钣金加工是机械加工中不可缺少的一部分，尤其是在航空、家电、汽车、电梯等行业，钣金零件的应用非常广泛。弯曲作为板材加工中唯一的单一成形工序，是板材加工中最重要的工序之一。弯曲工艺的质量将直接影响产品的成型尺寸和外观。因此，如何保证弯曲过程中工件的成形尺寸和角度是弯曲过程中的一个重点研究内容。
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们感官追求的目标也日益高涨。在一些高端场所，金属片饰品的弯曲形状越复杂，越能体现设计师的设计水平和新潮风格，从而吸引顾客的眼球。同时，工件必须满足弯边圆弧最小半径、工件表面无折痕、装饰面无压痕的工艺要求。传统的折弯机无法满足这种特殊的工艺要求，于是金属板料刨弯技术应运而生。本文主要介绍了开槽工艺的特点和开槽方法，以及在折弯过程中如何保证折弯的尺寸和角度。
图1弯曲成形过程
传统的折弯工艺是利用下模开口处的两个边缘和上模顶部的边缘，在折弯机的上、下模的压力下，将金属板材折弯，使金属板材发生弹性变形到塑性变形的过程。弯曲角度由上模进入下模的深度决定，弯曲半径R板厚T(图1)。现在人们对工件的形状要求越来越高。如图2所示，一些形状复杂的工件，传统的自由弯曲、折弯机弯曲甚至三点弯曲工艺都无法弯曲。而且传统的折弯方法无法控制折弯圆角的半径，难以达到无缝折弯的工艺要求。因此，一种新的折弯工艺——开槽折弯工艺应运而生。
图2形状复杂的钣金零件
刨槽折弯工艺是用刨槽机在金属板要折弯的位置划线刨出V型槽，然后按要求在普通折弯机上折弯的工艺。刨弯工艺的特点主要包括以下三个方面。
工件棱边的圆弧半径小、工件无折痕
根据折弯工艺，折弯后的工件边缘圆弧半径与板材厚度成正比。板材越厚，弯曲形成的圆弧半径越大。在金属板材上制作V型槽后，板材的剩余厚度变成原来厚度的一半，甚至更小，这样弯曲后工件的边弧半径可以大大减小。由于开槽后折弯处的余板厚度较薄，折弯时的变形力会相应减小，不会向未折弯区域扩散，因此折弯后工件表面不会出现折痕，而且由于折弯处厚度较薄，折弯时所需压力的减小可以很好地避免装饰面出现压痕的风险。这样可以满足酒店、银行、商业中心、机场等高档场所金属装饰中工件边缘圆弧半径小、表面无折痕、装饰面无压痕的工艺要求。
降低了板材折弯所需要的设备吨位
在弯曲过程中，金属板所需的弯曲力与其厚度成正比。金属板的厚度越大，弯曲力就越大，设备的吨位就越高。折弯前在金属板材的折弯处刨出V型槽后，板材在折弯处的剩余厚度大大减小，折弯板材所需的折弯力也会相应减小，从而可以在较小吨位的折弯机上折弯较厚的板材。这样既减少了设备投资，又节省了能耗和场地。
复杂形状工件的弯制以及对回弹力的控制
图2所示的零件在普通的折弯机上是无法折弯的，但可以通过在折弯位置切一个V型槽，然后手工折弯的方式进行折弯。此外，可以通过控制剩余厚度来控制回弹力和回弹角
在钣金生产中，常用龙门刨床和钣金开槽机对钣金进行V型坡口加工。将需要修整和弯曲的板材放在开槽机上定位，然后输入板材厚度进行自动开槽。刨的时候注意以下两个方面。
开槽深度和剩余厚度设置
图3开槽效果
当板的厚度不变时，槽深和剩余厚度是对应的值。根据弯曲工艺要求，应首先设置一个剩余厚度值。一般默认值为0.8mm，最小值不能小于0.3mm，然后根据板材厚度设置进刀数量和进刀深度。为了控制毛刺和保护刀具，进给量不能太大。一般第一刀槽深度不能超过0.8mm，至少分两刀，不能一刀完成。比如刨一块厚度为1.2mm，开槽后厚度余量为0.5mm的不锈钢板，第一刀进给量设置为0.5mm，第二刀进给量设置为0.2。两遍后剩余量刚好0.5mm，毛刺比较少，如图3所示。
开槽角度的设置
由弯曲过程可知，金属板材在弯曲过程中存在不同程度的回弹变形，导致弯曲角度的偏差。开V型槽时，可根据工件所需的弯曲角度使槽合理化。概述五
形槽的开槽角度都要比折弯成形的角度大1°～2°，例如折弯一个90°的工件，V形槽角度可开成92°（图4），这样就能很好的避免折弯回弹造成的角度误差了（图5）。
图4 开槽角度与深度
图5 成形及控制回弹效果
槽刀的种类主要分为菱形顶角槽刀、正方形槽刀、三角形槽刀、圆形槽刀等（图6），刨槽时可根据V槽的不同形状和角度来选择合适的刀具。刨普通V形槽时，刀具角度应该小于V形槽的角度。例如V形槽角度为45°～60°时应选择菱形顶角为35°的槽刀，角度为60°～80°时应选择正三角形槽刀，角度为80°～90°时应选择菱形顶角为80°的槽刀，角度大于90°时应选择正方形槽刀，开圆槽时则选用圆形槽刀。
刀具数量的设定
在对尺寸较长的板材进行较深的刨槽时，单把刀具进行连续刨槽路径较长容易造成刀具过热磨损、刨槽效果变差、毛刺较大等问题。例如对一块长为2m的不锈钢进行2mm的刨槽时，若第一刀进刀量设置为0.5mm，连续刨2m，刀具会因发热过大而硬度变软，容易导致1.5m以后的刨槽质量下降，毛刺增大；若进刀量为0.2mm的话，刨完2mm的V形槽需要走10刀，大大影响加工效率。因此，对尺寸较长的板材进行刨槽时，除了要设置好进刀量以外，还要设置同时工作的刀具数量，这种情况下一般采用3～4把刀同时工作（图7），每把刀的进刀量相差2mm左右，如第一把刀进刀量为5mm，则第二、第三、第四把刀进刀量分别为7mm、9mm、11mm。这样既能保证刨槽质量，又能提高工作效率。
图7 槽刀的数量及安装方式
⑴上下模对刀不同心，会导致折弯尺寸出现误差，折弯前需先对上下模刀具进行对心调整。
⑵后挡料块左右位置移动后，板料与下模的相对位置可能发生变化，从而影响折弯尺寸，折弯前需重新测定后挡料块位置距离。
⑶工件与下模平行度不够，会造成折弯回弹，影响折弯角度，折弯前需测量并调整平行度。
⑷一次折弯角度不足时，二次折弯也会受到影响，折弯误差的累积会导致工件成形尺寸和角度误差加大，因此保证单边折弯时的准确性尤为重要。
⑸折弯时，下模V口的大小与折弯压力成反比，在加工不同厚度的金属板材时，需要按规定选择合适的下模V形槽，一般选择板厚的6～8倍最为合适。
⑹工件在刨V形槽后在折弯机上进行折弯时，要保证上模棱边、工件V形槽底边以及下模V形槽底边在同一垂面上。
⑺在对刨槽后工件进行折弯时，为了防止夹刀，上模角度最好控制在84°左右。
――节选自《钣金与制作》2018年第7期
