Întrebare: M-am chinuit să înțeleg modul în care raza de îndoire (așa cum am subliniat) din imprimare se referă la selecția sculei. De exemplu, în prezent avem probleme cu unele piese fabricate din oțel A36 de 0,5 inchi. Folosim poansonuri cu diametrul de 0,5″ pentru aceste piese. rază și 4 inci. muri. Acum, dacă folosesc regula 20% și înmulțesc cu 4 inci. Când măresc deschiderea matriței cu 15% (pentru oțel), obțin 0,6 inci. Dar de unde știe operatorul să folosească un perforator cu rază de 0,5 inchi atunci când tipărirea necesită o rază de îndoire de 0,6 inchi?
R: Ați menționat una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă industria tablei. Aceasta este o concepție greșită cu care trebuie să se confrunte atât inginerii, cât și atelierele de producție. Pentru a remedia acest lucru, vom începe cu cauza principală, cele două metode de formare și să nu înțelegem diferențele dintre ele.
De la apariția mașinilor de îndoit în anii 1920 și până în zilele noastre, operatorii au modelat piese cu îndoituri de jos sau sol. Deși îndoirea de jos a ieșit din modă în ultimii 20 până la 30 de ani, metodele de îndoire încă ne pătrund în gândirea atunci când îndoim foile de metal.
Sculele de șlefuit de precizie au intrat pe piață la sfârșitul anilor 1970 și au schimbat paradigma. Așadar, să aruncăm o privire la modul în care sculele de precizie diferă de sculele de rindeluit, modul în care tranziția la sculele de precizie a schimbat industria și cum se leagă totul de întrebarea dvs.
În anii 1920, turnarea s-a schimbat de la cute de frână pe disc la matrițe în formă de V cu poansonuri potrivite. Un poanson de 90 de grade va fi folosit cu o matriță de 90 de grade. Trecerea de la pliere la formare a fost un mare pas înainte pentru tablă. Este mai rapid, parțial pentru că frâna cu plăci nou dezvoltată este acționată electric – nu mai este nevoie să îndoiți manual fiecare îndoire. În plus, frâna cu plăci poate fi îndoită de jos, ceea ce îmbunătățește precizia. Pe lângă ecartamentele din spate, precizia crescută poate fi atribuită faptului că poansonul își presează raza în raza interioară de îndoire a materialului. Acest lucru se realizează prin aplicarea vârfului sculei la o grosime a materialului mai mică decât grosimea materialului. Știm cu toții că, dacă putem obține o rază de îndoire interioară constantă, putem calcula valorile corecte pentru scăderea îndoirii, toleranța de îndoire, reducerea exterioară și factorul K, indiferent de tipul de îndoire pe care îl facem.
Foarte des piesele au raze interne de curbură foarte ascuțite. Producătorii, designerii și meșterii știau că piesa va rezista, deoarece totul părea să fi fost reconstruit – și de fapt a fost, cel puțin în comparație cu azi.
Totul e bine până când vine ceva mai bun. Următorul pas înainte a venit la sfârșitul anilor 1970, odată cu introducerea sculelor de sol de precizie, controlere numerice computerizate și comenzi hidraulice avansate. Acum aveți control deplin asupra presei de frână și a sistemelor acesteia. Dar punctul de vârf este un instrument de precizie care schimbă totul. S-au schimbat toate regulile pentru producția de piese de calitate.
Istoria formării este plină de salturi și limite. Într-un singur salt, am trecut de la razele de flexibilitate inconsecvente pentru frânele cu plăci la razele de flexibilitate uniforme create prin ștanțare, amorsare și gofrare. (Notă: Redarea nu este același lucru cu turnarea; puteți căuta în arhivele coloanei pentru mai multe informații. Cu toate acestea, în această coloană folosesc „îndoire de jos” pentru a implica metode de randare și turnare.)
Aceste metode necesită un tonaj semnificativ pentru a forma piesele. Desigur, din multe puncte de vedere, aceasta este o veste proastă pentru presa de frână, unealtă sau piesă. Cu toate acestea, au rămas cea mai comună metodă de îndoire a metalelor timp de aproape 60 de ani, până când industria a făcut următorul pas către formarea cu aer.
Deci, ce este formarea aerului (sau curbarea aerului)? Cum funcționează în comparație cu fund flex? Acest salt schimbă din nou modul în care sunt create razele. Acum, în loc să ștampileze raza interioară a cotului, aerul formează o rază interioară „plutitoare” ca procent din deschiderea matriței sau distanța dintre brațele matriței (vezi Figura 1).
Figura 1. La îndoirea cu aer, raza interioară a îndoirii este determinată de lățimea matriței, nu de vârful poansonului. Raza „plutește” în lățimea formularului. În plus, adâncimea de penetrare (și nu unghiul matriței) determină unghiul de îndoire a piesei de prelucrat.
Materialul nostru de referință este oțel carbon aliat cu o rezistență la tracțiune de 60.000 psi și o rază de formare a aerului de aproximativ 16% din orificiul matriței. Procentul variază în funcție de tipul de material, fluiditate, stare și alte caracteristici. Datorită diferențelor de tablă în sine, procentele estimate nu vor fi niciodată perfecte. Cu toate acestea, sunt destul de precise.
Aerul moale din aluminiu formează o rază de 13% până la 15% din deschiderea matriței. Materialul decapat și uleiat laminat la cald are o rază de formare a aerului de 14% până la 16% din deschiderea matriței. Oțelul laminat la rece (rezistența la tracțiune de bază este de 60.000 psi) este format de aer pe o rază de 15% până la 17% din deschiderea matriței. Raza de formare a aerului din oțel inoxidabil 304 este de 20% până la 22% din orificiul matriței. Din nou, aceste procente au o gamă de valori datorită diferențelor de materiale. Pentru a determina procentul altui material, puteți compara rezistența sa la tracțiune cu rezistența la tracțiune de 60 KSI a materialului nostru de referință. De exemplu, dacă materialul dumneavoastră are o rezistență la tracțiune de 120-KSI, procentul ar trebui să fie între 31% și 33%.
