Вопрос: Я изо всех сил пытался понять, как радиус изгиба (как я уже указывал) на отпечатке связан с выбором инструмента.Например, в настоящее время у нас возникают проблемы с некоторыми деталями, изготовленными из стали А36 толщиной 0,5 дюйма.Для этих деталей мы используем пуансоны диаметром 0,5 дюйма.радиус и 4 дюйма.умереть.Теперь, если я воспользуюсь правилом 20% и умножу на 4 дюйма.Когда я увеличиваю отверстие матрицы на 15% (для стали), я получаю 0,6 дюйма.Но как оператор узнает, что нужно использовать пуансон с радиусом 0,5 дюйма, если для печати требуется радиус изгиба 0,6 дюйма?
Ответ: Вы упомянули одну из самых больших проблем, стоящих перед отраслью листового металла.Это заблуждение, с которым приходится бороться и инженерам, и производственным цехам.Чтобы исправить это, мы начнем с первопричины, двух методов формирования, а не понимания различий между ними.
С момента появления гибочных машин в 1920-х годах и по сей день операторы формуют детали с нижними изгибами или шлифовкой.Хотя нижняя гибка вышла из моды за последние 20–30 лет, методы гибки по-прежнему пронизывают наше мышление, когда мы сгибаем листовой металл.
Прецизионные шлифовальные инструменты появились на рынке в конце 1970-х годов и изменили парадигму.Итак, давайте посмотрим, чем прецизионные инструменты отличаются от строгальных, как переход на прецизионные инструменты изменил отрасль и как все это связано с вашим вопросом.
В 1920-х годах формование сменилось с складок для дисковых тормозов на V-образные штампы с соответствующими пуансонами.Пуансон под углом 90 градусов будет использоваться с матрицей под углом 90 градусов.Переход от фальцовки к формовке стал большим шагом вперед для листового металла.Это быстрее, отчасти потому, что недавно разработанный пластинчатый тормоз приводится в действие электрически – больше не нужно вручную прогибать каждый поворот.Кроме того, пластинчатый тормоз можно подогнуть снизу, что повышает точность.Помимо задних упоров, повышенную точность можно объяснить тем, что пуансон вдавливает свой радиус во внутренний радиус изгиба материала.Это достигается применением кончика инструмента к материалу толщиной меньше толщины.Мы все знаем, что если мы сможем добиться постоянного внутреннего радиуса изгиба, мы сможем рассчитать правильные значения для вычитания изгиба, припуска на изгиб, внешнего уменьшения и коэффициента К независимо от того, какой тип изгиба мы делаем.
Очень часто детали имеют очень острые внутренние радиусы изгиба.Создатели, дизайнеры и мастера знали, что эта деталь выдержит, потому что казалось, что все было перестроено – и на самом деле так оно и было, по крайней мере, по сравнению с сегодняшним днем.
Все хорошо, пока не появится что-то лучшее.Следующий шаг вперед был сделан в конце 1970-х годов с появлением прецизионных наземных инструментов, компьютерных числовых контроллеров и усовершенствованного гидравлического управления.Теперь у вас есть полный контроль над листогибочным прессом и его системами.Но переломным моментом является прецизионный инструмент, который меняет все.Изменились все правила производства качественных деталей.
История становления полна семимильных шагов.Одним прыжком мы перешли от непостоянных радиусов изгиба пластинчатых тормозов к единообразным радиусам изгиба, созданным посредством штамповки, грунтования и тиснения.(Примечание. Рендеринг — это не то же самое, что приведение; дополнительную информацию см. в архивах колонок. Однако в этой колонке я использую «нижний изгиб» для обозначения методов рендеринга и приведения.)
Эти методы требуют значительного тоннажа для формирования деталей.Конечно, во многих отношениях это плохая новость для листогибочного пресса, инструмента или детали.Тем не менее, они оставались наиболее распространенным методом гибки металлов в течение почти 60 лет, пока промышленность не сделала следующий шаг в сторону пневматической формовки.
Итак, что же такое воздухообразование (или изгиб воздуха)?Как это работает по сравнению с нижним флексом?Этот прыжок снова меняет способ создания радиусов.Теперь вместо того, чтобы пробивать внутренний радиус изгиба, воздух формирует «плавающий» внутренний радиус в процентах от отверстия матрицы или расстояния между рычагами матрицы (см. Рисунок 1).
Рисунок 1. При гибке на воздухе внутренний радиус изгиба определяется шириной матрицы, а не кончиком пуансона.Радиус «плавает» в пределах ширины формы.Кроме того, глубина проникновения (а не угол штампа) определяет угол изгиба заготовки.
Нашим эталонным материалом является низколегированная углеродистая сталь с пределом прочности 60 000 фунтов на квадратный дюйм и радиусом формирования воздуха примерно 16% от отверстия матрицы.Процент варьируется в зависимости от типа материала, текучести, состояния и других характеристик.Из-за различий в самом листовом металле прогнозируемые проценты никогда не будут идеальными.Однако они довольно точны.
