Naciśnij wgląd w tworzenie hamulca, kołnierz powrotny idzie głęboko

How to overcome the challenges of forming the deep return flange

A deep return flange emerges from a pass-through window in the punch.

Fabricated parts made from sheet metal range from the simple to the very complex. Most part designs are relatively simple, which allows them to be produced with straightforward bend sequences and commonly available tooling.

Still, while CAD can capture a seemingly limitless number of creative ideas, not all can be translated into formed sheet metal. More challenging designs go hand-in-hand with the greater capabilities of press brakes, machine software,design software, and tooling. For instance, bending simulation software and modern machinery now make complex staged bending setups much easier, encouraging part designers to combine two or more previously welded components into oneformed, and often quite complicated, sheet metal part.

What makes a part design complex for forming? The answer isn’t always obvious. In fact, parts with seemingly complex geometries might be simple to form, while a standard-looking box could present major bending hurdles. Many of thesedeal with backgauging challenges. Still others involve tooling interference and part manipulation issues. Strong collaboration among the part designer, production staff, and machine operators makes these challenges far easier topokonać.

One common, deceivingly simple design can be found on various parts across the fabrication industry. It looks straightforward, but without the right forming strategy, it in fact makes it difficult or impossible for an operator to performthe entire bend sequence. That design element is the deep return flange.

Defining the Variables

A deep return flange is created when a second bend is produced near the first bend; also, the return flange’s length is greater than or equal to the flange created by the second bend (see Figure 1). This causes the first bend to arcback toward the second bend line. In this situation, a bend simulation would reveal the first bend line crossing the centerline of the punch. That initial flange would of course collide with a standard straight punch.

Why make a part with a deep return flange in the first place? It has to do with the flat blank design, which drives part accuracy, fit, complexity of downstream assembly, and, ultimately, production time and cost. A deep return flangeoften allows engineers to make a design out of one flat blank instead of several pieces that need to be assembled.

Obfituje zmienne do formowania się w głębokim wzniesieniu, w tym dostępna otwarta wysokość dla narzędzi w skoku hamulca prasowym; pojemność tonażu maszyny; Niezależnie od tego, czy dodatkowe zakręty w części zakłócają, czy zderzają się z głębokim zwrotemkołnierz; czy płaska ślepa ślepa jest odpowiednio wyprodukowana; I nie tylko dobre praktyki bezpieczeństwa. Inne podstawowe zmienne obejmują tworzenie rodzaju materiału i grubości, długość części i dostępne narzędzia.

Jak głęboki może być kołnierz powrotny? Aby odpowiedzieć na to pytanie, oceń każdą aplikację, zadając jeszcze dwa pytania: Czy dostępne narzędzia mają wystarczające prześwig, aby część mogła zostać utworzona? Jeśli tak, czy narzędzia wytrzymają siłę zastosowanąich?

Aby odpowiedzieć na pierwsze pytanie, zapoznaj się z grafiką powszechnie dostępne w katalogach narzędzi. W niektórych przypadkach możesz zaimportować plik DXF samego narzędzia do oprogramowania projektowego, w którym można sprawdzić, czy zakręt można wyprodukować. TePliki DXF można również zaimportować do większości kontrolerów hamulcowych.

Aby odpowiedzieć na drugie pytanie, musisz obliczyć, ile tonażu wymaga zadanie, a następnie porównać go z informacjami o maksymalnym tonach od producenta hamulca prasowego i dostawcy narzędzi. Steve Benson, uznane zginanieEkspert i regularny współtwórca tego magazynu, oferuje następującą formułę zginania powietrza (wszystkie jednostki są w calach):

Rysunek 1

Widok z boku utworzonego arkusza pokazuje, jak przedłużenie pionowe (kołnierz) u góry staje się głębokim kołnierzem powrotnym po drugim zakręcie, pokazanym na dole.

Tonaż dla zginania powietrza AISI 1035, w oparciu o wytrzymałość na rozciąganie 60 000 PSI =

{[575 × (grubość materiału2)] /

Szerokość matrycy/12} × długość zakrętu

Możesz również użyć kalkulatorów sił polegających na zginaniu powietrza dostarczanych przez dostawców narzędzi prasowych online i do aplikacji na smartfony, a także tabel znalezionych w katalogach narzędzi Brake. Większość hamulców prasowych ma przymocowane do nich plakietyz tymi informacjami.

Gęskowy cios

Rozważ ramkę pudełkową 14 na 14 cali i 1,5 cala wysokości, zaprojektowaną do obsługi obiektu o 12 na 12 cali. Można to zrobić z płaską powierzchnią i 1,5 cala. nogi przyspawane na miejscu lub można je wykonać z jednego uformowanego kawałka z głębokimKołnierze powrotne włączone do projektu (patrz rysunek 2). Upraszcza to i wzmacnia część, skraca czas produkcji, eliminuje wymagania dotyczące montażu i zmniejsza koszty. Jednak operator nie mógł tego utworzyć za pomocąStandardowy uderzenie bez kołnierza powrotnego zderzającego się z narzędziem podczas drugiego zakrętu. Po prostu nie ma.

Uderzenie w stylu gęstej może zapewnić ten prześwit (patrz rysunki 3 i 4). To narzędzie pozwala operatorowi utworzyć drugi zakręt bez kołnierza powrotnego zderzającego się z narzędziem. Dostawcy narzędzi tworzą wiele standardowych gęsteczekProfile, a większość oferuje również niestandardowe profile. Konstrukcja pozwala głębokiego kołnierza zwrotnego poza linię środkową narzędzi, zapewniając wystarczającą liczbę, aby metal mógł się poprawnie utworzyć.

