Nie zapomnij o tolerancjach blach

To więcej niż tylko blok tolerancji na wydruku

Rysunek 1

Kierunek ziarna materiału dodaje kolejną zmienną do procesu gięcia.

Dodałeś więc najnowocześniejszą prasę krawędziową i wydałeś małą fortunę na precyzyjnie szlifowane oprzyrządowanie. Producent prasy krawędziowej obiecał, że ta nowa maszyna powtórzy się w mikronach, ale dla wszystkich problemów, badań inależytej staranności, wciąż masz te same problemy, które zawsze miałeś: niespójne kąty gięcia i wymiary części. Twoi operatorzy zmagają się ze zmianami częściowymi, a twoje oczekiwane cele produkcyjne są nadal aktualnepo prostu marzenie o fajce. Po raz drugi odgadujesz swoją decyzję zakupu całego nowego sprzętu.

Te nowoczesne maszyny zrobią to, co mówią broszury, a precyzyjnie szlifowane oprzyrządowanie jest tak precyzyjne, że nie doświadczasz ani jednego problemu wysokości ani środka narzędzia. Łatwo trzymają osie TX i TY. Więc dlaczego wciąż jesteśMieć problemy? Możemy wskazać na różne powody, ale największy powód sprowadza się do jednego słowa: tolerancja.

Materiały są zbyt tolerancyjne

Każdego dnia Twoi operatorzy wiedzą, że kąty i wymiary gięcia muszą być utrzymywane w granicach tolerancji znalezionych w tabelce rysunkowej na wydruku. Ale czy kiedykolwiek myślałeś, że materiał, z którym pracujesz, ma również tolerancje? I dotycząwięcej niż tylko zmienność grubości.

Zachowanie blachy jest w najlepszym razie nieprzewidywalne. Dość często wiele zmiennych materialnych nie jest nawet branych pod uwagę przy projektowaniu, programowaniu, a nawet budowaniu części. Ale znając te zmienne, ich tolerancje i kompensując jekonieczne jest zwiększenie produkcji i jakości. Wymaga to znacznie więcej niż tylko polegania na certyfikatach producenta lub arkuszach danych.

Normy ASTM

ASTM International, wcześniej znany jako Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów, powstał w 1898 r. Jako organizacja, która opracowuje i publikuje normy techniczne dla wielu materiałów, w tym wszystkich rodzajów stali,aluminium i stal nierdzewna.

Podobnie jak twoje produkty, blachy z młyna mają dopuszczalne odmiany, które są ustalane przez ASTM International, a nie blok tolerancji na wydruku. Niemniej jednak nie wszystkie blachy i płyty są sobie równe. Zmienneobejmują grubość, granicę plastyczności i skład chemiczny.

Nawet w obrębie jednej grupy materiałów składanie i pomiary blachy nie są wytwarzane jednakowo w młynie lub między młynami. Musisz wziąć pod uwagę niedoskonałości wywołane przez proces produkcyjny oraz zanieczyszczenia i zanieczyszczenia wewnątrzsam materiał.

Rozważmy jeden z najbardziej popularnych materiałów używanych w nowoczesnym sklepie, stal A36. Normy ASTM wymagają od producenta stali poświadczenia minimalnej granicy plastyczności swojego produktu. Oznacza to, że każda stal, która może spełnić wymaganiaminimalna granica plastyczności 36 000 PSI może być sprzedawana jako stal A36. Blachę o średniej granicy plastyczności 41 000 PSI można sprzedawać jako stal A36, mimo że jest ona o 13 procent twardsza niż stal 36 000 PSI.

Rysunek 2

Odchylenie ramienia powoduje efekt czółna, gdy wewnętrzny kąt zgięcia części jest większy w środku niż po bokach.

Ta niewielka zmienność może nie wydawać się zbyt duża, ale zwiększona odporność na siłę wymaga większego tonażu z prasy krawędziowej, aby przełamać wydajność materiału i spowodować jego wygięcie. Kiedy materiał zmieni się z 36 000 PSI na41 000 PSI granicy plastyczności, przekonasz się, że głębokość penetracji prasy krawędziowej zmienia się około 0,002 cala. W zależności od szerokości otworu matrycy może to spowodować kilka stopni zmiany kąta zgięcia.

Na przykład hamowanie materiału ponad 0,315 cala. otwarcie matrycy spowoduje 1-stopniową różnicę tylko ze zmiany granicy plastyczności materiału z 36 000 do 41 000 PSI. Im mniejszy otwór matrycy w stosunku do grubości materiału,im większy efekt.

Teraz rozważ 16-metrową stal miękką. Arkusz ma nominalną grubość 0,059 cala, górną granicę 0,0648 cala i dolną granicę 0,0548 cala, dając nam zakres 0,010 cala. Dodaj to do 0,002 cala. zmienność głębokości penetracjizauważyłem wcześniej i możesz zobaczyć, jak zmienność naprawdę się sumuje.

Przetwarzanie zmiennych

W młynie materiał jest najpierw walcowany na gorąco w temperaturze powyżej punktu rekrystalizacji, co oznacza, że ​​ziarna nie mają preferencji kierunkowych. Walcowane na zimno jest przewijane na zimno, co powoduje, że ziarna wykazują preferencje kierunkowekierunek walcowania.

