Інструмент з гнуття металу
Основний вигин металу 90 градусів
Гнучка преса гальма поділяється на дві основні категорії з декількома компромісними варіантами. Перший є основою для всіх робіт з гальмування і називається вигином повітря. Другий тип називається нижнього вигину.
А) Згинання повітря 
Вигин повітря визначається як три точки контакту з частиною для формування прямого кута (рис. 3-1). Ніс верхнього або верхнього отвору примушує частину, яка формується, мати верхню форму. Включений кут, оброблений як на верхньому, так і на нижньому отворі, не повинен допускати будь-якого контакту з частиною, за винятком носа верхньої головки, і кутів отвору вія в нижній головці. Коли верхня штампа проникла досить глибоко в нижню штамп для отримання необхідного кута (це знаходиться в нижній частині ходу формування), верхня щітка повертається до вершини ходу, відпускаючи формується частина. Коли частина відпускається, обидві ноги знову сформованої частини дещо підтягуються, поки напруги у формованій частині не будуть врівноважені. Якщо матеріал є простим холоднокатаною сталлю, то звичайно для металу відкривати від 2 ° до 4 ° від кута, фактично зробленого під час ходу формування.
Більша частина штампувального штампування робить частину простим нахилом на 90 °. Для забезпечення пружини, кут розрізу на верхньому і нижньому плашках буде оброблений під кутом менше 90 °, зазвичай між 75 ° і 85 °. Це дозволяє частині мати тільки три точки контакту з інструментом і відсутність контакту з іншими поверхнями. Радіус носа верхнього отвору повинен бути рівним або меншим, ніж товщина металу, що формується. Чим різкіший радіус носа, тим більший знос матриці. Спеціальні радіуси носа часто потрібні для алюмінію, високоміцного матеріалу або екзотичних матеріалів.
Є два простих правил, які використовувалися протягом багатьох років для вибору інструменту, який дасть найбільш послідовний і точний вигин повітря при формуванні м'якої сталі. На цих методах засновані рекомендовані отвори для висіву, знайдені на діаграмах тоннажу повітряного вигину.
Перше правило, розроблене в 1920-х роках для визначення найкращого отвору вія, полягає в тому, щоб помножити товщину матеріалу на 8 і округлити відповідь на найближчу просту фракцію. Наприклад, 16 калібруваної м'якої сталі має номінальну товщину 0,060 ". Помноживши 0,060" × 8, і відповідь 0,48 ". Щоб вибрати правильне відкриття ве, відповідь округлена до 0,5".
Прес-гальмові оператори також виявили, що при формуванні м'якої сталі, внутрішній радіус у вигнутому матеріалі був функцією отвору вія. Хоча внутрішній радіус є параболічною формою, а не справжнім радіусом, звичайною практикою є вимірювання цієї дуги з простим радіусом, який тісно фіксує сформовану частину. Отже, друге правило полягає в тому, що очікуваний внутрішній радіус становить 0,156 (5/32) разів, коли використовується отвір віяння. Якщо відкриття отвору vee більше ніж у 12 разів більше, ніж відкриття vee, стає очевидним, що внутрішній радіус фактично еліптичний, і будь-який розмірний радіус, що називається на кресленні, є оцінкою. Якщо робиться спроба сформувати частину за допомогою отвору вія менше ніж у 6 разів більше товщини матеріалу, внутрішній радіус не буде радіусом, оскільки матеріал спробує сформувати теоретичний внутрішній радіус менше однієї товщини металу, що непрактично до повітряного вигину.
B) Допуски на вигин повітря (тільки кутові)
Оскільки м'яка сталь може не узгоджуватися від шматка до шматка, котушка з котушкою або нагріватися, слід очікувати кутових відхилень. Матеріал може змінюватися в хімії, що впливає на розтяг і межу плинності. Прокатка матеріалу в процесі виробництва може призвести до змін товщини, які впливають на кутову консистенцію.
