Podstawy gięcia 6 kroków do pomyślnego wyboru matrycy do pras krawędziowych

Jaki wewnętrzny promień zgięcia można osiągnąć, zależy od wymagań tonażowych i dostępnych szerokości otwarcia matrycy

Rysunek 1

Aby w pełni wykorzystać możliwości narzędzi, styczna do zagięcia, w której zaczyna się promień, powinna w idealnym przypadku znajdować się w połowie powierzchni czołowej matrycy.W tej sytuacji połowa powierzchni matrycy jest równa cofnięciu zewnętrznemu (OSSB), czyli odległości od zewnątrz linię formy (płaszczyzny biegnące równolegle do przedmiotu obrabianego) do punktu stycznego zagięcia.

Pytanie:

Nasz dział produkcyjny dokumentuje standardowe procesy w celu wybrania właściwej kombinacji matrycy i stempla, aby uzyskać pożądane rezultaty podczas gięcia na powietrzu.Chcemy uzyskać zagięcie 90 stopni dla kawałka 304 o grubości 0,0751 cala stal nierdzewna z wewnętrznym promieniem zgięcia, który również wynosi 0,0751 cala. Obowiązuje zasada 20 procent, a następnie obowiązuje zasada 8x grubości materiału.Jak powinienem zastosować te zasady, aby wybrać otwór matrycy?

Odpowiedź:

Zasada 8x to stara praktyczna zasada oparta na stali walcowanej na zimno o wytrzymałości na rozciąganie 60 000 PSI, która stwierdza, że ​​najlepszą praktyką jest wybór szerokości otworu matrycy ośmiokrotnie większej od grubości materiału.Zwykle uzyskujesz najlepsze wyniki pracy podczas pracy z zasadą 8x.Ułatwiasz formowanie i osiągasz stabilność kąta zgięcia podczas pracy w ramach wymagań tonażowych.Przekonasz się, że możesz wyprodukować promień wewnętrzny w przybliżeniu równy grubości materiału.

Jednak „8x” to tylko etykieta, a współczynnik może rosnąć lub zmniejszać się wraz z grubością materiału.Czasami szerokość otworu matrycy wynosi 6x grubość materiału, innym razem 10x lub 12x.Zasada 8x to dobra praktyczna zasada, która utrzymuje tonaż jest niski, a części stabilne, przynajmniej do pewnego stopnia.Ale niestety tak naprawdę nie uwzględnia różnych rodzajów materiałów.

Zasada 20 procent określa promień wewnętrzny unoszący się w powietrzu nad daną matrycą.W przeciwieństwie do reguły 8x, regułę 20 procent można uwzględnić w zależności od rodzaju materiału.W przypadku stali nierdzewnej 304 promień wewnętrzny będzie wynosić od 20 do 22 procent szerokość otworu matrycy;w przypadku stali walcowanej na zimno wewnętrzny promień zgięcia będzie wynosić od 15 do 17 procent;a w przypadku aluminium 5052 H32 wewnętrzny promień zgięcia będzie wynosić od 9 do 11 procent.Zaczynasz od wartości mediany (w przypadku stali nierdzewnej 304 jest to 21 procent), a następnie dostosować w razie potrzeby.

Reguła 20 procent po prostu opisuje wynikowy promień wewnętrzny podczas zginania w powietrzu i służy do obliczania odliczeń zginania.Jednak zwykle nie jest to sposób na opracowanie otworu matrycy, ponieważ nie uwzględnia limity sprężynowania lub tonażu.

W przypadku pracy ze stalą nierdzewną można przepisać wzór reguły 20 procent — Szerokość otworu matrycy × 21 procent = Wewnętrzny promień zgięcia — aby otrzymać Wewnętrzny promień zgięcia/21 procent = Szerokość otworu matrycy.To dałoby: 0,075 cala/0,21 = 0,357 calaszerokość otworu matrycy.Ale znowu nie uwzględnia to limitów sprężynowania ani tonażu i może poważnie przeciążyć prasę lub oprzyrządowanie.Jest to małe jak na otwór matrycy i należy wziąć pod uwagę tonaż.

