Domanda: ho faticato a capire come il raggio di piegatura (come ho sottolineato) nella stampa sia correlato alla selezione dell'utensile. Ad esempio, stiamo attualmente riscontrando problemi con alcune parti realizzate in acciaio A36 da 0,5″. Per queste parti utilizziamo punzoni da 0,5″ di diametro. raggio e 4 pollici. morire. Ora, se uso la regola del 20% e moltiplico per 4 pollici. Quando aumento l'apertura dello stampo del 15% (per l'acciaio), ottengo 0,6 pollici. Ma come fa l'operatore a sapere se è necessario utilizzare un punzone con raggio di 0,5" quando la stampa richiede un raggio di piegatura di 0,6"?
R: Hai menzionato una delle maggiori sfide che il settore della lamiera deve affrontare. Questo è un malinteso con cui devono confrontarsi sia gli ingegneri che i reparti di produzione. Per risolvere questo problema, inizieremo con la causa principale, i due metodi di formazione, senza comprendere le differenze tra loro.
Dall'avvento delle macchine piegatrici negli anni '20 fino ai giorni nostri, gli operatori hanno stampato pezzi con piegature sul fondo o fondi. Sebbene la piegatura del fondo sia passata di moda negli ultimi 20-30 anni, i metodi di piegatura permeano ancora il nostro modo di pensare quando pieghiamo la lamiera.
Gli utensili di rettifica di precisione sono entrati nel mercato alla fine degli anni '70 e hanno cambiato il paradigma. Diamo quindi un'occhiata a come gli strumenti di precisione differiscono dagli strumenti per pialla, a come il passaggio agli strumenti di precisione ha cambiato il settore e come tutto ciò si collega alla tua domanda.
Negli anni '20, lo stampaggio passò dalle pieghe dei freni a disco alle matrici a forma di V con punzoni abbinati. Un punzone a 90 gradi verrà utilizzato con una matrice a 90 gradi. Il passaggio dalla piegatura alla formatura è stato un grande passo avanti per la lamiera. È più veloce, in parte perché il freno a disco di nuova concezione è azionato elettricamente: non è più necessario piegare manualmente ogni curva. Inoltre, il freno a disco può essere piegato dal basso, il che migliora la precisione. La maggiore precisione è da attribuire oltre ai registri posteriori anche al fatto che il punzone preme il suo raggio nel raggio di curvatura interno del materiale. Ciò si ottiene applicando la punta dell'utensile su uno spessore del materiale inferiore allo spessore del materiale. Sappiamo tutti che se riusciamo a ottenere un raggio di curvatura interno costante, possiamo calcolare i valori corretti per la sottrazione di piega, il margine di piega, la riduzione esterna e il fattore K, indipendentemente dal tipo di piega che stiamo facendo.
Molto spesso le parti presentano raggi di curvatura interni molto acuti. I produttori, i progettisti e gli artigiani sapevano che il pezzo avrebbe resistito perché tutto sembrava essere stato ricostruito – e in effetti lo era, almeno rispetto ad oggi.
Va tutto bene finché non arriva qualcosa di meglio. Il passo avanti successivo avvenne alla fine degli anni '70 con l'introduzione di strumenti di precisione, controllori numerici computerizzati e controlli idraulici avanzati. Ora hai il pieno controllo della pressa piegatrice e dei suoi sistemi. Ma il punto di svolta è uno strumento rettificato di precisione che cambia tutto. Tutte le regole per la produzione di pezzi di qualità sono cambiate.
La storia della formazione è piena di passi da gigante. In un balzo, siamo passati da raggi di flessibilità incoerenti per i freni a disco a raggi di flessibilità uniformi creati attraverso stampaggio, priming e goffratura. (Nota: il rendering non è la stessa cosa del casting; puoi cercare negli archivi delle colonne per ulteriori informazioni. Tuttavia, in questa colonna utilizzo "bottom bend" per implicare metodi di rendering e casting.)
Questi metodi richiedono un tonnellaggio significativo per formare le parti. Naturalmente, per molti versi questa è una brutta notizia per la pressa piegatrice, l'utensile o il componente. Tuttavia, sono rimasti il metodo di piegatura dei metalli più comune per quasi 60 anni, fino a quando l’industria non ha compiuto il passo successivo verso l’airforming.
Allora, cos'è la formazione dell'aria (o flessione dell'aria)? Come funziona rispetto al bottom flex? Questo salto cambia nuovamente il modo in cui vengono creati i raggi. Ora, invece di imprimere il raggio interno della piega, l'aria forma un raggio interno “fluttuante” come percentuale dell'apertura dello stampo o della distanza tra i bracci dello stampo (vedere Figura 1).
Figura 1. Nella piegatura in aria, il raggio interno della piega è determinato dalla larghezza della matrice, non dalla punta del punzone. Il raggio “fluttua” all'interno della larghezza del modulo. Inoltre, la profondità di penetrazione (e non l'angolo della matrice) determina l'angolo di piegatura del pezzo.
Il nostro materiale di riferimento è l'acciaio al carbonio a bassa lega con una resistenza alla trazione di 60.000 psi e un raggio di formazione dell'aria pari a circa il 16% del foro dello stampo. La percentuale varia a seconda del tipo di materiale, fluidità, condizioni e altre caratteristiche. A causa delle differenze nella lamiera stessa, le percentuali previste non saranno mai perfette. Tuttavia, sono abbastanza accurati.
