Gięcie prasy krawędziowej i nacięcie: głębsze nurkowanie

Nawet w świecie CAD dobrze jest znać podstawy układu blach i nacinania

Rysunek 1

Ta prosta część ma dwa 0.750-in. kołnierze i całkowity wymiar 2.000 cali.

Opierając się na temacie z zeszłego miesiąca w wycięciach, zamierzamy zagłębić się nieco głębiej w to, jak wewnętrzny promień zgięcia, dedukcja zgięcia i linie formy wpływają na jakość produkowanych produktów.

Podobnie jak w zeszłym miesiącu, aby naprawdę zrozumieć nacięcie i jego wpływ na promień zgięcia, musisz znać podstawy odliczania zgięcia (BD), naddatku na zginanie (BA) i zewnętrznej obniżki (OSSB).

Nacinanie może nie wydawać się odpowiednim tematem dla kolumny na gięcie, ale tak naprawdę jest. Jak opisano w zeszłym miesiącu, typ nacięcia ma bezpośredni wpływ na wymiary układu i kolejność gięcia. Z punktu widzenia operatora prasy krawędziowej nacięcia i zgięcia mają symbiotyczny związek.

Dla większości z nas nasze systemy CAD zajmują się obliczeniami układu. Niemniej jednak, ręczny układ wycięć jest nadal używany w przypadku produktów jednorazowych lub w sklepach prototypowych. Bez względu na to, jakiej metody użyjesz - CAD lub ręcznej - aby wykonać to zadanie, jest to odjęcie promienia i zgięcia, które spowoduje lub przerwie twoją część.

Podstawy linii formy

Naszą podróż rozpoczynamy od bliższego przyjrzenia się liniom formy. Są to wyimaginowane linie, które po umieszczeniu na płaskim wzorze lub rysunku reprezentują obszar, który będzie promieniem gięcia po uformowaniu. Ogólnie rzecz biorąc, zewnętrzna linia formy (OML) ma tę samą wartość, co pełny zewnętrzny wymiar kołnierza, a wewnętrzna linia formy (IML) ma mniejszą wartość odliczenia zgięcia.

Rysunek 1 pokazuje prostą część z dwoma 0.750-in. kołnierze i całkowity wymiar 2.000 cali. BD w tym przykładzie wynosi 0.100, a materiał jest wykonany ze stali walcowanej na zimno o grubości 0.060 cala. Obszar między IML a OML będzie promieniem zgięcia po uformowaniu.

Pierwszy OML (po prawej) jest umieszczony na 0,750 cala, jak określa pełny zewnętrzny wymiar kołnierza. Następnie umieszczamy IML z jednym odliczeniem zgięcia mniejszym (0,100 cala) lub 0,650 cala. Wymiar drugiego OML (po lewej stronie rysunku) znajdujemy, dodając zewnętrzny wymiar całości (2,000 cala). do IML z pierwszego zakrętu (0,650 cala): 2,000 + 0,650 = 2,650 cala.

Odejmując jedno pełne odliczenie zgięcia od drugiego OML, otrzymujemy drugi IML: 2,650 - 0,1000 = 2,550 cala. Do tego wymiaru dodajemy wymiar zewnętrznego kołnierza (0,750 cala) drugiego zagięcia, aby znaleźć całkowity wymiar płaskiego półfabrykatu: 2,550 + 0,750 = 3,300 cala

Kiedy już wiesz, gdzie linie formy przechodzą na płaski wzór, możesz określić, czy jakiekolwiek funkcje, które zamierzasz dodać, będą leżeć na promieniu zagięcia, a tym samym zniekształcić podczas formowania.

90 stopni z równymi kołnierzami

Rysunek 2

Ta prosta część ma dwa kołnierze 90 stopni, z których oba są 0,750 cala.

 (Czerwone liczby na płaskim wzorze odpowiadają opisowi w tym artykule).

Znajdując OML i IML zgodnie z wcześniejszym opisem, możemy opracować osie X-Y (dwa zgięcia przecinające się prostopadle do siebie) w odniesieniu do linii środkowych zagięcia. Linia środkowa jest środkiem zagięcia, w połowie drogi między liniami formy. Przecięcie linii środkowych osi X i Y staje się środkiem wycięcia, jak pokazano na rysunku 2. Pracujemy z aluminium o promieniu wewnętrznym zgięcia 0,063 cala i BD 0,100 cala. zero rogu ”w prawym dolnym rogu, który jest punktem wyjścia dla wszystkich naszych pomiarów układu. Wykorzystując te dane do rysunku 2, proces układania przebiega następująco. Czerwone cyfry na rysunku odpowiadają liczbom w nawiasach poniżej.

Znajdź miejsce przecięcia dwóch linii środkowych zagięcia (1). Postępuj zgodnie z pionowym OML i odejmij wymiar zewnętrznego kołnierza od tej wartości. W naszym przykładzie wymiar zewnętrznego kołnierza wynosi 0,750 cala. Zatem w kierunku X mierzymy 0,750 cala od pionowego OML (2). Ta wartość jest współrzędną rogu wycięcia najbliżej rogu zero-zero (3).

