Otázka: Snažil jsem se pochopit, jak poloměr ohybu (jak jsem poukázal) v tisku souvisí s výběrem nástroje. V současnosti máme například problémy s některými díly vyrobenými z 0,5″ oceli A36. Pro tyto díly používáme razníky o průměru 0,5″. poloměr a 4 palce. zemřít. Nyní, když použiji pravidlo 20 % a vynásobím 4 palce. Když zvětším otvor matrice o 15 % (u oceli), dostanu 0,6 palce. Jak ale operátor ví, že má použít děrovač s poloměrem 0,5″, když tisk vyžaduje poloměr ohybu 0,6″?
A: Zmínil jste jednu z největších výzev, kterým čelí průmysl plechu. To je mylná představa, se kterou se musí potýkat jak inženýři, tak výrobní závody. Abychom to napravili, začneme s hlavní příčinou, dvěma formačními metodami, a nepochopením rozdílů mezi nimi.
Od nástupu ohýbacích strojů ve 20. letech 20. století až do současnosti mají operátoři lisované díly se spodním ohybem nebo broušením. Ačkoli spodní ohýbání vyšlo za posledních 20 až 30 let z módy, metody ohýbání stále pronikají do našeho myšlení, když ohýbáme plechy.
Přesné brusné nástroje vstoupily na trh koncem 70. let a změnily paradigma. Pojďme se tedy podívat na to, jak se přesné nástroje liší od nástrojů pro hoblování, jak přechod na přesné nástroje změnil průmysl a jak to vše souvisí s vaší otázkou.
Ve 20. letech 20. století se lisování změnilo od záhybů kotoučových brzd na zápustky ve tvaru V s odpovídajícími razníky. 90stupňový děrovač bude použit s 90stupňovou matricí. Přechod od skládání k tvarování byl pro plech velkým krokem vpřed. Je to rychlejší, částečně proto, že nově vyvinutá talířová brzda je ovládána elektricky – už žádné ruční ohýbání v každém oblouku. Navíc lze kotoučovou brzdu ohnout zespodu, což zlepšuje přesnost. Zvýšenou přesnost lze kromě zadních dorazů přičíst i tomu, že razník vtlačí svůj poloměr do vnitřního poloměru ohybu materiálu. Toho je dosaženo aplikací hrotu nástroje na tloušťku materiálu menší než je tloušťka. Všichni víme, že pokud dokážeme dosáhnout konstantního vnitřního poloměru ohybu, můžeme vypočítat správné hodnoty pro odečtení ohybu, přídavek ohybu, vnější redukci a faktor K bez ohledu na to, jaký typ ohybu provádíme.
Díly mají velmi často velmi ostré vnitřní poloměry ohybu. Tvůrci, designéři a řemeslníci věděli, že díl vydrží, protože se zdálo, že vše bylo přestavěno – a ve skutečnosti tomu tak bylo, alespoň ve srovnání s dneškem.
Všechno je dobré, dokud nepřijde něco lepšího. Další krok vpřed přišel koncem 70. let se zavedením přesných broušených nástrojů, počítačových numerických ovladačů a pokročilých hydraulických ovládacích prvků. Nyní máte plnou kontrolu nad ohraňovacím lisem a jeho systémy. Bodem zlomu je ale přesně vybroušený nástroj, který všechno změní. Změnila se všechna pravidla pro výrobu kvalitních dílů.
Historie formace je plná skoků a mezí. Jedním skokem jsme přešli od nekonzistentních flex poloměrů u kotoučových brzd k jednotným flex poloměrům vytvořeným lisováním, základním nátěrem a embosováním. (Poznámka: Vykreslování není totéž jako odlévání; další informace naleznete v archivech sloupců. V tomto sloupci však používám „spodní ohýbání“ k označení metod vykreslování i odlévání.)
Tyto metody vyžadují značnou tonáž k vytvoření dílů. Samozřejmě, v mnoha ohledech je to špatná zpráva pro ohraňovací lis, nástroj nebo součást. Zůstaly však nejběžnější metodou ohýbání kovů téměř 60 let, dokud průmysl neudělal další krok směrem k tvarování vzduchem.
Takže, co je tvorba vzduchu (nebo ohýbání vzduchu)? Jak to funguje ve srovnání se spodním flexem? Tento skok opět změní způsob vytváření poloměrů. Nyní, namísto vyražení vnitřního poloměru ohybu, vzduch vytvoří „plovoucí“ vnitřní poloměr jako procento otvoru matrice nebo vzdálenosti mezi rameny matrice (viz obrázek 1).
Obrázek 1. Při ohýbání vzduchem je vnitřní poloměr ohybu určen šířkou matrice, nikoli hrotem razníku. Poloměr „pluje“ v rámci šířky formuláře. Kromě toho hloubka průniku (a nikoli úhel matrice) určuje úhel ohybu obrobku.
Naším referenčním materiálem je nízkolegovaná uhlíková ocel s pevností v tahu 60 000 psi a poloměrem tvarování vzduchu přibližně 16 % otvoru v matrici. Procento se liší v závislosti na typu materiálu, tekutosti, stavu a dalších vlastnostech. Kvůli rozdílům v samotném plechu nebudou předpovídaná procenta nikdy perfektní. Nicméně jsou docela přesné.
