Vprašanje: Trudim se razumeti, kako je radij upogiba (kot sem poudaril) v tisku povezan z izbiro orodja. Na primer, trenutno imamo težave z nekaterimi deli iz jekla A36 0,5″. Za te dele uporabljamo luknjače s premerom 0,5″. polmer in 4 palcev. umreti. Zdaj, če uporabim pravilo 20 % in pomnožim s 4 palci. Ko povečam odprtino matrice za 15% (za jeklo), dobim 0,6 palca. Toda kako upravljavec ve, da mora uporabiti luknjač s polmerom 0,5″, ko tiskanje zahteva radij krivine 0,6″?
O: Omenili ste enega največjih izzivov, s katerimi se sooča industrija pločevine. To je napačno prepričanje, s katerim se morajo spopadati tako inženirji kot proizvodne delavnice. Da bi to odpravili, bomo začeli s temeljnim vzrokom, obema metodama oblikovanja in nerazumevanjem razlik med njima.
Od pojava upogibnih strojev v dvajsetih letih 20. stoletja do danes so operaterji oblikovali dele s spodnjimi krivinami ali brušenjem. Čeprav je spodnje krivljenje v zadnjih 20 do 30 letih šlo iz mode, metode krivljenja še vedno prežemajo naše razmišljanje, ko krivimo pločevino.
Natančna brusilna orodja so vstopila na trg v poznih sedemdesetih letih in spremenila paradigmo. Oglejmo si torej, kako se natančna orodja razlikujejo od orodij za skobeljnike, kako je prehod na natančna orodja spremenil industrijo in kako je vse to povezano z vašim vprašanjem.
V dvajsetih letih 20. stoletja se je oblikovanje spremenilo iz gub kolutnih zavor v matrice v obliki črke V z ustreznimi luknjači. 90-stopinjski luknjač bo uporabljen z 90-stopinjsko matrico. Prehod z zgibanja na preoblikovanje je bil za pločevino velik korak naprej. Je hitrejši, deloma zato, ker je na novo razvita ploščata zavora električno gnana – ni več ročnega upogibanja vsakega ovinka. Poleg tega je ploščato zavoro mogoče upogniti od spodaj, kar izboljša natančnost. Poleg hrbtnih meril lahko povečano natančnost pripišemo dejstvu, da luknjač pritisne svoj polmer v notranji upogibni radij materiala. To se doseže z nanašanjem konice orodja na material z manjšo debelino. Vsi vemo, da če lahko dosežemo konstanten notranji radij upogiba, lahko izračunamo pravilne vrednosti za odštevanje upogiba, dodatek upogiba, zunanjo redukcijo in faktor K, ne glede na vrsto upogiba, ki ga izvajamo.
Zelo pogosto imajo deli zelo ostre notranje upogibne radije. Izdelovalci, oblikovalci in rokodelci so vedeli, da bo del zdržal, saj se je zdelo, da je bilo vse na novo zgrajeno – in dejansko je bilo, vsaj v primerjavi z današnjim časom.
Vse je dobro, dokler ne pride kaj boljšega. Naslednji korak naprej je bil narejen v poznih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja z uvedbo natančnih orodij za brušenje, računalniških numeričnih krmilnikov in naprednih hidravličnih krmilnikov. Zdaj imate popoln nadzor nad stiskalnico in njenimi sistemi. Toda točka preloma je natančno brušeno orodje, ki spremeni vse. Vsa pravila za proizvodnjo kakovostnih delov so se spremenila.
Zgodovina nastajanja je polna skokov in meja. Z enim preskokom smo prešli z nedoslednih polmerov upogibanja za ploščate zavore na enotne radije upogibanja, ustvarjene z žigosanjem, osnovnim premazom in vtiskovanjem. (Opomba: Upodabljanje ni isto kot ulivanje; za več informacij si oglejte arhive stolpcev. Vendar pa v tem stolpcu uporabljam »upogibanje spodaj«, ki se nanaša na metode upodabljanja in ulivanja.)
Te metode zahtevajo veliko tonažo za oblikovanje delov. Seveda je to v mnogih pogledih slaba novica za stiskalnico, orodje ali del. Vendar pa so ostali najpogostejši način upogibanja kovin skoraj 60 let, dokler industrija ni naredila naslednjega koraka k zračnemu oblikovanju.
Torej, kaj je tvorba zraka (ali upogibanje zraka)? Kako deluje v primerjavi z bottom flexom? Ta skok ponovno spremeni način ustvarjanja radijev. Zdaj, namesto da bi izrezal notranji radij krivine, zrak tvori "lebdeči" notranji polmer kot odstotek odprtine matrice ali razdalje med krakoma matrice (glej sliko 1).
Slika 1. Pri zračnem upogibanju je notranji radij upogiba določen s širino matrice in ne s konico luknjača. Polmer "lebdi" znotraj širine obrazca. Poleg tega globina vboda (in ne kot matrice) določa kot krivine obdelovanca.
Naš referenčni material je nizko legirano ogljikovo jeklo z natezno trdnostjo 60.000 psi in polmerom oblikovanja zraka približno 16 % luknje matrice. Odstotek se razlikuje glede na vrsto materiala, fluidnost, stanje in druge lastnosti. Zaradi razlik v sami pločevini predvideni odstotki nikoli ne bodo popolni. Vendar so precej natančni.
