Гуру гибки Стив Бенсон отвечает на электронные письма читателей, чтобы задать вопросы о расчетах подгибки и гибки.Getty Images
Каждый месяц я получаю множество писем, и мне бы хотелось иметь время, чтобы ответить на все из них. Но, увы, в сутках не хватает времени, чтобы сделать все это. Для колонки этого месяца я собрал несколько писем, которые, я уверен, будут полезны моим постоянным читателям. А теперь давайте начнем обсуждать вопросы, связанные с макетом.
В: Я хочу начать с того, что вы написали замечательную статью. Я нашел ее очень полезной. Я столкнулся с проблемой в нашем программном обеспечении САПР и не могу найти решение. Я создаю заготовку для подгиба, но программное обеспечение всегда требует дополнительного допуска на изгиб. Наш оператор по гибке сказал мне не оставлять допуск на изгиб для подгиба, поэтому я установил в программном обеспечении САПР абсолютный минимум (0,008 дюйма) — но у меня все равно закончились запасы.
Например, у меня есть нержавеющая сталь 16-го калибра .304, внешние размеры 2″ и 1,5″, 0,75″. Подгиб наружу. Наши операторы по тормозам определили, что допуск на изгиб составляет 0,117 дюйма. Когда мы складываем размер и подгиб, а затем вычитаем допуск на изгиб (2 + 1,5 + 0,75 – 0,117), мы получаем длину заготовки 4,132 дюйма. Однако мои расчеты дали мне меньшую длину заготовки (4,018 дюйма). С учетом всего сказанного, как нам рассчитать плоскую заготовку для подгиба?
A: Во-первых, давайте проясним несколько терминов. Вы упомянули допуск на изгиб (BA), но не упомянули вычет изгиба (BD). Я заметил, что вы не включили BD для изгибов с углом наклона от 2,0 до 1,5 дюйма.
BA и BD — это разные величины, и они не взаимозаменяемы, но если вы используете их правильно, они оба приведут вас в одно и то же место. BA — это расстояние по радиусу, измеренное по нейтральной оси. Затем прибавьте это число к вашим внешним размерам, чтобы получить длину плоской заготовки. BD вычитается из общих размеров заготовки, один изгиб на изгиб.
На рисунке 1 показана разница между ними. Просто убедитесь, что вы используете правильный параметр. Обратите внимание, что значения BA и BD могут меняться от изгиба к изгибу в зависимости от угла изгиба и конечного внутреннего радиуса.
Чтобы увидеть вашу проблему, вы используете нержавеющую сталь 304 толщиной 0,060″ с одним изгибом и внешними размерами 2,0 и 1,5″, а также 0,75″. Подгиб по краю. Опять же, вы не включили информацию об угле изгиба и внутреннем радиусе изгиба, но для простоты я рассчитал воздух, предположив, что вы сделали угол изгиба 90 градусов на 0,472 дюйма. Это дает вам 0,099 дюйма. Плавающий радиус изгиба, рассчитанный с использованием правила 20%. (Более подробную информацию о правиле 20% вы можете найти в статье «Как точно предсказать внутренний радиус изгиба при образовании воздуха», введя название в поле поиска thefabricator.com.)
Если он равен 0,062 дюйма. Радиус пуансона изгибает материал более чем на 0,472 дюйма. Раскрытие матрицы дает 0,099 дюйма. Плавая в пределах радиуса изгиба, ваш BA должен быть равен 0,141 дюйма, внешний отступ должен быть равен 0,125 дюйма, а вычет изгиба (BD) должен быть равен 0,107 дюйма. Вы можете применить этот BD для изгибов от 1,5 до 2,0 дюймов. (Вы можете найти формулы BA и BD в моей предыдущей колонке, включая «Основы применения функций изгиба».)
Далее вам необходимо рассчитать, что следует вычесть для подгиба. В идеальных условиях коэффициент вычета для плоских или закрытых подгибов (материалы толщиной менее 0,080 дюйма) составляет 43% от толщины материала. В этом случае значение должно быть 0,0258 дюйма. Используя эту информацию, вы сможете выполнить расчет плоской заготовки:
0,017 дюйма. Разницу между вашим значением плоской заготовки 4,132 дюйма и моим 4,1145 дюйма можно легко объяснить тем фактом, что подгибка очень зависит от оператора. Что я имею в виду? Ну, если оператор сильнее ударит по сплющенной части в процессе гибки, вы получите более длинный фланец. Если оператор недостаточно сильно ударит по фланцу, фланец в конечном итоге укоротится.
В: У нас есть гибочное оборудование, где мы формируем различные металлические листы, от нержавеющей стали 20-го калибра до предварительно покрытого материала 10-го калибра. У нас есть листогибочный пресс с автоматической регулировкой инструмента, регулируемая V-образная матрица внизу и самопозиционирующийся сегментированный пуансон вверху. К сожалению, мы совершили ошибку и заказали пуансон с радиусом закругления кончика 0,063 дюйма.
Мы работаем над тем, чтобы длины наших фланцев были одинаковыми в первой части. Было высказано предположение, что наше программное обеспечение CAD использовало неправильный расчет, но наша компания-разработчик программного обеспечения увидела проблему и сказала, что все в порядке. Это связано с программным обеспечением гибочного станка? Или мы слишком много думаем? Это просто обычная регулировка BA или мы можем получить новый пуансон с радиусом заготовки 0,032 дюйма? Любая информация или совет будут очень полезны.
A: Сначала я отвечу на ваш комментарий о покупке неправильного радиуса пуансона. Учитывая тип вашего станка, я предполагаю, что вы занимаетесь пневмоформовкой. Это заставляет меня задать несколько вопросов. Во-первых, когда вы отправляете работу в цех, сообщаете ли вы оператору, на какой форме формируется конструкция отверстия для детали? Это имеет большое значение.
