的。
电器：许多家用电器，如冰箱、洗衣机、洗碗机和烤箱，都包含由折弯机形成的金属部件，包括外壳和结构元件。
医疗设备：大型医疗设备、安装支架、医院病床、手术工具和诊断机零件的框架的制造通常涉及使用折弯机来实现所需的形状和尺寸。
能源：风力涡轮机和太阳能电池板等可再生能源系统的部件，以及传统发电厂的电气柜和零件，都使用折弯机制造。
电信：折弯机用于制造通信盒的外壳、电信设备的安装支架以及网络电缆和通信系统的基础设施组件。
防御：国防工业使用折弯机生产弹药箱、国防和装甲车零件，甚至装甲板本身。
铁路：火车机车和车厢的各种部件，包括栏杆和结构件，都是在折弯机的帮助下制造的。
标牌和装饰：用于室内和室外标牌的金属字母、徽标和其他装饰元素通常使用折弯机技术形成。
食品加工：食品加工和制造设施中使用的设备通常包括由折弯机成型的金属部件。
管道：管道应用中卫生洁具的管道、管道系统和安装支架的制造也使用折弯机技术。

这个广泛的应用列表强调了折弯机在将钣金转化为几乎每个经济部门的大量基本部件方面所发挥的根本作用。从我们使用的日常用品到驱动先进工业的复杂机械，折弯机是现代制造业中不可或缺的工具。

结论

关键原则摘要

总之，折弯机通过采用冲头和模具系统通过施加受控力来弯曲金属板。不同的弯曲方法（例如气弯、底部弯曲和压印）提供不同程度的精度，并且需要不同程度的力。折弯机使用液压、气动或电动动力源，每种动力源在力容量、速度、精度、能源效率和维护要求方面都有自己的优点和缺点。

吨位是定义机器弯曲能力的关键参数，必须根据材料特性和所需的弯曲几何形状仔细考虑。CNC 系统通过实现精确和自动化的弯曲序列，彻底改变了折弯机作，而凸度系统对于补偿机器偏转和确保整个工件长度的准确性至关重要。安全在折弯机作中至关重要，需要全面的指南和预防措施来防止事故。

折弯机的持久重要性

折弯机是现代制造业中不可或缺的工具，可提供在众多行业中生产各种金属部件所需的精度、多功能性和效率。技术的不断进步进一步增强了它们的能力，使它们运行起来更正确、更高效、更安全。随着制造业的不断发展，折弯机技术可能仍将是塑造我们周围世界、适应新材料、创新设计以及对精度和可持续性日益增长的需求的关键过程。对金属弯曲和成型的基本需求将持续存在，而折弯机凭借其持续的技术进步，将继续在日益复杂和苛刻的制造环境中处于满足这一需求的最前沿。