Інші варіації виникають внаслідок зносу інструменту, натискання на гальма, які не послідовно повторюються в нижній частині ходу, або погана настройка оператором або людиною, що налаштовується. Більшість зустрічаються кутових відхилень будуть виявлені як матеріальні варіації. Якщо гальмівний прес належним чином підтримується, він повинен повторюватися донизу ходу кожного разу в межах допустимого допуску. Зношені інструменти, як тільки вони були створені і підібрані для отримання прийнятної частини, не змінюються від частини до частини. Якщо оператор розміщує частину належним чином і допомагає частині вгору під час формування так, як потрібно, то відхилення деталі не повинно бути порушене. Слід зауважити, що якщо сформована частина знята з гальмівного преса з правильно сформованим кутом, а потім кинув на підлогу або кинув у контейнер, утворений кут може відкритися і вийти за межі допуску.
Якщо розглядаються тільки стандартні допуски, то для визначення допусків можна використовувати простий ескіз, що показує малюнок частини, що має деяку товщину, яка сформована під кутом 90 °. Ескіз деталі повинен показувати внутрішній і зовнішній радіус деталі. Ескіз повинен містити три позначки: одна позначка, що показує, де верхня головка контактує з частиною на внутрішній стороні вигину, і дві позначки на зовнішній стороні матеріалу, щоб показати, де частина контактуватиме з радіусами кута вістря.
Ескіз ілюструє частину номінальної товщини калібру, оскільки вона буде дивитися на дно формувального ходу з відповідним контактним інструментом. Рис. 3-3 ілюструє (за допомогою пунктирних ліній) можливі варіації матеріалу в межах дальності. Якщо матеріал більш товстий, зовнішня поверхня виштовхується далі в порожнину фільєри, що призводить до перегину кута. Якщо матеріал тонше, ніж номінальний, зовнішня поверхня не проникає у віно, щоб забезпечити належний кут. Таким чином, кут залишається відкритим. Оскільки змінювалася тільки товщина матеріалу, стає очевидним, що коливання матеріалу спричиняють кутові зміни при використанні простих повітряних вигинів. Якщо товщина матеріалу стає більш товстою, ніж матеріал, що використовується для початкової установки, можна очікувати кут нахилу. Якщо товщина матеріалу тонше, ніж матеріал, що використовується для початкової установки, кут згину буде відкритим.
Кожен датчик матеріалу можна ретельно накреслити, використовуючи збільшений масштаб, або з використанням комп'ютерної графіки, яка може вимірювати кутові зміни, які не тільки показують 90-градусний вигин, але також показують їх товщі та тонкі допуски, як описано вище. Було б знайдено, що середнє кутове відхилення для матеріалу калібру було б приблизно ± 2 °.
Практичний досвід показав, що нормальний стопку матеріалу, що подається на гальмовий прес, не матиме допустимого допуску на діаграмі толерантності. Можна передбачити деякі варіації матеріалу, оскільки для виготовлення котушки зі сталі, для того, щоб тримати смугу у прямій лінії, центр листа робиться трохи товщі, ніж кожна кромка. Коли котушка ріжеться або зачиняється до розмірів матеріалу, необхідних для виготовлення певної частини, деякі
відбудеться різниця в товщині. Скільки або в якому напрямку не буде відомо, якщо кожна частина не буде виміряна і відмічена перед тим, як робити необхідні вигини. Майже у всіх випадках це непрактично як з точки зору витрат, так і з точки зору часу.
Досвід роботи з листовим металом довів, що зміна матеріалу в аркушах з м'якої сталі товщиною до 10 калібрів до 10 'призведе до фактичного кутового зміни ± 0,75 ° при згинанні повітря. Необхідно очікувати додаткових відхилень від початкової тестової частини, яка, здавалося б, була прийнятною, але може мати відхилення внаслідок відхилення машини, зносу штампа або повторюваності машини. У листовому металі (10 калібру або тонше), твердість поверхні, викликана операцією прокатки в процесі виробництва, і хімічні зміни в матеріалі
деякі можливості для варіацій.
