Pitanje: Borio sam se da shvatim kako se radijus savijanja (kao što sam naglasio) u otisku odnosi na odabir alata. Na primjer, trenutno imamo problema s nekim dijelovima napravljenim od 0,5″ A36 čelika. Za ove dijelove koristimo bušilice prečnika 0,5″. radijus i 4 inča. umreti. Sada ako koristim pravilo 20% i pomnožim sa 4 inča. Kada povećam otvor matrice za 15% (za čelik), dobijem 0,6 inča. Ali kako operater zna da koristi bušenje radijusa od 0,5″ kada je za štampanje potreban radijus savijanja od 0,6″?
O: Spomenuli ste jedan od najvećih izazova sa kojima se suočava industrija lima. Ovo je zabluda s kojom se moraju boriti i inženjeri i proizvodne radnje. Da bismo ovo popravili, počet ćemo s osnovnim uzrokom, dvije metode formiranja, a ne razumijevanjem razlika između njih.
Od pojave mašina za savijanje 1920-ih do danas, rukovaoci imaju oblikovane dijelove s donjim krivinama ili podlogama. Iako je donje savijanje izašlo iz mode u posljednjih 20 do 30 godina, metode savijanja još uvijek prožimaju naše razmišljanje kada savijamo lim.
Precizni alati za brušenje ušli su na tržište kasnih 1970-ih i promijenili paradigmu. Pa hajde da pogledamo kako se precizni alati razlikuju od alata za rendisanje, kako je prelazak na precizne alate promenio industriju i kako se sve to odnosi na vaše pitanje.
Tokom 1920-ih, oblikovanje se promijenilo od nabora disk kočnica u kalupe u obliku slova V s odgovarajućim udarcima. Probijanje od 90 stepeni će se koristiti sa matricom od 90 stepeni. Prijelaz sa savijanja na oblikovanje bio je veliki korak naprijed za lim. Brže je, dijelom zbog toga što se novorazvijena kočnica s pločama pokreće električno – nema više ručnog savijanja svake krivine. Osim toga, ploča kočnice se može saviti odozdo, što poboljšava preciznost. Osim stražnjih mjerača, povećana preciznost može se pripisati činjenici da proboj svoj radijus utiskuje u unutrašnji radijus savijanja materijala. To se postiže primjenom vrha alata na debljinu materijala manju od debljine. Svi znamo da ako možemo postići konstantan unutrašnji radijus savijanja, možemo izračunati ispravne vrijednosti za oduzimanje savijanja, dopuštenje savijanja, vanjsko smanjenje i K faktor bez obzira koju vrstu savijanja radimo.
Vrlo često dijelovi imaju vrlo oštre unutrašnje radijuse savijanja. Proizvođači, dizajneri i zanatlije znali su da će dio izdržati jer se činilo da je sve obnovljeno – a zapravo je tako, barem u poređenju sa današnjim.
Sve je dobro dok ne dođe nešto bolje. Sljedeći korak naprijed uslijedio je kasnih 1970-ih s uvođenjem preciznih zemaljskih alata, kompjuterskih numeričkih kontrolera i naprednih hidrauličnih kontrola. Sada imate potpunu kontrolu nad pres kočnicom i njenim sistemima. Ali prekretnica je precizno brušeni alat koji mijenja sve. Promijenjena su sva pravila za proizvodnju kvalitetnih dijelova.
Istorija formiranja puna je skokova i granica. U jednom skoku, otišli smo od nekonzistentnih radijusa savijanja za kočnice ploča do ujednačenih radijusa savijanja stvorenih štancanjem, prajmingom i utiskivanjem. (Napomena: Renderiranje nije isto što i livenje; pogledajte arhive kolona za više informacija. Međutim, u ovoj koloni koristim „savijanje odozdo“ da se odnosim na metode renderiranja i livenja.)
Ove metode zahtijevaju značajnu tonažu za formiranje dijelova. Naravno, na mnogo načina ovo je loša vijest za presa kočnicu, alat ili dio. Međutim, oni su ostali najčešća metoda savijanja metala skoro 60 godina sve dok industrija nije napravila sljedeći korak prema oblikovanju zraka.
Dakle, šta je formiranje zraka (ili savijanje zraka)? Kako funkcionira u poređenju sa donjim flexom? Ovaj skok ponovo mijenja način na koji se radijusi kreiraju. Sada, umjesto da probija unutrašnji radijus savijanja, zrak formira "plutajući" unutrašnji radijus kao postotak otvora matrice ili udaljenosti između krakova matrice (vidi sliku 1).
Slika 1. Kod zračnog savijanja, unutrašnji radijus savijanja određen je širinom matrice, a ne vrhom probijača. Radijus „lebdi” unutar širine forme. Osim toga, dubina prodiranja (a ne kut matrice) određuje ugao savijanja obratka.
Naš referentni materijal je niskolegirani ugljični čelik sa vlačnom čvrstoćom od 60.000 psi i radijusom formiranja zraka od približno 16% otvora matrice. Procenat varira u zavisnosti od vrste materijala, fluidnosti, stanja i drugih karakteristika. Zbog razlika u samom limu, predviđeni procenti nikada neće biti savršeni. Međutim, prilično su tačni.
Meki aluminijumski vazduh formira radijus od 13% do 15% otvora matrice. Vruće valjani kiseli i nauljeni materijal ima radijus stvaranja zraka od 14% do 16% otvora kalupa. Hladno valjani čelik (naša osnovna vlačna čvrstoća je 60.000 psi) formira se zrakom u radijusu od 15% do 17% otvora matrice. 304 radijus zračnog oblikovanja od nehrđajućeg čelika je 20% do 22% rupe. Opet, ovi postoci imaju raspon vrijednosti zbog razlika u materijalima. Da biste odredili postotak drugog materijala, možete uporediti njegovu vlačnu čvrstoću sa zateznom čvrstoćom od 60 KSI našeg referentnog materijala. Na primjer, ako vaš materijal ima vlačnu čvrstoću od 120 KSI, postotak bi trebao biti između 31% i 33%.