Zrak iz mehkega aluminija tvori polmer 13 % do 15 % odprtine matrice. Vroče valjani luženi in naoljeni material ima radij tvorbe zraka od 14 % do 16 % odprtine matrice. Hladno valjano jeklo (naša osnovna natezna trdnost je 60.000 psi) tvori zrak v polmeru od 15 % do 17 % odprtine matrice. Polmer zračnega oblikovanja iz nerjavečega jekla 304 je 20 % do 22 % luknje za matrico. Tudi ti odstotki imajo razpon vrednosti zaradi razlik v materialih. Če želite določiti odstotek drugega materiala, lahko primerjate njegovo natezno trdnost z natezno trdnostjo 60 KSI našega referenčnega materiala. Na primer, če ima vaš material natezno trdnost 120-KSI, mora biti odstotek med 31 % in 33 %.
Recimo, da ima naše ogljikovo jeklo natezno trdnost 60.000 psi, debelino 0,062 palca in tako imenovani notranji upogibni polmer 0,062 palca. Upognite ga čez V-luknjo matrice 0,472 in nastala formula bo videti takole:
Torej bo vaš notranji polmer upogiba 0,075″, kar lahko uporabite za izračun upogibnih dodatkov, faktorjev K, umika in odštevanja upogiba z določeno natančnostjo – tj. če operater vaše stiskalnice uporablja ustrezna orodja in oblikuje dele okoli orodij, ki jih operaterji uporabljajo. .
V primeru operater uporablja 0,472 palca. Odpiranje znamke. Operaterka je stopila do pisarne in rekla: »Houston, imamo težavo. To je 0,075." Radij udarca? Videti je, da imamo res problem; kam gremo po enega od njih? Najbližje, kar lahko dobimo, je 0,078. “ali 0,062 palca. 0,078 palca. Polmer prebijanja je prevelik, 0,062 palca. Polmer prebijanja je premajhen.«
Toda to je napačna izbira. Zakaj? Polmer udarca ne ustvarja notranjega radija krivine. Ne pozabite, da ne govorimo o spodnjem upogibu, ja, konica udarca je odločilni dejavnik. Govorimo o nastanku zraka. Širina matrike ustvari polmer; udarec je samo potisni element. Upoštevajte tudi, da kot matrice ne vpliva na notranji polmer krivine. Uporabite lahko akutne, V-oblike ali kanalske matrice; če imajo vsi trije enako širino matrice, boste dobili enak notranji polmer krivine.
Polmer udarca vpliva na rezultat, vendar ni odločilni dejavnik za polmer krivine. Zdaj, če oblikujete polmer udarca, ki je večji od plavajočega polmera, bo del prevzel večji polmer. To spremeni dodatek za upogib, kontrakcijo, faktor K in odbitek za upogib. No, to ni najboljša možnost, kajne? Razumete - to ni najboljša možnost.
Kaj pa, če uporabimo 0,062 palca? Radij udarca? Ta zadetek bo dober. Zakaj? Ker je, vsaj pri uporabi že pripravljenih orodij, čim bližje naravnemu "lebdečemu" notranjemu radiju krivine. Uporaba tega udarca v tej aplikaciji mora zagotoviti dosledno in stabilno upogibanje.
V idealnem primeru bi morali izbrati polmer udarca, ki se približa polmeru plavajočega dela, vendar ga ne preseže. Manjši kot je polmer prebijanja glede na radij upogiba lebdečega dela, bolj nestabilen in predvidljiv bo upogib, še posebej, če se na koncu veliko upogibate. Preozki luknjači bodo zmečkali material in ustvarili ostre zavoje z manjšo doslednostjo in ponovljivostjo.
Marsikdo me sprašuje, zakaj je pri izbiri rezalne luknje pomembna samo debelina materiala. Odstotki, ki se uporabljajo za napovedovanje radija oblikovanja zraka, predpostavljajo, da ima kalup, ki se uporablja, odprtino za kalup, ki ustreza debelini materiala. To pomeni, da luknja matrice ne bo večja ali manjša od želene.
Čeprav lahko zmanjšate ali povečate velikost kalupa, se polmeri ponavadi deformirajo, kar spremeni številne vrednosti upogibne funkcije. Podoben učinek lahko opazite tudi, če uporabite napačen radij zadetka. Zato je dobro izhodišče pravilo, da izberete odprtino matrice, ki je osemkrat večja od debeline materiala.
V najboljšem primeru bodo inženirji prišli v trgovino in se pogovorili z operaterjem stiskalnice. Prepričajte se, da vsi poznajo razliko med metodami oblikovanja. Ugotovite, katere metode uporabljajo in katere materiale uporabljajo. Pridobite seznam vseh luknjačev in matric, ki jih imajo, in nato oblikujte del na podlagi teh informacij. Nato v dokumentacijo zapišite štance in matrice, ki so potrebni za pravilno obdelavo dela. Seveda imate morda olajševalne okoliščine, ko morate prilagoditi svoja orodja, vendar bi to morala biti prej izjema kot pravilo.
Operaterji, vem, da ste vsi domišljavi, tudi sam sem bil med njimi! A minili so dnevi, ko si lahko izbiral svoj najljubši nabor orodij. Vendar to, da vam povemo, katero orodje uporabiti za načrtovanje delov, ne odraža vaše ravni spretnosti. To je samo življenjsko dejstvo. Sedaj smo iz čistega zraka in nismo več spuščeni. Pravila so se spremenila.
FABRICATOR je vodilna revija za oblikovanje in obdelavo kovin v Severni Ameriki. Revija objavlja novice, tehnične članke in zgodovine primerov, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše opravljanje dela. FABRICATOR služi industriji že od leta 1970.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do FABRICATOR-ja, ki vam omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do revije Tubing Magazine, ki vam omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do The Fabricator en Español, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Myron Elkins se pridruži podcastu The Maker, da bi spregovoril o svoji poti od majhnega mesta do tovarniškega varilca ...
Čas objave: 25. avgusta 2023