Мягкий алюминиевый воздух занимает радиус от 13% до 15% отверстия матрицы.Горячекатаный травленый и смазанный маслом материал имеет радиус образования воздуха от 14% до 16% отверстия матрицы.Холоднокатаная сталь (наша базовая прочность на разрыв составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм) формуется воздухом в радиусе от 15% до 17% отверстия матрицы.Радиус пневматической штамповки из нержавеющей стали 304 составляет от 20% до 22% отверстия матрицы.Опять же, эти проценты имеют диапазон значений из-за различий в материалах.Чтобы определить процентное содержание другого материала, вы можете сравнить его прочность на разрыв с прочностью на разрыв 60 KSI нашего эталонного материала.Например, если ваш материал имеет предел прочности на разрыв 120-KSI, процент должен составлять от 31% до 33%.
Допустим, наша углеродистая сталь имеет прочность на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм, толщину 0,062 дюйма и так называемый внутренний радиус изгиба 0,062 дюйма.Согните его над V-образным отверстием матрицы 0,472, и полученная формула будет выглядеть следующим образом:
Таким образом, ваш внутренний радиус изгиба составит 0,075 дюйма, который вы можете использовать для расчета припусков на изгиб, коэффициента K, отвода и вычитания изгиба с некоторой точностью - т.е. если ваш оператор листогибочного пресса использует правильные инструменты и проектирует детали вокруг инструментов, которые используют операторы. .
В примере оператор использует 0,472 дюйма.Открытие штампа.Оператор подошел к офису и сказал: «Хьюстон, у нас проблема.Это 0,075».Радиус удара?Похоже, у нас действительно проблема;куда нам пойти, чтобы получить один из них?Самое близкое, что мы можем получить, это 0,078.«или 0,062 дюйма.0,078 дюйма. Радиус пуансона слишком велик, 0,062 дюйма. Радиус пуансона слишком мал».
Но это неправильный выбор.Почему?Радиус пуансона не создает внутренний радиус изгиба.Помните, мы не говорим о гибкости дна, да, решающим фактором является кончик нападающего.Речь идет об образовании воздуха.Ширина матрицы создает радиус;ударник – это всего лишь толкающий элемент.Также обратите внимание, что угол штампа не влияет на внутренний радиус изгиба.Вы можете использовать острые, V-образные или канальные матрицы;если все три имеют одинаковую ширину матрицы, вы получите одинаковый внутренний радиус изгиба.
Радиус пуансона влияет на результат, но не является определяющим фактором для радиуса изгиба.Теперь, если вы сформируете радиус пуансона, превышающий плавающий радиус, деталь примет больший радиус.Это изменяет допуск на изгиб, сжатие, коэффициент K и вычет за изгиб.Ну, это не лучший вариант, не так ли?Сами понимаете – это не лучший вариант.
Что, если мы используем 0,062 дюйма?Радиус удара?Этот хит будет хорош.Почему?Потому что, по крайней мере, при использовании готовых инструментов он максимально приближен к естественному «плавающему» внутреннему радиусу изгиба.Использование этого пуансона в данном случае должно обеспечить последовательный и стабильный изгиб.
В идеале вам следует выбрать радиус высечки, который приближается к радиусу плавающей детали, но не превышает его.Чем меньше радиус пуансона относительно радиуса изгиба поплавка, тем более нестабильным и предсказуемым будет изгиб, особенно если в конечном итоге вам придется много сгибаться.Слишком узкие пуансоны сминают материал и создают резкие изгибы с меньшей консистенцией и повторяемостью.
Многие спрашивают меня, почему при выборе отверстия для матрицы важна только толщина материала.Проценты, используемые для прогнозирования радиуса формования воздухом, предполагают, что используемая форма имеет отверстие, подходящее для толщины материала.То есть отверстие матрицы не будет больше или меньше желаемого.
Хотя вы можете уменьшить или увеличить размер формы, радиусы имеют тенденцию деформироваться, изменяя многие значения функции изгиба.Вы также можете увидеть аналогичный эффект, если используете неправильный радиус попадания.Таким образом, хорошей отправной точкой является практическое правило выбора отверстия матрицы, в восемь раз превышающего толщину материала.
В лучшем случае инженеры придут в цех и пообщаются с оператором листогибочного пресса.Убедитесь, что все знают разницу между методами формования.Узнайте, какие методы они используют и какие материалы используют.Получите список всех имеющихся у них пуансонов и штампов, а затем спроектируйте деталь на основе этой информации.Затем в документации пропишите пуансоны и штампы, необходимые для правильной обработки детали.Конечно, у вас могут быть смягчающие обстоятельства, когда вам придется настроить свои инструменты, но это должно быть скорее исключением, чем правилом.
Операторы, я знаю вы все претенциозные, я сам был одним из них!Но прошли те времена, когда вы могли выбрать свой любимый набор инструментов.Однако то, что вам говорят, какой инструмент использовать для проектирования деталей, не отражает уровень ваших навыков.Это просто факт жизни.Теперь мы созданы из воздуха и больше не сутулимся.Правила изменились.
FABRICATOR — ведущий журнал по металлообработке и формовке металлов в Северной Америке.Журнал публикует новости, технические статьи и истории болезни, которые позволяют производителям выполнять свою работу более эффективно.FABRICATOR обслуживает отрасль с 1970 года.
Теперь доступен полный цифровой доступ к The FABRICATOR, предоставляющий вам легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Теперь доступен полный цифровой доступ к журналу Tubing Magazine, предоставляющий вам легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Теперь доступен полный цифровой доступ к The Fabricator en Español, обеспечивающий легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Майрон Элкинс присоединяется к подкасту The Maker, чтобы рассказать о своем пути от маленького городка до заводского сварщика…
Время публикации: 25 августа 2023 г.