L'aria di alluminio morbido forma un raggio compreso tra il 13% e il 15% dell'apertura dello stampo. Il materiale laminato a caldo decapato e oliato ha un raggio di formazione dell'aria compreso tra il 14% e il 16% dell'apertura dello stampo. L'acciaio laminato a freddo (la nostra resistenza alla trazione di base è 60.000 psi) è formato dall'aria in un raggio compreso tra il 15% e il 17% dell'apertura dello stampo. Il raggio di aerazione dell'acciaio inossidabile 304 è compreso tra il 20% e il 22% del foro dello stampo. Ancora una volta, queste percentuali hanno una gamma di valori dovuta alle differenze nei materiali. Per determinare la percentuale di un altro materiale, è possibile confrontare la sua resistenza alla trazione con la resistenza alla trazione di 60 KSI del nostro materiale di riferimento. Ad esempio, se il tuo materiale ha una resistenza alla trazione di 120 KSI, la percentuale dovrebbe essere compresa tra il 31% e il 33%.
Diciamo che il nostro acciaio al carbonio ha una resistenza alla trazione di 60.000 psi, uno spessore di 0,062 pollici e un cosiddetto raggio di curvatura interno di 0,062 pollici. Piegalo sul foro a V del dado 0,472 e la formula risultante sarà simile a questa:
Quindi il raggio di piegatura interno sarà 0,075" che puoi utilizzare per calcolare le tolleranze di piegatura, i fattori K, l'attrazione e la sottrazione di piegatura con una certa precisione, ad esempio se l'operatore della pressa piegatrice utilizza gli strumenti giusti e progetta le parti attorno agli strumenti che gli operatori stanno utilizzando. usato.
Nell'esempio, l'operatore utilizza 0,472 pollici. Apertura del timbro. L'operatore entrò nell'ufficio e disse: “Houston, abbiamo un problema. È 0,075." Raggio d'impatto? Sembra che abbiamo davvero un problema; dove andiamo a prenderne uno? Il valore più vicino che possiamo ottenere è 0,078. “o 0,062 pollici. 0,078 pollici. Il raggio del punzone è troppo grande, 0,062 pollici. Il raggio del punzone è troppo piccolo."
Ma questa è la scelta sbagliata. Perché? Il raggio del punzone non crea un raggio di piegatura interno. Ricorda, non stiamo parlando della flessibilità del fondo, sì, la punta dell'attaccante è il fattore decisivo. Stiamo parlando della formazione dell'aria. La larghezza della matrice crea un raggio; il pugno è solo un elemento di spinta. Si noti inoltre che l'angolo della matrice non influisce sul raggio interno della piega. È possibile utilizzare matrici acute, a forma di V o di canale; se tutti e tre hanno la stessa larghezza della fustella, otterrai lo stesso raggio di curvatura interno.
Il raggio del punzone influisce sul risultato, ma non è il fattore determinante per il raggio di piegatura. Ora, se si forma un raggio del punzone maggiore del raggio mobile, la parte assumerà un raggio maggiore. Ciò modifica il margine di piega, la contrazione, il fattore K e la detrazione di piega. Beh, non è l'opzione migliore, vero? Capisci: questa non è l'opzione migliore.
Cosa succede se usiamo 0,062 pollici? raggio del foro? Questo colpo sarà bello. Perché? Perché, almeno quando si utilizzano utensili già pronti, è il più vicino possibile al raggio di curvatura interno “fluttuante” naturale. L'uso di questo punzone in questa applicazione dovrebbe fornire una flessione coerente e stabile.
Idealmente, è necessario selezionare un raggio del punzone che si avvicini, ma non superi, il raggio della lavorazione della parte mobile. Quanto più piccolo è il raggio del punzone rispetto al raggio di curvatura flottante, tanto più instabile e prevedibile sarà la curvatura, soprattutto se si finisce per piegare molto. I punzoni troppo stretti accartocciano il materiale e creano pieghe strette con minore consistenza e ripetibilità.
Molti mi chiedono perché nella scelta del foro della fustella conta solo lo spessore del materiale. Le percentuali utilizzate per prevedere il raggio di formazione dell'aria presuppongono che lo stampo utilizzato abbia un'apertura dello stampo adatta allo spessore del materiale. Cioè, il foro della matrice non sarà più grande o più piccolo di quanto desiderato.
Sebbene sia possibile diminuire o aumentare le dimensioni dello stampo, i raggi tendono a deformarsi, modificando molti dei valori della funzione di piegatura. Puoi anche vedere un effetto simile se usi il raggio di impatto sbagliato. Pertanto, un buon punto di partenza è la regola pratica di selezionare un'apertura della matrice otto volte lo spessore del materiale.
Nella migliore delle ipotesi, gli ingegneri verranno in officina e parleranno con l'operatore della pressa piegatrice. Assicurati che tutti conoscano la differenza tra i metodi di stampaggio. Scopri quali metodi utilizzano e quali materiali utilizzano. Ottieni un elenco di tutti i punzoni e le matrici di cui dispongono, quindi progetta la parte in base a tali informazioni. Successivamente, nella documentazione, annotare i punzoni e le matrici necessari per la corretta lavorazione del pezzo. Naturalmente, potresti avere circostanze attenuanti quando devi modificare i tuoi strumenti, ma questa dovrebbe essere l'eccezione piuttosto che la regola.
Operatori, lo so siete tutti pretenziosi, anch'io ero uno di loro! Ma sono finiti i giorni in cui potevi scegliere il tuo set di strumenti preferito. Tuttavia, il fatto di sapere quale strumento utilizzare per la progettazione delle parti non riflette il tuo livello di abilità. E' semplicemente un dato di fatto. Ora siamo fatti di aria rarefatta e non siamo più indolenti. Le regole sono cambiate.
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Orario di pubblicazione: 04-settembre-2023