Через безліч інших факторів, які необхідно враховувати, додаткові ± 0,75 ° повинні бути додані до діапазону допусків. Загальний діапазон допусків - це доповнення допусків, які очікуються від можливих варіацій матеріалу, а також варіацій, викликаних усіма іншими невідомими факторами, які тільки що вказані. Реалістична толерантність повинна бути
При розгляді при вигині повітря 10 калібру або більш тонкої м'якої сталі до 10 'довжиною становить ± 1,5 °. Для пластини необхідна додаткова ступінь, оскільки зміна матеріалу значно більша.
Толерантність для матеріалу для вигину повітря 7 калібру і товщі буде ± 2.5 ° до 1/2 "товстої пластини. Більш важкі матеріали часто утворюються з поліпшеною толерантністю за допомогою більш ніж одного удару барана, і важливо пам'ятати, що будь-який обговорення толерантності ґрунтується на використанні рекомендованих верхніх і нижніх штампів.
Для утримання послідовного вигину необхідне отвір вія, що дозволяє ногам частини проникати вниз у віночок, щоб кожна нога або фланець мали рівну відстань 2,5 товщини металу за межами зовнішнього радіусу деталі до контакту з кути віт відмирають. Для забезпечення регулювання кута згину потрібна квартира. Рекомендований "8-кратний отвір товщини металу" забезпечує відкриття гарної площини, що дозволяє формувати послідовні деталі в межах обговорюваного діапазону допуску. Відкриття меншого розміру (наприклад, 6 разів товщина металу)
відкриття) буде фактично утворювати трохи менший внутрішній радіус, але плоский від зовнішнього радіуса до контакту з кутовими отворами також буде зменшений. Це зменшення плоскої поверхні призводить до додаткових кутових відхилень деталі. Більше відкриття отвору для вія забезпечує більшу площу, але також збільшує розмір внутрішнього радіусу. Більший радіус призведе до більшого віддачі при випуску формуючого тиску, що призведе до більшої мінливості частини.
Практичний допуск для листового металу, що згинає повітря, товщиною до 10 калібрів і довжиною 10 ', становить ± 1,5 °. Ця зміна часто вважається більш ніж прийнятною, але, як і всі допуски, максимально можливий діапазон зазвичай не відбувається в одній частині. Стандартна статистична крива повинна відображати фактичні варіації вигину. Це означає, що більша частина частин буде сформована з набагато меншими варіаціями. Для більшості виробничих робіт потрібно формувати лише кілька частин кожної форми. З наявністю високотехнологічних, комп'ютерних гнучких пресів,
вигин повітря відновлює свою популярність, яка дещо знизилася з 1960-х до 1980-х років.
C) Формування з нижніми штампами
Для досягнення кращої кутової консистенції, або для компенсації проблем повторюваності або відхилення прес-гальма, може бути обраний спосіб формування, що називається нижнім (рис. 3-4).
Спускання часто створює проблеми для оператора гальма. Метод формування має чотири різних визначення в залежності від конструкції інструменту і способу його використання в процесі формування. Будь-яка проста пряма, де формується частина торкається похилого перерізу, крім кутів отвору, більше не є повітряним вигином. Вона повинна бути класифікована як деякий тип низу, тому що завершення вигину вимагатиме більше
силою, ніж потрібно було б зробити подібний вигин повітря.
1) True Bottoming
Верхня і нижня штампи обробляють таким чином, щоб формуючі поверхні мали той же кут, що і кут нахилу деталі, який має формуватися. Якщо необхідний кут нахилу 90 °, верхню і нижню поверхні матриці обробляють під кутом 90 ° симетрично навколо осьової лінії. Радіус верхівки або носа верхнього отвору обробляють з одним радіусом товщини металу або до найближчої простої фракції. Інструмент для радіусів обробки часто обмежений конкретним
фракцій, а потім перетворюються у відповідні десяткові розміри.
Це загальноприйнята практика, оскільки більшість нижніх робіт проводиться з використанням матеріалів 14 калібру або тонше, для вибору штампів тієї ж ширини для верхнього і нижнього штампів.