To sprawia, że ​​jest anizotropowy. Gdy materiał jest anizotropowy, wyniki zginania będą się zmieniać w stosunku do ziarna. Wygięcie z, przeciw lub po przekątnej do kierunku ziarna spowoduje powstanie różnych kątów zgięcia i promieni promieni zgięcia wewnętrznego,wszystkie wymagają różnych odliczeń zgięć. Dodaje to kolejną zmienną do tworzonych produktów (patrz Rysunek 1).

Wiek materiału również wpłynie na twoje wyniki. Wiekujący lub utleniony arkusz jest bardziej miękki niż ostatnio marynowana stal walcowana na gorąco. Musisz także wziąć pod uwagę temperaturę, w której wygina się arkusz. Uformuje się gorący kawałek staliinaczej niż arkusz, który tworzy się w temperaturze pokojowej.

Na wyniki gięcia wpływa również konfiguracja części i sposób przetwarzania części w obiekcie. Otwory i elementy mogą wywoływać wewnętrzne naprężenia w przedmiocie obrabianym, a po umieszczeniu na zagięciu lub zbyt blisko niegolinia, osłabić zakręt.

Weź również pod uwagę strefę wpływu ciepła utworzoną podczas cięcia lasera lub plazmy. Szok termiczny utwardza ​​materiał w obszarze cięcia, co ponownie wpływa na kształt przedmiotu obrabianego z powodu zmiany temperamentu materiałuna zakręcie - w niektórych miejscach bardziej miękki, w innych trudniejszy.

Powrót do maszyny

Rysunek 3

To urządzenie antyodbiciowe ma regulowane kliny. W zależności od urządzenia kliny można przesuwać za pomocą układu mechanicznego lub hydraulicznego lub kombinacji obu.

Niezależnie od tego, czy chodzi o zmianę temperamentu, grubości lub granicy plastyczności, wszystkie te czynniki zmieniają sposób, w jaki sama prasa krawędziowa reaguje i jak manifestuje się zmiana sił zginających.

Oczywiście sama maszyna ma swój własny zestaw zmiennych. Jedną z najważniejszych i nieuniknionych kwestii dla prasy krawędziowej jest to, że jej ramy odchylają się lub odkształcają pod obciążeniem. Dzieje się tak, ponieważ przepływ mocy prasy krawędziowej jestzazwyczaj produkowane na końcach łóżka, podczas gdy zazwyczaj tworzymy się w środku. Powoduje to duże odchylenie w łożu i baranie, gdzie ma miejsce formowanie. Odchylenie jest wzmocnione przez wygięcie oparciaramy boczne pod obciążeniem, zjawisko znane jako odchylenie. Gdy zmienisz wytrzymałość lub grubość materiału, ugięcie odpowiednio wzrośnie lub spadnie.

To, co objawi się w części, znane jest jako efekt czółna (patrz Rysunek 2), gdzie wewnętrzny kąt zgięcia jest większy w środku niż po bokach. Dzieje się tak, ponieważ stempel i matryca znajdują się dalej w środku niż na końcach.

Możesz skompensować to odkształcenie za pomocą systemu koronowania (patrz Rysunek 3), który niewątpliwie ma nowy hamulec, ale ile koronowania jest konieczne? Wielu producentów pras krawędziowych korzysta z baz danych obliczonych na podstawie danej prasy krawędziowejwzornictwo i standardowe właściwości blach zgodnie z wymogami ASTM młyna i opublikowanymi certyfikatami. Oczywiście, jak opisano wcześniej, właściwości materiału są różne, dlatego niektóre maszyny wykonują koronowanie iregulacja kąta w czasie rzeczywistym.

Nic nie jest panaceum

Myślenie, że blacha zachowa się w niezmienny sposób, jest jedynie iluzją. Różne technologie prasy krawędziowej pomagają radzić sobie z różnicami materiałowymi, ale oczywiście żadna funkcja technologiczna nie jest panaceum, czasami opuszczając prasęoperatorzy hamulców nadal zmagają się z konsekwencją „część do części”. I znowu robią to z prostego powodu: zachowanie się blachy jest w najlepszym razie nieprzewidywalne.

Przy wszystkich zmiennych związanych z blachą operatorzy wciąż mogą mieć trudności z produkcją części, nawet z najnowocześniejszą prasą krawędziową. Muszą wiedzieć, jakie są zmienne tolerancji blach i jak je kompensowaćdla nich, zwłaszcza gdy prace jednoczęściowe lub małe partie wymagają od operatorów uzyskania prawidłowych kątów zgięcia i wymiarów przy pierwszej próbie. Powinni być w stanie skompensować niektóre z tych zmiennych za pomocą wbudowanych funkcjido prasy krawędziowej i jej kontrolera - ale jak do innych zmiennych, nie tak bardzo.

Mimo to nie trać wiary w zakup tej nowej prasy krawędziowej ze wszystkimi jej dzwonkami i gwizdkami oraz precyzyjnie szlifowanymi narzędziami. W porównaniu do alternatywnych rozwiązań znacznie usprawniają działanie.