Wróć do IML prostopadłego kołnierza i dodaj 0,750 cala. wymiar kołnierza do tej wartości (4). Teraz masz współrzędne dla rogu wycięcia najdalej od zera zero (5). Jesteś teraz gotowy do zaprogramowania lub ułożenia części i wycięcia nacięcia, biorąc pod uwagę wydłużenie części podczas formowania.

Jeśli używasz lasera lub strumienia wody do produkcji tych części, kąt nacięcia można nieznacznie zmienić, aby umożliwić sprężynowanie. Oznacza to, że można zmodyfikować kąt wycięcia, aby uwzględnić przewyższenie konieczne do utworzenia części.

Na przykład, jeśli wiesz, że zakręt będzie wymagał prześwitu dla 2 stopni sprężynowania, możesz użyć trygonometrii kąta prostego do obliczenia górnych i dolnych rogów karbu, dodając wartość stopnia dodatkowego prześwitu do zakrętu i krycia powierzchnie (patrz rysunek 3).

Więcej niż 90 stopni z równymi kołnierzami

Spójrzmy teraz na układ prostopadłego nacięcia zgiętego do komplementarnego kąta większego niż 90 stopni, jak pokazano na rysunku 4. 0.500 cala. kołnierze boczne są wygięte w poziomych liniach formy do 90 stopni; odliczenie zgięcia (i odległość między liniami formy) wynosi 0,100 cala. Tymczasem zgięcie prostopadłe jest komplementarne o 120 stopni (w tym 60 stopni), przy BD 0,250 cala.

Najpierw zdefiniuj trójkąt na przecięciu wycięcia, na podstawie tego, co wiemy. Jak pokazano w widoku z boku na Figurze 4, wycięcie jest wygięte do kąta 60 stopni (120 stopni komplementarnych), i narysujemy trójkąt, w którym będzie wymiar wycięcia. Trójkąt dzieli ten kąt zgięcia o 60 stopni na pół, więc wiemy, że kąt C musi wynosić 30 stopni. Wiemy również, że strona c ma taki sam wymiar jak kołnierz boczny: 0,500 cala.

Więc teraz mamy jedną stronę, wysokość kołnierza i dwa kąty, wystarczająco dużo informacji, aby rozwiązać brakującą stronę za pomocą trygonometrii kątowej: b = c / tan (C); b = 0,500 / tan (30) = 0,866 cala. To 0,866 cala. wymiar, oznaczony na rysunku jako „L”, jest sąsiadującym bokiem trójkąta i wymaganym wymiarem potrzebnym do ułożenia nacięcia.

Aby znaleźć punkty lokalizacji wycięć, zastosuj 0.866-in. wymiar do odpowiedniej linii formy, w odpowiednim kierunku, jak pokazano w widoku wzoru płaskiego na rysunku 4.

Mniej niż 90 stopni z równymi kołnierzami

Ponownie musimy zdefiniować trójkąt prawy na przecięciu wycięcia. Tym razem pochylamy się tylko do 60 stopni w komplecie lub 120 stopni w cenie. Kołnierze boczne tym razem mają 0,750 cala.

Rysunek 3

Jeśli nie wykrawasz ręcznie, a zamiast tego wycinasz części laserem lub podobną maszyną do wykrawania, możesz lekko zmienić kąt nacięcia na

konto za sprężynowanie.Możesz myśleć o kącie nacięcia jako podwójny kąt „B” pokazanego tutaj trójkąta prawego. Jeśli wiesz, czym jest B,i

wieszwymiar c (linia środkowa krawędzi do gięcia),pozostałe wymiary można obliczyć za pomocą różnych formuł trygonometrii trójkąta prostokątnego.

Tak jak poprzednio, trójkąt dzieli kąt 120 stopni na dwa, więc kąt w C wynosi 60 stopni. Wiemy, że c to 0,750 cala. wymiar kołnierza. Od tego momentu rozwiązujemy naszą brakującą wartość: b = c / tan (C); b = 0,750 in./tan(60) = 0,433 in.

Następnie stosujemy ten wymiar do płaskiego wzoru. Linie środkowe nadal tworzą pierwszą z naszych lokalizacji. Z powiązanych linii formy dodajemy lub odejmujemy 0,433 cala, tak samo jak w przypadku wartości 0.866 na rysunku 4.

Kwadratowy Kąt Z Równymi Kołnierzami

Są to narożniki z dwoma górnymi kołnierzami na obu osiach. Jest to podobne do tego, na które patrzyliśmy do tej pory, choć z pewnymi kluczowymi różnicami. Przejście przez ten układ będzie wymagało przejścia przez linie formy, aby znaleźć miejsce przecięcia linii środkowych w wycięciu.