Měkký hliníkový vzduch tvoří poloměr 13 % až 15 % otvoru matrice. Mořený a olejovaný materiál válcovaný za tepla má poloměr tvorby vzduchu 14 % až 16 % otvoru matrice. Ocel válcovaná za studena (naše základní pevnost v tahu je 60 000 psi) je tvořena vzduchem v okruhu 15 % až 17 % otvoru matrice. Poloměr tvarování vzduchu z nerezové oceli 304 je 20 % až 22 % otvoru v matrici. Opět platí, že tato procenta mají rozsah hodnot kvůli rozdílům v materiálech. Chcete-li určit procento jiného materiálu, můžete porovnat jeho pevnost v tahu s pevností v tahu 60 KSI našeho referenčního materiálu. Pokud má váš materiál například pevnost v tahu 120-KSI, procento by mělo být mezi 31 % a 33 %.
Řekněme, že naše uhlíková ocel má pevnost v tahu 60 000 psi, tloušťku 0,062 palce a to, co se nazývá vnitřní poloměr ohybu 0,062 palce. Ohněte jej přes V-otvor 0,472 kostky a výsledný vzorec bude vypadat takto:
Takže váš vnitřní poloměr ohybu bude 0,075″, který můžete použít k výpočtu přídavků na ohyb, K faktorů, zatažení a odečtení ohybu s určitou přesností – tj. pokud váš operátor ohraňovacího lisu používá správné nástroje a navrhuje díly kolem nástrojů, které operátoři používají. .
V příkladu operátor používá 0,472 palce. Otevření razítka. Operátor přistoupil do kanceláře a řekl: „Houstone, máme problém. Je to 0,075.” Poloměr dopadu? Vypadá to, že máme opravdu problém; kam půjdeme pro jeden z nich? Nejblíže se můžeme dostat je 0,078. “nebo 0,062 palce. 0,078 palce. Poloměr razníku je příliš velký, 0,062 palce. Poloměr razníku je příliš malý.“
Ale to je špatná volba. Proč? Poloměr razníku nevytváří vnitřní poloměr ohybu. Pamatujte, že nemluvíme o spodní flexi, ano, hrot úderníku je rozhodujícím faktorem. Mluvíme o tvorbě vzduchu. Šířka matice vytváří poloměr; razník je jen tlačný prvek. Všimněte si také, že úhel matrice neovlivňuje vnitřní poloměr ohybu. Můžete použít akutní, V-tvarované nebo kanálové matice; pokud mají všechny tři stejnou šířku matrice, získáte stejný vnitřní poloměr ohybu.
Poloměr razníku ovlivňuje výsledek, ale není určujícím faktorem pro poloměr ohybu. Nyní, pokud vytvoříte poloměr razníku větší než plovoucí poloměr, díl získá větší poloměr. Tím se změní přídavek na ohyb, kontrakce, faktor K a odpočet ohybu. No, to není nejlepší možnost, že? Chápete - to není nejlepší volba.
Co když použijeme 0,062 palce? Poloměr dopadu? Tento hit bude dobrý. Proč? Protože, alespoň při použití hotových nástrojů, je co nejblíže přirozenému „plovoucímu“ vnitřnímu poloměru ohybu. Použití tohoto razníku v této aplikaci by mělo zajistit konzistentní a stabilní ohýbání.
V ideálním případě byste měli vybrat poloměr děrování, který se blíží poloměru prvku plovoucí součásti, ale nepřesahuje jej. Čím menší je poloměr razníku vzhledem k poloměru ohybu plováku, tím bude ohyb nestabilnější a předvídatelnější, zvláště pokud se nakonec budete hodně ohýbat. Příliš úzké razníky zmačká materiál a vytvoří ostré ohyby s menší důsledností a opakovatelností.
Mnoho lidí se mě ptá, proč na tloušťce materiálu záleží pouze při výběru otvoru raznice. Procenta použitá k předpovědi poloměru tvarování vzduchu předpokládají, že použitá forma má otvor formy vhodný pro tloušťku materiálu. To znamená, že otvor matrice nebude větší nebo menší, než je požadováno.
I když můžete zmenšit nebo zvětšit velikost formy, poloměry mají tendenci se deformovat, čímž se změní mnoho hodnot funkce ohybu. Podobný efekt můžete také vidět, pokud použijete špatný rádius zásahu. Dobrým výchozím bodem je tedy základní pravidlo vybrat otvor matrice osmkrát větší, než je tloušťka materiálu.
V nejlepším případě přijdou do dílny inženýři a promluví si s obsluhou ohraňovacího lisu. Ujistěte se, že každý zná rozdíl mezi formovacími metodami. Zjistěte, jaké metody používají a jaké materiály používají. Získejte seznam všech razidel a matric, které mají, a poté navrhněte součást na základě těchto informací. Poté do dokumentace zapište razníky a matrice nutné pro správné zpracování dílu. Samozřejmě můžete mít polehčující okolnosti, kdy budete muset své nástroje vyladit, ale mělo by to být spíše výjimkou než pravidlem.
Operátoři, vím, že jste všichni domýšliví, já sám jsem byl jedním z nich! Ale pryč jsou doby, kdy jste si mohli vybrat svou oblíbenou sadu nástrojů. To, že vám někdo řekne, který nástroj použít pro návrh součásti, neodráží vaši úroveň dovedností. Je to prostě fakt ze života. Nyní jsme ze vzduchu a už se nehrbíme. Pravidla se změnila.
FABRICATOR je přední časopis o tváření a zpracování kovů v Severní Americe. Časopis publikuje novinky, technické články a kazuistiky, které výrobcům umožňují dělat jejich práci efektivněji. FABRICATOR slouží průmyslu od roku 1970.
Plně digitální přístup k FABRICATOR je nyní k dispozici, což vám poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k časopisu Tubing Magazine, který vám poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k The Fabricator en Español, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Myron Elkins se připojuje k podcastu The Maker, aby hovořil o své cestě z malého města k továrnímu svářeči…
Čas odeslání: 25. srpna 2023