Spørgsmål: Jeg har kæmpet for at forstå, hvordan bøjningsradius (som jeg påpegede) i printet relaterer sig til valg af værktøj. For eksempel har vi i øjeblikket problemer med nogle dele lavet af 0,5" A36 stål. Vi bruger 0,5″ diameter stanser til disse dele. radius og 4 tommer. dø. Nu hvis jeg bruger 20% reglen og gange med 4 tommer. Når jeg øger matriceåbningen med 15 % (for stål), får jeg 0,6 tommer. Men hvordan ved operatøren at bruge en 0,5" radius hulning, når udskrivning kræver en 0,6" bøjningsradius?
A: Du nævnte en af de største udfordringer, som plademetalindustrien står over for. Dette er en misforståelse, som både ingeniører og produktionsbutikker må kæmpe med. For at rette op på dette starter vi med hovedårsagen, de to dannelsesmetoder og forstår ikke forskellene mellem dem.
Fra bukkemaskinernes fremkomst i 1920'erne og frem til i dag har operatører støbt dele med bundbøjninger eller grunde. Selvom bundbukning er gået af mode i løbet af de sidste 20 til 30 år, gennemsyrer bukkemetoder stadig vores tankegang, når vi bukker metalplader.
Præcisionsslibeværktøjer kom på markedet i slutningen af 1970'erne og ændrede paradigmet. Så lad os tage et kig på, hvordan præcisionsværktøjer adskiller sig fra høvleværktøjer, hvordan overgangen til præcisionsværktøj har ændret branchen, og hvordan det hele hænger sammen med dit spørgsmål.
I 1920'erne ændrede støbningen sig fra skivebremsefolder til V-formede matricer med matchende stanser. En 90 graders stanse vil blive brugt med en 90 graders matrice. Overgangen fra foldning til formning var et stort skridt fremad for metalplader. Det er hurtigere, blandt andet fordi den nyudviklede pladebremse er elektrisk aktiveret – ikke mere manuel bøjning af hver bøjning. Desuden kan pladebremsen bøjes nedefra, hvilket forbedrer nøjagtigheden. Ud over baggaugerne kan den øgede nøjagtighed tilskrives, at stansen presser sin radius ind i materialets indre bøjningsradius. Dette opnås ved at anvende spidsen af værktøjet til en materialetykkelse, der er mindre end tykkelsen. Vi ved alle, at hvis vi kan opnå en konstant indvendig bøjningsradius, kan vi beregne de korrekte værdier for bøjningssubtraktion, bøjningsgodtgørelse, udvendig reduktion og K-faktor, uanset hvilken type bøjning vi laver.
Meget ofte har dele meget skarpe indre bøjningsradier. Skaberne, designerne og håndværkerne vidste, at delen ville holde, fordi alt så ud til at være blevet genopbygget - og det var det faktisk i hvert fald i forhold til i dag.
Det er alt sammen godt, indtil der kommer noget bedre. Det næste skridt fremad kom i slutningen af 1970'erne med introduktionen af præcisionsjordværktøj, computernumeriske controllere og avancerede hydrauliske kontroller. Nu har du fuld kontrol over kantpressen og dens systemer. Men vippepunktet er et præcisionsslebet værktøj, der ændrer alt. Alle regler for produktion af kvalitetsdele er ændret.
Dannelseshistorien er fuld af spring og grænser. I ét spring gik vi fra inkonsekvente flexradier for pladebremser til ensartede flexradier skabt gennem stempling, grunding og prægning. (Bemærk: Rendering er ikke det samme som støbning; se kolonnearkivet for mere information. I denne kolonne bruger jeg dog "bottom bending" til at henvise til både rendering og støbningsmetoder.)
Disse metoder kræver betydelig tonnage for at danne delene. Selvfølgelig er dette på mange måder dårlige nyheder for kantpressen, værktøjet eller delen. Imidlertid forblev de den mest almindelige metalbøjningsmetode i næsten 60 år, indtil industrien tog det næste skridt mod luftformning.
Så hvad er luftdannelse (eller luftbøjning)? Hvordan fungerer det i forhold til bundflex? Dette spring ændrer igen måden, radius skabes på. Nu, i stedet for at udstanse den indvendige radius af bøjningen, danner luften en "svævende" indvendig radius som en procentdel af matriceåbningen eller afstanden mellem matricearmene (se figur 1).
Figur 1. Ved luftbøjning bestemmes den indvendige radius af bøjningen af matricens bredde, ikke spidsen af stansen. Radius "svæver" inden for formularens bredde. Derudover bestemmer indtrængningsdybden (og ikke matricevinklen) vinklen på emnebøjningen.
Vores referencemateriale er lavlegeret kulstofstål med en trækstyrke på 60.000 psi og en luftdannende radius på cirka 16 % af matricehullet. Procentdelen varierer afhængigt af materialetype, flydeevne, tilstand og andre egenskaber. På grund af forskelle i selve metalpladen vil de forudsagte procenter aldrig være perfekte. De er dog ret præcise.
Blød aluminiumsluft danner en radius på 13% til 15% af matriceåbningen. Varmvalset bejdset og olieret materiale har en luftdannelsesradius på 14% til 16% af matriceåbningen. Koldvalset stål (vores basistrækstyrke er 60.000 psi) er dannet af luft inden for en radius på 15% til 17% af matriceåbningen. 304 rustfrit stål luftformningsradius er 20% til 22% af formhullet. Igen har disse procenter en række værdier på grund af forskelle i materialer. For at bestemme procentdelen af et andet materiale, kan du sammenligne dets trækstyrke med trækstyrken på 60 KSI for vores referencemateriale. For eksempel, hvis dit materiale har en trækstyrke på 120-KSI, skal procentdelen være mellem 31% og 33%.