Odliczenie zgięcia dla obu zagięć wynosi 0,100 cala. OML jest zewnętrznym wymiarem kołnierza, 0,500 cala (1). Jedno odjęcie mniejszego zgięcia to IML, przy 0,400 cala (2). Do IML dodajemy pełny zewnętrzny wymiar 1.000 in. (3), który daje nam prawdziwą lokalizację OML dla drugiego zgięcia. Następnie odejmujemy połowę odliczenia zgięcia, aby znaleźć linię środkową: (0,400 + 1,000) - 0,50 = 1,350 cala.

Znajdź miejsce, w którym ta linia środkowa przecina się z linią środkową łuku prostopadłego (4), i to jest miejsce, w którym powinna przebiegać karb. Stąd możesz zmierzyć wymiary karbu w taki sam sposób, jak pokazano na rysunku 4.

Nierównomierny kołnierz boczny nacinanie

Wszystkie poprzednie przykłady miały kołnierze boczne o jednakowej długości, dzięki czemu obliczenie karby było stosunkowo łatwe. Ale co się dzieje, gdy kołnierze boczne są nierówne?

Układ i matematyka są nieco trudniejsze do wykonania, ale nie tak nierozsądne. Nawet tutaj, jeśli zastosujemy kilka prostych zasad, powstałe wycięcie będzie idealnie dopasowane.

Nierówne kołnierze tworzą specjalny problem: przesunięcie punktu środkowego. W istocie oznacza to, że karb będzie się lekko przechylał. Jest to konieczne, aby zapewnić, że dolne narożniki zamykają się i spotykają prostopadle.

Podczas tworzenia tego rodzaju nacięcia linia środkowa przesunie się na korzyść wyższego kołnierza. To przesuwanie lub przechylanie karbu pozwala, aby naroża karbu tworzyły się pod kątem prostym.

Znajdujemy część z dwoma kołnierzami, pierwszą 1 cala i drugą 0,750 cala, w połączeniu z pojedynczym łukiem prostopadłym. Pierwszym krokiem jest znalezienie i zdefiniowanie trójkąta prawego na przecięciu nacięć zagięcia. Ponieważ znamy wymiary kołnierza 1.000 cala i 0.750 cala (bok b i bok c), a kąt A wynosi 90 stopni, możemy uruchomić (między innymi) następującą formułę trig: B = tan-1 (b / c ); B = tan-1 (1 / 0,750) = 53,13; C = 180 - (A + B); C = 180 - (90 + 53,130) = 36,87.

Rysunek 4

To pokazuje widok z boku (u góry) i płaski wzór dla wycięcia wygiętego do 120 stopni uzupełniającego (w tym 60 stopni).

Stąd musimy obliczyć „wartość przesunięcia X”, która pokazuje nam przestrzeń potrzebną do uwzględnienia wcięcia przesuwającego się w kierunku większego kołnierza, najpierw pracujemy z trójkątem prawym utworzonym z nowym kątem karbu 36,87 stopnia, tak jak nakreślone na niebiesko. Wiemy, że strona b jest przestrzenią między prostopadłymi liniami formy - to znaczy jest taka sama jak nasza BD, 0,100 cala.

Ponieważ niebieski trójkąt prawy jest tym samym trójkątem prawym, który zdefiniowaliśmy wcześniej, tylko przy mniejszych wymiarach znamy wszystkie kąty. Wiemy, że kąt B jest taki sam jak nasz nowy kąt wcięcia, 36,87 stopnia. Ponieważ kąty prostokąta sumują się do 180, wiemy, że kąt C musi wynosić 53,13 stopni (180 - 90 - 36,87 = 53,13). Znając to wszystko, wykonujemy następujące czynności, jak pokazano na rysunku 8:

1. Rozwiąż stronę c za pomocą formuły trig kątowej, takiej jak:

c = b / tan (B)

c = 0,100 / tan (36,87) v

c = 0,133

2. Odejmij połowę odliczenia zgięcia od tej wartości: 0,133 - 0,050 = 0,083. Jest to długość czerwonej linii na rysunku 8. To sprawia, że ​​jedna noga (c) jest mniejszym trójkątem prostokątnym.

3. Rozwiąż żółtą linię (b):

b = c / tan (C)

b = 0,083 / Tan (53,13)

b = 0,062 v

4. Odejmij tę wartość od połowy BD, a otrzymasz wartość przesunięcia X, pokazaną na zielono na rysunku 8: 0,062 - 0,050 = 0,012 cala.

Jak pokazano na rysunku 9, aby znaleźć nowe centrum wycięcia, znajdź pierwszą współrzędną dla 0,750 cala. wymiar kołnierza do lokalizacji IML przed przesunięciem (1). Z tej pierwszej lokalizacji odejmujemy połowę odliczenia od zgięcia (0,050), aby uzyskać 0,700, a następnie dodajemy wartość przesunięcia 0,012 cala, aby uzyskać 0,712 cala. przesuniętego punktu środkowego (2).

Rysunek 5

To pokazuje wycięcie zagięte do 60 stopni komplementarnie z równymi kołnierzami bocznymi.