Ulgi

Ulga to modyfikacja narzędzia, która pozwala głębokimi kołnierzowi powrotowi przejść do obszaru, w którym w przeciwnym razie byłby korpus uderzenia. Pomyśl o uldze jako wycięciu, z materiałem wyrzeźbionym z korpusu stempla (patrz ryc. 5).

Rzułania nie powinny znacząco zmniejszać integralności strukturalnej narzędzia. Twórcy narzędzi zwykle projektują je przy użyciu krzywych o dużej promieniu zaprojektowanym w celu zminimalizowania jak największej ilości lokalnego stresu.

Okno

Ta modyfikacja narzędzia umożliwia głęboki kołnierz powrotny całkowicie przejść przez okno, które zostało pocięte w korpusie uderzenia. Okno jest zwykle ponadwymiarowe w stosunku do kołnierza, aby umożliwić prześwit. Duże promienie na rogachOkno pomaga również zmniejszyć obciążenie ciosu (patrz rysunki 6 i 7).

Windows nigdy nie powinien narażać siły narzędzia. Najlepiej są one wykonane przez producentów narzędzi, którzy tworzą obliczenia w celu zapewnienia, że ​​narzędzie spełnią wymagania dotyczące aplikacji bez uszczerbku dla integralności strukturalnej.

Operator hamulca musi odpowiednio ustawić część przed rozpoczęciem cyklu zakrętu. Kołnierz musi być w stanie swobodnie tworzyć się w okno bez kontaktu z żadnymi przeszkodami. Operator musi również być w stanie odłączyćCzęść z okna i usuń go z obszaru zakrętu. To ponownie wymaga silnej współpracy między projektowaniem a produkcją.

Rysunek 2

3-calowe. Kołnierz powrotu, dwa razy większy niż wymiar 1,5 cala. Kołnierz wyprodukowany przez drugi zakręt obsługuje 14 na 14 cali. powierzchnia.

Sekwencjonowanie zakrętu

Robienie jednego zakrętu to jedno. Robienie wielu z części to zupełnie coś innego. W tym miejscu wchodzi sekwencjonowanie Bend.

Które zakręty powinny być pierwsze, a kiedy należy zrobić głęboki kołnierz powrotny? Częściowe geometria napędza sekwencję zakrętu, dlatego nie ma jednej zasady. W niektórych przypadkach operator wygina głęboki kołnierz powrotny na początkusekwencja; W innych przypadkach jest na końcu. Skąd będziesz wiedzieć?

Rozważ pole, w którym sąsiednie zakręty przecinają się nawzajem. Dzięki głębokim kołnierzom powrót uderzenie rogami (patrz ryc. 8) nie rozciąga się wystarczająco głęboko, aby dotrzeć do linii zgięcia bez korpusu uderzenia przyległych zakrętów. NieMaga to sekwencja zakrętu, operator odkryje, że podczas tworzenia tych zakrętów sąsiednie kołnierze powrotne zderzają się z korpusem uderzenia.

Aby rozwiązać to wyzwanie, możesz zmodyfikować część pustą za pomocą odcięcia lub laserowej ulgi wytwarzanej przez laser lub prasę. Tworzy to cięcie wzdłuż linii zakrętu w dokładnym obszarze, w którym narzędzie nie może zgiąć materiału.

W naszym bieżącym przykładzie umieszczenie cięcia po lewej i prawej stronie zakrętu skutecznie tworzy krótszą linię zakrętu, co oznacza, że ​​operator może użyć sekcji krótszej stempla, która nie zakłóca kołnierzy powrotnych.

Ale co, jeśli projekt części nie pozwala na umieszczenie cięć z ulgą wzdłuż linii zakrętu? W takim przypadku możesz utworzyć depresję preform lub wytłaczanie linii lub rowka. Podąża dokładnie wzdłuż linii zakrętu w tym samym miejscu i dlataka sama długość co ulga. Groove osłabia materiał, ale go nie oddziela ani nie przebija (patrz ryc. 9).

Osłabiony materiał nadal oferuje opór podczas cyklu zakrętu, ale nie znaczącą ilość. To ponownie pozwala operatorowi hamulcowi użyć krótszej sekcji narzędzi, która nie zakłóca kołnierzy powrotnych.

Aby utworzyć przedstawną depresję lub wytłaczanie, możesz użyć prasy uderzeniowej za pomocą narzędzia do wytłaczania uniwersalnego, które może pomieścić wiele grubości materiału lub dedykowane narzędzie do wytłaczania zaprojektowane dla określonej grubości materiału.Które do wyboru zależy od wymagań aplikacji, a także od jakości powierzchni materiału wymaganego przez projekt części. Narzędzia te są dostępne zarówno w aplikacjach upbalowania, jak i upadku.

O współpracy

Tworzenie skutecznej strategii formowania wymaga dobrej komunikacji. Czy operator hamulca prasy może wykonać całą sekwencję zakrętu bez zderzenia narzędzi i wcześniej utworzonych kołnierzy? I może skutecznie manipulowaćPo części podczas zginania i wyjmij go z narzędzia po jego całkowicie uformowanym?

Każda geometria części, która zawiera głęboki kołnierz powrotny, będzie wymagał dodatkowej staranności i uwagi zarówno projektanta, jak i operatora hamulca. Ich współpraca zapewni, że klient będzie zadowolony z wyniku.

Zdjęcia dzięki uprzejmości Mate Precision Tooling.