Lad os sige, at vores kulstofstål har en trækstyrke på 60.000 psi, en tykkelse på 0,062 tommer og det, der kaldes en indvendig bøjningsradius på 0,062 tommer. Bøj det over V-hullet på 0,472-matricen, og den resulterende formel vil se sådan ud:
Så din indvendige bøjningsradius vil være 0,075″, som du kan bruge til at beregne bøjningsgodtgørelser, K-faktorer, tilbagetrækning og bøjningssubtraktion med en vis nøjagtighed – dvs. hvis din kantpresser bruger de rigtige værktøjer og designer dele omkring de værktøjer, som operatørerne bruges .
I eksemplet bruger operatøren 0,472 tommer. Frimærkeåbning. Operatøren gik op til kontoret og sagde: "Houston, vi har et problem. Det er 0,075." Slagradius? Det ser ud til, at vi virkelig har et problem; hvor skal vi hen for at få en af dem? Det tætteste vi kan komme er 0,078. "eller 0,062 tommer. 0,078 tommer. Stempelradius er for stor, 0,062 in. Stempelradius er for lille."
Men dette er det forkerte valg. Hvorfor? Stempelradius skaber ikke en indvendig bøjningsradius. Husk, vi taler ikke om bundflex, ja, spidsen af angriberen er den afgørende faktor. Vi taler om dannelsen af luft. Matrixens bredde skaber en radius; stansen er kun et skubbeelement. Bemærk også, at matricevinklen ikke påvirker bøjningens indvendige radius. Du kan bruge akutte, V-formede eller kanalmatricer; hvis alle tre har samme dysebredde, får du den samme indvendige bøjningsradius.
Stempelradius påvirker resultatet, men er ikke den afgørende faktor for bøjningsradius. Hvis du nu danner en punch-radius, der er større end den flydende radius, vil delen antage en større radius. Dette ændrer bøjningstillæg, kontraktion, K-faktor og bøjningsfradrag. Nå, det er ikke den bedste mulighed, vel? Du forstår - dette er ikke den bedste løsning.
Hvad hvis vi bruger 0,062 tommer? Slagradius? Dette hit bliver godt. Hvorfor? For i det mindste ved brug af færdige værktøjer er det så tæt som muligt på den naturlige "svævende" indre bøjningsradius. Brugen af denne punch i denne applikation bør give ensartet og stabil bøjning.
Ideelt set bør du vælge en stanseradius, der nærmer sig, men ikke overstiger, radius af den flydende del. Jo mindre punch-radius i forhold til float-bøjningsradius, jo mere ustabil og forudsigelig vil bøjningen være, især hvis du ender med at bøje meget. Stempler, der er for smalle, vil krølle materialet og skabe skarpe bøjninger med mindre konsistens og gentagelighed.
Mange mennesker spørger mig, hvorfor tykkelsen af materialet kun betyder noget, når man vælger et matricehul. De procentdele, der anvendes til at forudsige luftdannelsesradiusen, antager, at den anvendte form har en formåbning, der er egnet til materialets tykkelse. Det vil sige, at matrixhullet ikke bliver større eller mindre end ønsket.
Selvom du kan formindske eller øge størrelsen af formen, har radierne tendens til at deformeres, hvilket ændrer mange af bøjningsfunktionsværdierne. Du kan også se en lignende effekt, hvis du bruger den forkerte hitradius. Et godt udgangspunkt er således tommelfingerreglen for at vælge en matriceåbning otte gange materialetykkelsen.
I bedste fald vil ingeniører komme til butikken og tale med kantpresseoperatøren. Sørg for, at alle kender forskellen mellem støbemetoder. Find ud af, hvilke metoder de bruger, og hvilke materialer de bruger. Få en liste over alle de slag og dies, de har, og design derefter delen baseret på disse oplysninger. Skriv derefter i dokumentationen de stanser og matricer, der er nødvendige for den korrekte behandling af delen. Selvfølgelig kan du have formildende omstændigheder, når du skal finjustere dine værktøjer, men dette bør være undtagelsen snarere end reglen.
Operatører, jeg ved, at I alle er prætentiøse, jeg var selv en af dem! Men tiden er forbi, hvor du kunne vælge dit yndlingssæt af værktøjer. Men at få at vide, hvilket værktøj der skal bruges til deldesign, afspejler ikke dit færdighedsniveau. Det er bare et faktum. Vi er nu lavet af tynd luft og slumrer ikke længere. Reglerne er ændret.
FABRICATOR er det førende metalformnings- og metalbearbejdningsmagasin i Nordamerika. Magasinet udgiver nyheder, tekniske artikler og case-historier, der gør det muligt for producenterne at udføre deres arbejde mere effektivt. FABRICATOR har tjent industrien siden 1970.
Fuld digital adgang til FABRICATOR er nu tilgængelig, hvilket giver dig nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Fuld digital adgang til Tubing Magazine er nu tilgængelig, hvilket giver dig nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Fuld digital adgang til The Fabricator en Español er nu tilgængelig, hvilket giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Myron Elkins slutter sig til The Maker-podcast for at fortælle om sin rejse fra lille by til fabrikssvejser...
Indlægstid: 25. august 2023