Aby osiągnąć określony promień, potrzebujesz odpowiedniego oprzyrządowania i prasy krawędziowej.Ostatecznie dostępne szerokości otworów matrycy w Twojej bibliotece narzędzi, a także możliwości tonażowe Twoich narzędzi i pras krawędziowych określą zagięcie wewnętrzne promienie, jakie można uzyskać przy gięciu na powietrzu dla danego rodzaju i grubości materiału.Procedura doboru oprzyrządowania do gięcia na powietrzu powinna obejmować:

1. Upewnij się, że podany wewnętrzny promień zgięcia jest nie mniejszy niż minimalny promień ostrego zgięcia.Jeśli tak nie jest, wewnętrznego promienia zgięcia nie można osiągnąć fizycznie, z wyjątkiem tłoczenia lub dobijania.To dlatego, że kiedy zakręt się skręca ostry, stempel zaczyna wcinać się w materiał.W przypadku stali miękkiej zagięcie zwykle staje się ostre, gdy promień wewnętrzny osiąga około 63 procent grubości materiału.(Więcej informacji na temat ostrych zakrętów można znaleźć w artykule Jak zakręt staje się ostry). w tym przypadku oczywiście chcesz osiągnąć stosunek grubości materiału do wewnętrznego promienia zgięcia wynoszący 1 do 1, co jest z pewnością osiągalne, o ile Twoje oprzyrządowanie i maszyny są w stanie sprostać wymaganiom dotyczącym tonażu.

2. Wybierz otwór matrycy.Jeśli chodzi o jakąkolwiek maszynę, generalnie nie chcesz jej nadużywać ani niedostatecznie wykorzystywać.Maksymalne wykorzystanie maszyny można uzyskać przy połowie maksymalnej wartości roboczej.To powiedziawszy, nie jest kombinacją matryca, stempel i materiał naprawdę są „maszyną”?Oczywiście, że jest.Jaka jest zatem połowa wartości roboczej matrycy?W idealnych warunkach punkt ten znajduje się w połowie powierzchni matrycy, jak pokazano na rysunku 1.

Aby znaleźć geometrycznie idealny otwór matrycy – taki, w którym zagięcie występuje w połowie powierzchni czołowej matrycy – należy zastosować następujący wzór: (Zewnętrzny promień zgięcia × 0,7071) × Współczynnik = Idealne otwarcie matrycy.(Nota redaktora: Więcej szczegółów poniżej według tego wzoru odwiedź stronę www.thefabricator.com i wpisz „Znajdowanie idealnego otwarcia matrycy” w pasku wyszukiwania.)

Aby obliczyć zewnętrzny promień zgięcia, dodaj żądany wewnętrzny promień zgięcia do grubości materiału.Zatem w twoim przykładzie dodałbyś 0,075 cala.promień wewnętrzny do 0,075 cala.grubość materiału i uzyskać zewnętrzny promień zgięcia 0,150 W.

Czynnikiem we wzorze jest mnożnik, a mnożnik 4,0 dałby w praktyce wartość możliwie najbliższą geometrycznie doskonałej, ale bez uwzględnienia sprężynowania.Aby uwzględnić sprężynowanie, zwiększ mnożnik nieznacznie.W przypadku materiałów o grubości mniejszej niż 0,125 cala realistyczny mnożnik roboczy wynosi 4,85.W przypadku materiału o grubości od 0,125 do 0,250 cala mnożnik wynosi 5,85 cala (obliczany jest materiał o grubości większej niż 0,250 cala różnie).Ta metoda wyboru matrycy zapewnia spójność zależności niezależnie od tego, czy promień jest duży, a materiał cienki, czy też materiał jest gruby, a promień mały.

W Twojej sytuacji obliczyłbyś co następuje: (Zewnętrzny promień zgięcia × 0,7071) × Współczynnik = Idealne otwarcie matrycy;lub (0,150 cala × 0,7071) × 4,85 = 0,514 cala. Oczywiście Twój sklep prawdopodobnie nie ma szerokości otwarcia matrycy wynoszącej 0,514 cala, więc prawdopodobnie będziesz musiał wybrać najbliższą dostępną szerokość, pomiędzy matrycą 0,472 cala lub 0,551 cala.Wybór najbliższego dostępnego otworu matrycy sprawi, że wewnętrzny promień zgięcia będzie możliwie najbliższy wywoływanej wartości.Ten zakłada, że ​​nadmierny tonaż nie stanowi problemu, jeśli używana jest mniejsza matryca.