При воздушной формовке детали окончательный внутренний радиус формируется как процент от раскрытия формы. Это правило 20% (для получения дополнительной информации см. первый вопрос). Раскрытие штампа влияет на радиус изгиба, который, в свою очередь, влияет на BA и BD. Поэтому, если ваш расчет включает в себя другой достижимый радиус для раскрытия штампа, чем тот, который оператор использует на станке, у вас возникла проблема.
Предположим, что станок использует штамп с шириной, отличной от запланированной. В этом случае станок получит внутренний радиус изгиба, отличный от запланированного, изменив BA и BD, а в конечном итоге и размеры формируемой детали.
Это подводит меня к вашему комментарию о неправильном радиусе пуансона. 0,063″, если только вы не пытаетесь получить другой или меньший внутренний радиус изгиба. Радиус должен работать нормально, вот почему.
Измерьте полученный внутренний радиус изгиба и убедитесь, что он соответствует рассчитанному внутреннему радиусу изгиба. Действительно ли ваш радиус пуансона неверен? Это зависит от того, чего вы хотите добиться. Радиус пуансона должен быть равен или меньше плавающего внутреннего радиуса изгиба. Если радиус пуансона больше естественного плавающего радиуса изгиба на данном отверстии матрицы, деталь примет радиус пуансона. Это снова изменит внутренний радиус изгиба и значения, которые вы рассчитали для BA и BD.
С другой стороны, не следует использовать слишком маленький радиус пуансона, так как это может сделать изгиб острее и вызвать множество других проблем. (Подробнее об этом см. в разделе «Как избежать резких поворотов»).
За исключением этих двух крайностей, пуансон в воздушной форме представляет собой не что иное, как толкающее устройство и не влияет на BD и BA. Опять же, радиус изгиба выражается в процентах от раскрытия матрицы, рассчитанного с использованием правила 20%. Кроме того, обязательно правильно применяйте термины и значения BA и BD, как показано на рисунке 1.
Вопрос: Я пытаюсь рассчитать максимальную боковую силу для специального кромкозагибочного инструмента, чтобы обеспечить безопасность наших операторов во время процесса кромкозагибки. Есть ли у вас какие-либо советы, которые помогут мне это сделать?
Ответ: Боковую силу или боковое усилие трудно измерить и рассчитать для выравнивания кромки на листогибочном прессе, и в большинстве случаев это не нужно. Реальная опасность заключается в перегрузке листогибочного пресса и разрушении пуансона и станины машины. Пуансон и станина переворачиваются, что приводит к их постоянному изгибу.
Рисунок 2. Упорные пластины на наборе плющильных штампов гарантируют, что верхний и нижний инструменты не будут двигаться в противоположных направлениях.
Листогибочный пресс обычно прогибается под нагрузкой и возвращается в исходное плоское положение после снятия нагрузки. Однако превышение предельной нагрузки на тормоза может согнуть детали машины до такой степени, что они больше не смогут вернуться в плоское положение. Это может привести к необратимому повреждению листогибочного пресса. Поэтому обязательно учитывайте операции по кромкогибке при расчете тоннажа. (Подробнее об этом можно узнать в статье «Четыре столпа тоннажа листогибочного пресса»).
Если фланец, который нужно сплющить, достаточно длинный, чтобы сплющить его, боковое усилие должно быть минимальным. Однако, если вы считаете, что боковое усилие кажется чрезмерным, и вы хотите ограничить движение и скручивание мода, вы можете добавить к моду упорные пластины. Упорная пластина представляет собой не что иное, как толстый кусок стали, добавленный к нижнему инструменту, выступающий за пределы верхнего инструмента. Упорная пластина смягчает воздействие бокового усилия и гарантирует, что верхний и нижний инструменты не будут двигаться в противоположных направлениях друг к другу (см. рисунок 2).
Как я уже отмечал в начале этой статьи, вопросов слишком много, а времени, чтобы ответить на все, слишком мало. Спасибо за ваше терпение, если вы недавно присылали мне вопросы.
В любом случае, пусть вопросы продолжают возникать. Я отвечу на них как можно скорее. А пока я надеюсь, что ответы здесь помогут тем, кто задал вопрос, и другим, столкнувшимся с похожими проблемами.
Раскройте секреты использования листогибочного пресса на этом интенсивном двухдневном семинаре 8-9 августа с инструктором Стивом Бенсоном, который расскажет вам теорию и математические основы вашего станка. Вы изучите принципы, лежащие в основе высококачественной гибки листового металла, с помощью интерактивных инструкций и примеров рабочих задач на протяжении всего курса. С помощью простых для понимания упражнений вы освоите навыки, необходимые для расчета точных вычетов гибки, выбора наилучшего инструмента для работы и определения правильного отверстия V-образной матрицы, чтобы избежать деформации детали. Посетите страницу мероприятия, чтобы узнать больше.
FABRICATOR — ведущий североамериканский журнал в области металлообработки и металлообработки. Журнал публикует новости, технические статьи и примеры из практики, которые позволяют производителям выполнять свою работу более эффективно. FABRICATOR обслуживает отрасль с 1970 года.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The FABRICATOR вы можете легко получить доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Электронная версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Воспользуйтесь полным доступом к цифровому изданию журнала STAMPING, в котором представлены новейшие технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Воспользуйтесь полным доступом к цифровой версии The Additive Report, чтобы узнать, как аддитивное производство может быть использовано для повышения эффективности работы и увеличения прибыли.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The Fabricator на испанском языке вы получите легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.