Найчастіше вибране відкриття вей є тим же 8-кратним отвором, що рекомендується для повітряного вигину. Деякі оператори, однак, є більш комфортними, з отвором, що у 6 разів товщиною металу. Цей отвір призводить до того, що матеріал спочатку формується до внутрішнього радіуса приблизно однієї товщини металу. При утворенні матеріалу, або за допомогою методу повітряного вигину, або за допомогою інструментів нижнього типу, внаслідок того, що частина виштовхується в отвір вія, в метал формується внутрішній радіус. Хоча називається радіус, це насправді
якийсь тип "параболічної" форми. Це дуже важливо знати, оскільки це допомагає пояснити, що відбувається з ногами частини під час формування циклу з використанням нижніх штампів.
Під час циклу формування виникає кілька функцій, які можуть вплинути на якість кінцевого кута. Радіус носа верхнього отвору обробляється з істинним радіусом. Внутрішній радіус, що утворюється на внутрішній стороні деталі, має еліптичну форму, оскільки частина, що перебуває у порожнині, поступає в повітря. Еліптична форма буде трохи більше радіусу, обробленого на фільєрі. Коли зовнішні ноги деталі стикаються з похилими сторонами отвору вія, можуть виникати кілька умов. Залежно від положення верхньої штампу в нижній частині ходу і кількості сили або тоннажу, що вражає частину, оператор може знайти, як показано на фіг.3-5, одне з наступного.
Етап 1) Внутрішній радіус деталі буде дотримуватися правила 0.156 разів, як у вигині повітря.
Етап 2) Якщо хід виштовхнув частину вниз до дна vee die, використовуючи тільки силу, необхідну для повітряного вигину частини, сформований кут буде відкриватися, ймовірно, від 2 ° до 4 °, коли верхня штампа повертається вгору інсульту.
Етап 3) Якщо хода формування була злегка опущена так, щоб тоннаж в нижній частині ходу дорівнював приблизно від 1,5 до 2-кратного тонусу нормального вигину повітря, тоді тиск вивільнявся, коли баран повернувся до вершини ходу , результуючий кут буде розгинатися на кілька градусів. Кут нахилу буде дуже узгодженим в допуску, але не буде бажаним кінцевим кутом.
Етап 4) Якщо нижнє положення робочого барабана збільшено так, щоб тоннаж на дні ходу складав від 3 до 5 разів тоннаж, необхідний для простого повітряного вигину, кути верхнього отвору примушують виступаючі ноги частини назад до потрібного кута, зазвичай 90 °.
Очевидне запитання: «Чому частина перегинається до кута менше 90 °, коли кут витоку, очевидно, повинен обмежувати рух фланця?» Відповідь досить проста. Візьміть одну руку і тримайте її перед собою. Тримайте чотири пальці разом і відкрийте великий палець, щоб сформувати кут між великим і вказівним пальцями. Зверніть увагу на велику еліптичну форму, яку робить ваша шкіра між великим і вказівним пальцями. Візьміть вказівний палець іншої руки і почніть натискати її вниз в центр еліптичної області між великим і вказівним пальцями.
Негайно великий палець і вказівний палець почнуть рухатися разом, зменшуючи розмір оригінального кута, який ви зробили. Таке ж явище виникає, коли використовується операція знизу. Верхній радіус фрези є справжнім радіусом. Форма, що утворюється в матеріалі, коли вона виштовхується вниз, у вітрову штампу дещо еліптична. У нижній частині штриха, коли тоннаж побудований, частина буде перевищувати, як і ваші пальці. Фланці перевищуватимуть, поки вони не торкнуться кутів верхньої штанги. Якщо у цей час тиск вивільниться, фланці можуть відступати назад.
Якщо частина була нанесена досить сильно, щоб площа, з якою контактувала верхня пластина, перевищувала межу текучості матеріалу, відсікання було б усунено. Якщо випускається з формуючого тиску в той час, частина може все ще перебувати в перекритому стані. Вона залишатиметься там, поки верхня штампа не буде встановлена нижче, щоб дозволити кутам верхньої штампу закріпити фланці відкритими до прийнятного кута 90 °. Це вимагає великого тоннажу. Чим різкіший радіус носа верхнього, тим більше величина перегинання.