(Należy zauważyć, że przy współczynniku 4,0 wartość szerokości matrycy wyniesie 0,424 cala, co, przynajmniej w sensie teoretycznym, jest geometrycznie idealne do tego zadania, ale ponownie nie uwzględnia sprężynowania.)

3. Oblicz zapotrzebowanie na tonaż.Teraz, gdy już określiłeś idealny otwór matrycy, musisz upewnić się, że nie przekracza on dostępnego tonażu prasy lub oprzyrządowania.Aby to obliczyć, użyj następującego wzoru: [(575 × Material grubość2)/otwarcie matrycy] × współczynnik materiałowy = tonaż na stopę.

Jako punkt odniesienia używamy stali AISI 1035 o wytrzymałości na rozciąganie 60 000 PSI (najpopularniejszy rodzaj stosowanej stali walcowanej na zimno), dlatego nadajemy jej współczynnik materiałowy o wartości 1. Aby uzyskać współczynnik dla konkretnego materiału, można wykonać proste porównanie wytrzymałości na rozciąganie, pracując z rozciąganiem 60 000 PSI jako wartością bazową.Jeśli określono, że stal nierdzewna 304 ma wytrzymałość na rozciąganie 85 000 PSI, wówczas dzielisz tę wytrzymałość na rozciąganie przez 60 000, aby uzyskać 1,4.Zatem obliczenie tonażu będzie następujące: [(575 × 0,005625) / 0,551] × 1,4 = 8,22 tony na stopę.Musisz także wziąć pod uwagę długość zakrętu.Jeśli mieścisz się w granicach tonażu swojego oprzyrządowania i prasy krawędziowej, przejdź do następnego kroku.

4. Jeżeli szerokość matrycy jest akceptowalna, oblicz promień gięcia, stosując zasadę 20 procent.Zacznij od wartości średniej.Wracając do naszego przykładu ze stali nierdzewnej 304, mediana procentowa wynosi 21. Pomnóż ten procent przez faktyczną wielkość otwarcia matrycybędziemy używać i otrzymasz wynikowy promień zgięcia wewnętrznego: 0,551 cala × 0,21 = 0,1157 cala.wewnętrzny promień zgięcia.

Rzeczywisty promień będzie wynosił około 0,116 cala, co jest wartością tak bliską 1 do 1, jaką można uzyskać w postaci powietrznej.Tak, promień jest większy niż stosunek 1 do 1 promienia zgięcia do grubości materiału, ale matryca również jest większa niż idealna.

Nawet geometrycznie idealna szerokość matrycy dałaby promień wewnętrzny nieco większy niż grubość materiału.Bez tłoczenia dokładny stosunek 1 do 1 nie jest możliwy bez niestandardowego oprzyrządowania.

5. Użyj tej wartości wewnętrznego promienia zgięcia, aby obliczyć odliczenie zgięcia.Teraz wstawisz tę wartość wewnętrznego promienia zgięcia do formuł odliczenia zgięcia.Oprogramowanie obecnie zautomatyzowało te obliczenia, ale dla przeglądu matematyki, sprawdź 'Jak powstaje wewnętrzny promień zgięcia.'

6. Użyj wybranego zestawu narzędzi, aby uzyskać obliczone odliczenie zgięcia.Ustaliłeś, że wewnętrzny promień zgięcia jest fizycznie możliwy;wybrałeś szerokość otwarcia matrycy, która zbliży Cię do pożądanej wewnętrzny promień zgięcia;obliczyłeś odliczenia zgięć w oparciu o zasadę 20 procent;i uwzględniłeś dostępny tonaż i sprężynę zwrotną.Biorąc to wszystko pod uwagę, jesteś na dobrej drodze do zbudowania doskonałych części.