Recimo da naš ugljični čelik ima vlačnu čvrstoću od 60.000 psi, debljinu od 0,062 inča i ono što se zove unutrašnji radijus savijanja od 0,062 inča. Savijte ga preko V-otvora matrice 0,472 i rezultirajuća formula će izgledati ovako:
Dakle, vaš unutrašnji radijus savijanja će biti 0,075″ koji možete koristiti za izračunavanje dopuštenja savijanja, faktora K, povlačenja i oduzimanja savijanja s određenom preciznošću – tj. ako vaš operater kočnice koristi prave alate i dizajnira dijelove oko alata koje operateri koriste .
U primjeru, operater koristi 0,472 inča. Otvaranje pečata. Operaterka je prišla do kancelarije i rekla: „Hjustone, imamo problem. To je 0,075.” Radijus udara? Izgleda da zaista imamo problem; gdje da odemo po jednog od njih? Najbliže što možemo dobiti je 0,078. “ili 0,062 inča. 0,078 in. Radijus bušenja je prevelik, 0,062 in. Radijus bušenja je premali.”
Ali ovo je pogrešan izbor. Zašto? Radijus probijanja ne stvara unutrašnji radijus savijanja. Zapamtite, ne govorimo o donjem savijanju, da, vrh napadača je odlučujući faktor. Govorimo o formiranju vazduha. Širina matrice stvara radijus; udarac je samo potiski element. Takođe imajte na umu da ugao matrice ne utiče na unutrašnji radijus savijanja. Možete koristiti akutne, V-oblike ili matrice kanala; ako sve tri imaju istu širinu matrice, dobićete isti unutrašnji radijus savijanja.
Radijus probijanja utječe na rezultat, ali nije odlučujući faktor za radijus savijanja. Sada, ako formirate polumjer udarca veći od plutajućeg radijusa, dio će poprimiti veći radijus. Ovo mijenja dopuštenje savijanja, kontrakciju, K faktor i odbitak savijanja. Pa, to nije najbolja opcija, zar ne? Razumijete – ovo nije najbolja opcija.
Šta ako koristimo 0,062 inča? Radijus udara? Ovaj pogodak će biti dobar. Zašto? Jer, barem kada se koriste gotovi alati, ono je što je moguće bliže prirodnom „plutajućem“ unutrašnjem radijusu savijanja. Upotreba ovog probijača u ovoj aplikaciji trebala bi osigurati dosljedno i stabilno savijanje.
U idealnom slučaju, trebali biste odabrati polumjer probijanja koji se približava, ali ne prelazi radijus funkcije plutajućeg dijela. Što je polumjer probijanja manji u odnosu na radijus savijanja plovka, to će savijanje biti nestabilnije i predvidljivije, posebno ako se na kraju mnogo savijate. Preuski udarci će zgužvati materijal i stvoriti oštre krivine s manje konzistentnosti i ponovljivosti.
Mnogi ljudi me pitaju zašto je debljina materijala važna samo pri odabiru rupe za matricu. Procenti koji se koriste za predviđanje radijusa formiranja zraka pretpostavljaju da kalup koji se koristi ima otvor kalupa prikladan za debljinu materijala. Odnosno, otvor matrice neće biti veći ili manji od željenog.
Iako možete smanjiti ili povećati veličinu kalupa, radijusi imaju tendenciju deformacije, mijenjajući mnoge vrijednosti funkcije savijanja. Također možete vidjeti sličan efekat ako koristite pogrešan radijus pogotka. Dakle, dobra polazna tačka je pravilo za odabir otvora matrice osam puta veće od debljine materijala.
U najboljem slučaju, inženjeri će doći u radnju i razgovarati sa operaterom kočnice. Uvjerite se da svi znaju razliku između metoda oblikovanja. Saznajte koje metode koriste i koje materijale koriste. Nabavite popis svih proboja i kalupa koje imaju, a zatim dizajnirajte dio na osnovu tih informacija. Zatim u dokumentaciji zapišite proboje i matrice potrebne za ispravnu obradu dijela. Naravno, možda ćete imati olakšavajuće okolnosti kada morate podesiti svoje alate, ali ovo bi trebao biti izuzetak, a ne pravilo.
Operateri, znam da ste svi pretenciozni, i ja sam bio jedan od njih! Ali prošla su vremena kada ste mogli odabrati svoj omiljeni set alata. Međutim, kada vam se kaže koji alat koristiti za dizajn dijelova ne odražava nivo vaše vještine. To je samo životna činjenica. Sada smo napravljeni od razrijeđenog zraka i više ne klonuli. Pravila su se promijenila.
FABRICATOR je vodeći časopis za oblikovanje i obradu metala u Sjevernoj Americi. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i slučajeve koji omogućavaju proizvođačima da efikasnije rade svoj posao. FABRICATOR opslužuje industriju od 1970. godine.
Potpuni digitalni pristup FABRICATOR-u je sada dostupan, pružajući vam lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup časopisu Tubing Magazine je sada dostupan, pružajući vam lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Potpun digitalni pristup The Fabricator en Español je sada dostupan, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Myron Elkins se pridružuje podcastu The Maker kako bi pričao o svom putu od malog grada do tvorničkog zavarivača…
Vrijeme objave: 25.08.2023