2) Вихід із Спрингбека
Кваліфікований оператор гальмівного пресу часто може формувати безліч деталей, використовуючи функцію перегинання, яка відбувається в циклі формування дна, як описано раніше. Оператор повинен ретельно регулювати хід формувального циклу, щоб дозволити куту нахилити, але не бути. Коли барабан рухається назад до вершини ходу, сформований кут повернеться до потрібної форми. Цей метод вимагає лише приблизно в 1,5 рази перевищення нормального тону вигину повітря і може забезпечити кутову точність трохи краще, ніж допуски вигину повітря. Недолік полягає в тому, що, якщо частина вдарить занадто сильно, кут буде залишатися нахиленим. Потім тільки тоннаж дає змогу верхнім гіллям виштовхнути ноги до 90 °. Цей метод формування вимагає великої кваліфікації оператора для послідовного отримання хороших деталей (див. Рис. 3-5, Етапи 2 і 3). Багато користувачів малих тормозних пресів намагаються використати цей метод, навіть використовуючи гострі носові верхівки, з метою формування їх частин. Часто оператор буде повторно
розгинаючи частини кілька разів, намагаючись закріпити ноги кутом нахилу 90 °.
Якщо дно з пружинним формуванням виконується з верхньою головкою, яка має радіус носа, менший за товщину металу, верхня штампа буде створювати складку або паз у внутрішній поверхні радіуса. Ця складка буде відбуватися
коли верхня головка контактує з матеріалом і створюється тиск, щоб почати згинання матеріалу в отвір вія.
Деякі люди схилять цю складку як різкий внутрішній радіус. Фактична форма частини - це нормальний внутрішній радіус
зі складками в центрі.
Є цілий ряд компаній, що продають інструменти, що називаються "високоточними" прес-тормозами (часто асоціюються
з інструментами європейського стилю, описаними в главі 21), що сприяє 88 ° кутів на їх вмирає. Це потрапляє в
Концепція «дна з пружиною». Цей тип штампа не призначений для роботи з "програмованим кутом" преса
Варіанти гальм доступні в багатьох нових високотехнологічних машинах, оскільки вони запрограмовані на роботу тільки з справжніми вигинами повітря. Матриці 88 ° не потрапляють у цю категорію, оскільки вони вимагають, щоб матеріал фактично торкнувся сторін нижньої штампи, щоб зменшити частину відростка.
3) Складання
Деякі конструктори деталей вважають, що внутрішній радіус деталі повинен бути менше товщини металу. Єдиним способом це можна зробити, щоб примусити невеликий радіус на верхній головці (менше, ніж одна товщина металу) у внутрішній радіус, який був сформований в метал під час повітряного вигину частини формуючого ходу.
Гострий радіус носа на верхньому отворі штовхає вниз на частину в нижній частині штриха і реформи
всередині в менший радіус. Коли твердий метал зміщується або змінюється за формою, він схожий на плоскі поверхні
металевий диск, що перетворюється в нову форму, наприклад, копійки, копійки або нікелю. У цьому випадку зміщення металу створює нову бажану частину, яку називають монетою. Коли верхня штампа витісняє метал у внутрішньому радіусі деталі, метод формування називається монетою. Сила, необхідна для витіснення металу внутрішнього радіусу частини до внутрішнього радіуса 1/2 металу, буде варіюватися від 5 до 10 разів, ніж необхідний для витягування повітря матеріал, використовуючи рекомендований отвір для фільтрів (Рис. 3-7) .
Існує помилкове переконання, що більш чіткий внутрішній радіус, спричинений монетою, призведе до меншого зовнішнього радіусу. Таке мислення можна спростувати на креслярської дошці. Частина, яка використовує задану товщину калібру, повинна бути намальована в збільшеному масштабі, що показує матеріал під типовим кутом 90 °. Внутрішній радіус слід притягувати до того ж розрахункового радіусу, який був би сформований, якщо б використовувалася рекомендована вібрація. Лінія вздовж внутрішньої сторони кожного фланця повинна бути розширена, щоб проілюструвати гострий, або 0 ", внутрішній радіус. Мала площа, показана двома прямими лініями на 90 ° і криволінійною лінією внутрішнього радіуса, ілюструє кількість матеріалу, буде зміщено, якщо в ділянці буде зроблено гострий кут.