Să presupunem că oțelul nostru carbon are o rezistență la tracțiune de 60.000 psi, o grosime de 0,062 inchi și ceea ce se numește o rază de îndoire interioară de 0,062 inci. Îndoiți-l peste gaura în V a matriței de 0,472 și formula rezultată va arăta astfel:
Așadar, raza de îndoire interioară va fi de 0,075″, pe care o puteți utiliza pentru a calcula toleranțele de îndoire, factorii K, tragerea și scăderea îndoirii cu o anumită precizie, adică dacă operatorul dvs. de frână folosește uneltele potrivite și proiectează piese în jurul uneltelor pe care le sunt operatorii. folosit.
În exemplu, operatorul folosește 0,472 inchi. Deschidere ștampilă. Operatorul a intrat în birou și a spus: „Houston, avem o problemă. Este 0,075.” Raza de impact? Se pare că avem cu adevărat o problemă; unde mergem sa luam unul dintre ei? Cel mai aproape pe care îl putem obține este 0,078. „sau 0,062 inci. 0,078 inchi. Raza poansonului este prea mare, 0,062 inchi. Raza perforarii este prea mică.”
Dar aceasta este alegerea greșită. De ce? Raza de perforare nu creează o rază de îndoire interioară. Amintiți-vă, nu vorbim despre fund flex, da, vârful atacantului este factorul decisiv. Vorbim despre formarea aerului. Lățimea matricei creează o rază; pumnul este doar un element de împingere. De asemenea, rețineți că unghiul matriței nu afectează raza interioară a îndoirii. Puteți utiliza matrici acute, în formă de V sau canale; dacă toate trei au aceeași lățime a matriței, veți obține aceeași rază de îndoire interioară.
Raza de perforare afectează rezultatul, dar nu este factorul determinant pentru raza de îndoire. Acum, dacă formați o rază de perforare mai mare decât raza de plutire, piesa va lua o rază mai mare. Aceasta modifică toleranța de îndoire, contracția, factorul K și deducerea de îndoire. Ei bine, asta nu este cea mai bună opțiune, nu-i așa? Înțelegi – aceasta nu este cea mai bună opțiune.
Ce se întâmplă dacă folosim 0,062 inci? raza gaurii? Acest hit va fi bun. De ce? Pentru că, cel puțin atunci când utilizați unelte gata făcute, este cât mai aproape posibil de raza interioară naturală de curbură „plutitoare”. Utilizarea acestui poanson în această aplicație ar trebui să asigure o îndoire constantă și stabilă.
În mod ideal, ar trebui să selectați o rază de perforare care se apropie, dar nu o depășește, de raza caracteristicii piesei plutitoare. Cu cât raza poansonului este mai mică în raport cu raza de îndoire a plutitorului, cu atât va fi mai instabilă și mai previzibilă îndoirea, mai ales dacă ajungeți să vă îndoiți mult. Poansoanele prea înguste vor mototoli materialul și vor crea îndoituri ascuțite cu mai puțină consistență și repetabilitate.
Mulți oameni mă întreabă de ce grosimea materialului contează doar atunci când alegeți o gaură de matriță. Procentele utilizate pentru a prezice raza de formare a aerului presupun că matrița utilizată are o deschidere a matriței potrivită pentru grosimea materialului. Adică, gaura matricei nu va fi mai mare sau mai mică decât se dorește.
Deși puteți micșora sau crește dimensiunea matriței, razele tind să se deformeze, modificând multe dintre valorile funcției de îndoire. De asemenea, puteți vedea un efect similar dacă utilizați o rază de lovitură greșită. Astfel, un bun punct de plecare este regula generală de a selecta o deschidere a matriței de opt ori mai mare decât grosimea materialului.
În cel mai bun caz, inginerii vor veni la atelier și vor vorbi cu operatorul presei de frână. Asigurați-vă că toată lumea cunoaște diferența dintre metodele de turnare. Aflați ce metode folosesc și ce materiale folosesc. Obțineți o listă cu toate poansonurile și matrițele pe care le au și apoi proiectați piesa pe baza acestor informații. Apoi, în documentație, notați poansonurile și matrițele necesare pentru prelucrarea corectă a piesei. Desigur, este posibil să aveți circumstanțe atenuante când trebuie să vă modificați instrumentele, dar aceasta ar trebui să fie mai degrabă excepția decât regula.
Operatori, știu că sunteți cu toții pretențioși, eu însumi am fost unul dintre ei! Dar au trecut vremurile în care puteai să-ți alegi setul preferat de instrumente. Cu toate acestea, să ți se spună ce instrument să folosești pentru proiectarea pieselor nu reflectă nivelul tău de calificare. Este doar un fapt al vieții. Suntem acum făcuți din aer subțire și nu ne mai strângem. S-au schimbat regulile.
FABRICATOR este cea mai importantă revistă de formare și prelucrare a metalelor din America de Nord. Revista publică știri, articole tehnice și istorice de caz care permit producătorilor să-și facă treaba mai eficient. FABRICATOR deservește industria din 1970.
Accesul digital complet la FABRICATOR este acum disponibil, oferindu-vă acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la Tubing Magazine este acum disponibil, oferindu-vă acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Accesul digital complet la The Fabricator en Español este acum disponibil, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Myron Elkins se alătură podcastului The Maker pentru a vorbi despre călătoria sa de la un oraș mic la sudor din fabrică...
Ora postării: 04-sept-2023