同一批 304 折弯:回弹为什么差一度半
同一批 304 板,上午折的回弹是一度二,下午变成两度七,两百扇柜门的缝一头宽一头窄。这篇讲清平整道次、加工硬化和轧制方向,角度怎么补回来,返工六天。
2011 年十二月,一批 1.5mm 的 304 做柜门,200 扇,同一个炉号,同一张板开出来的料。折完第一批 20 扇,拉去试拼,门缝一头 2mm,一头 4mm。
角度是 90 度,用角度尺量过,没超差。问题在回弹:头几件回弹 1.2 度,做到下午回弹 2.7 度。同一台机,同一副模,同一个师傅。
回弹不是机器的问题
折弯是把板压过屈服,松手以后弹性恢复一部分,角度就弹回来。回弹量跟三样有关:材料的屈服强度、弹性模量、弯曲半径与板厚的比值。
1.5 的板,V 槽 12,内 R 大约 2.1,R/t 是 1.4。这个比值下,304 的回弹在 1.5 到 2 度之间,属于正常。
不正常的是同一天里从 1.2 变到 2.7。机器没问题,模具没换,那变量只能在料上。
板在出厂前就已经硬过一次
2B 板在退火酸洗之后还有一道平整,也叫光整,压下量 0.8% 到 1.5%。这道工序是为了消除屈服平台、控制板形和粗糙度,不做的话折弯会有滑移线。
代价是表层产生了加工硬化。同一卷板,头尾的压下量不可能完全一样,硬度差 10 个 HV 很正常。
再加上开平。开平机的张力、辊隙、矫直辊的压下,会在板的长度方向留下一段一段的内应力。同一张板上,靠边的和靠中间的,折出来的角度差半度是常事。
我们把那批料拿去做硬度测试,头段 HV 172,尾段 HV 186。差 14 个 HV,对应的屈服差 25MPa 左右,算下来回弹差 0.4 度。剩下的 1 度,来自开平应力和折弯时的实际间隙。
折一道弯,硬多少
折弯外侧是拉伸,内侧是压缩。外侧的应变量按 t/(2R+t) 估,1.5 的板、内 R2.1,应变 26%。
304 的加工硬化很快。26% 的应变,屈服强度从退火态的 205MPa 涨到 400 以上,硬度从 180HV 到 320HV。
所以第二道弯的回弹一定比第一道大,第三道更大。做多道折弯的件,参数不能一套用到底,得一道一道试。这话说起来简单,车间里赶货的时候最容易忘。
轧制方向:差半度,也差一条裂纹
折弯线垂直于轧制方向,受拉方向沿着轧向,轧向的延性好,不容易裂,回弹也小。
折弯线平行于轧制方向,受拉方向变成横向,横向的延伸率低,201 的料在这个方向折 90 度,外角十有八九要裂。304 好一些,但回弹会大半度。
排版的时候就得想这件事。同一批柜门,如果有的横折有的竖折,装上去门缝不齐,返工是必然的。我们那批就是,为了省料,12 扇门里有 4 扇是竖折的。
怎么把角度找回来
试折三件。第一件按理论深度压,量出回弹;第二件按补偿压,比如要 90 度,就压到 87.6;第三件验证。
批量里每 20 件抽一件,量三个位置:两端和中间。中间的回弹通常小一点,因为板的约束强。
V 槽从 12 换到 16,内 R 变大,应变变小,回弹反而降下来。但内 R 大了,件的圆角变胖,客户不接受,这条路走不通。
下模加 0.05 的垫片,等于把深度压深一点,是土办法,管用,但伤模具。我们只在急着交货的时候用,用完把垫片取出来,机修要查一遍。
那 200 扇门怎么收场
全部拆下来,铰链位改成可调,一扇一扇调,两个人做了六天。
赔了 8000,是客户门套的返工费。柜门本身没废,只是缝不齐,可柜门装上去,门套的缝也得跟着补漆,这笔钱跑不掉。
后来定了一条:同一批折弯件,首件必须留样,标签上写卷号、板厚、V 槽、压力、实测角度。下一批做同样的件,先把首件拿出来对一遍。这条规矩贴在折弯机旁边的墙上,比作业指导书管用。
折弯线和轧向的关系见折弯线与轧制方向,屈服和抗拉在图纸上怎么标看屈服强度与抗拉强度,薄板折裂的另一种成因在201 折弯开裂。