4) Виконується дно з використанням кутів інших, ніж 90 °
Для багатьох частин існує потреба в точності типу дна, але гальмівний прес не має наявного тоннажу, щоб сформувати частину з справжніми низами. Тоннаж, необхідний для того, щоб привести частину до послідовного положення, що перевищує, становить лише від 1,5 до 2-х разів більше, ніж тоннаж повітряного вигину для цього калібру м'якої сталі. Як тільки частина досягне заданого нахилу, кут по довжині лінії згину буде дуже послідовною. Якщо частина є такою, яка буде неодноразово утворюватися, може бути гарною ідеєю, щоб спеціальний набір вінових листів вирізався з кутом, більшим ніж 90 °. Це дозволить матеріалу бути трохи «дном» у нижній частині. Замість формування до небажаного кута нахилу 88 °, якщо штампи були оброблені під кутом 92 °, сформована частина вигинається на 2 °, що призводить до необхідного вигину на 90 °.
Деякі матеріали повертаються назад, якщо не будуть потрапляти на тоннаж, що перевищує наявну потужність для гальмування. Це часто буває так, коли формується нержавіюча сталь. Нержавіюча сталь часто утворюється за допомогою нижніх штампів, в результаті чого пружини до кута на 2 ° до 3 ° більше, ніж потрібно після випуску тиску. При огляді кут буде дуже послідовним уздовж лінії вигину. Якщо матриця виконана з кутом 87 ° або 88 °, замість 90 °, оператор зможе зробити прийнятний кут нахилу на 90 °, використовуючи нижню частину з концепцією підпружинення.
Штампи, які були вирізані під особливим кутом, не є загальноприйнятою матрицею. Оператор повинен навчитися використовувати їх для отримання хороших кутів. Вони вирішать проблему обмеження тоннажу і забезпечать гарну узгодженість. Вони вимагатимуть, щоб тоннаж тон / футів, необхідний для найдовшої частини, також повинен бути проведений, якщо також повинні бути зроблені коротші довжини однієї і тієї ж частини.
більш коротких частин довжини, але були сформовані при тоннажі, зазвичай необхідному для справжнього дна, результуючий кут нахилу, ймовірно, мав би 92 ° (або будь-який кут, який був оброблений на куті) по лінії вигину. Така ж логіка була б переважною, якщо короткий шматок нержавіючої сталі був справді дном, використовуючи 88 ° плашки - кінцевий кут може бути 88 ° оброблений на штампах.
Цей метод є гарним нагадуванням про те, що гідравлічні гальмівні преси мають обмеження по тоннажу. Вони не можуть бути перевантажені. Коли застосовувався механічний гальмовий прес, оператор часто думав: «Якщо кут не правильний, то вдарити його важче!» Ця логіка викликала багато перевантажень разом з високими рахунками для ремонту.
5) Толерантність до дна
Справжні допуски на дно або кріплення призводять до зменшення нормальних допусків, що очікуються від наповнення повітря. Замість ± 1,5 °, визначеного для згинання повітря 10 калібру і тонше до 10 'довго, використовуючи рекомендований отвір свердловини, може бути досягнуто відхилення (або якщо матеріал введений) відхилення ± 0,75 °. Для того, щоб тримати більш жорсткі допуски, необхідна велика інспекція оператора з часом, що дозволить виміряти і виправити деякі згини.
Оптимальний допуск ± 0,5 °. Якщо на кожну частину витрачається достатньо часу, і якщо специфікації матеріалів тісно утримуються, деякі частини були проведені в еквіваленті допусків обробки. Якщо це потрібно, дозвольте достатньо часу для великої кількості ручної роботи кваліфікованим оператором, оскільки це підійде до роботи «майстра».
Допустимі відхилення від «дна з пружинами» можуть варіюватися від допусків до згину повітря і донної поверхні. Через безліч можливих комбінацій матриць і матеріалів, не можна забезпечити прийнятний діапазон допустимих значень, який можна очікувати в типовому виробничому циклі.
