Питање: Мучим се да разумем како се радијус савијања (као што сам истакао) у штампи односи на избор алата. На пример, тренутно имамо проблема са неким деловима направљеним од челика А36 дебљине 0,5″. За ове делове користимо бушаче пречника 0,5″ и матрицу пречника 4 инча. Сада, ако користим правило од 20% и помножим са 4 инча, када повећам отвор матрице за 15% (за челик), добијам 0,6 инча. Али како оператер зна да користи бушач радијуса 0,5″ када штампање захтева радијус савијања од 0,6″?
A: Поменули сте један од највећих изазова са којима се суочава индустрија лима. То је погрешно схватање са којим се морају носити и инжењери и производне радионице. Да бисмо то исправили, почећемо са основним узроком, двема методама обликовања и неразумевањем разлика између њих.
Од појаве машина за савијање 1920-их до данас, оператери су обликовали делове са доњим кривинама или основом. Иако је доње савијање изашло из моде у последњих 20 до 30 година, методе савијања и даље прожимају наше размишљање када савијамо лим.
Алати за прецизно брушење појавили су се на тржишту крајем 1970-их и променили парадигму. Па хајде да погледамо како се прецизни алати разликују од алата за блањење, како је прелазак на прецизне алате променио индустрију и како се све то односи на ваше питање.
Двадесетих година прошлог века, обликовање је промењено са набора диск кочница на матрице у облику слова V са одговарајућим бушачима. Бушач од 90 степени ће се користити са матрицом од 90 степени. Прелазак са савијања на обликовање био је велики корак напред за лим. Брже је, делом зато што се новоразвијена кочница плоче активира електрично – нема више ручног савијања сваког савијања. Поред тога, кочница плоче може се савијати одоздо, што побољшава тачност. Поред задњих граничника, повећана тачност може се приписати чињеници да бушач притиска свој радијус у унутрашњи радијус савијања материјала. То се постиже применом врха алата на дебљину материјала мању од дебљине материјала. Сви знамо да ако можемо да постигнемо константан унутрашњи радијус савијања, можемо да израчунамо тачне вредности за одузимање савијања, дозвољену вредност за савијање, спољашње смањење и К фактор без обзира на врсту савијања коју радимо.
Врло често делови имају веома оштре унутрашње радијусе савијања. Произвођачи, дизајнери и мајстори су знали да ће део издржати јер је све изгледало као да је поново изграђено – и заправо јесте, барем у поређењу са данашњицом.
Све је добро док се не појави нешто боље. Следећи корак напред догодио се крајем 1970-их увођењем прецизно брушених алата, компјутерских нумеричких контролера и напредних хидрауличних контрола. Сада имате потпуну контролу над пресом за савијање и њеним системима. Али прекретница је прецизно брушени алат који мења све. Сва правила за производњу квалитетних делова су се променила.
Историја формирања је пуна скокова и граница. Једним скоком, прешли смо са недоследних радијуса савијања за плочасте кочнице на униформне радијусе савијања створене штанцањем, прајмирањем и утискивањем. (Напомена: Рендеровање није исто што и ливење; можете претражити архиву рубрике за више информација. Међутим, у овој рубрици користим „доњи савијање“ да бих имплицирао методе рендеровања и ливења.)
Ове методе захтевају значајну тонажу за обликовање делова. Наравно, у многим аспектима ово је лоша вест за пресу за савијање, алат или део. Међутим, остале су најчешћа метода савијања метала скоро 60 година, све док индустрија није направила следећи корак ка обликовању ваздухом.
Дакле, шта је формирање ваздуха (или савијање ваздуха)? Како функционише у поређењу са савијањем дна? Овај скок поново мења начин на који се стварају радијуси. Сада, уместо утискивања унутрашњег радијуса савијања, ваздух формира „плутајући“ унутрашњи радијус као проценат отвора матрице или растојања између кракова матрице (видети слику 1).
Слика 1. Код савијања на ваздух, унутрашњи радијус савијања је одређен ширином калупа, а не врхом пробијача. Радијус „лебди“ унутар ширине калупа. Поред тога, дубина продирања (а не угао калупа) одређује угао савијања радног предмета.
Наш референтни материјал је нисколегирани угљенични челик са затезном чврстоћом од 60.000 psi и радијусом формирања ваздуха од приближно 16% отвора матрице. Проценат варира у зависности од врсте материјала, флуидности, стања и других карактеристика. Због разлика у самом лиму, предвиђени проценти никада неће бити савршени. Међутим, они су прилично тачни.
Меки алуминијумски ваздух формира радијус од 13% до 15% отвора калупа. Вруће ваљани кисељени и науљени материјал има радијус формирања ваздуха од 14% до 16% отвора калупа. Хладно ваљани челик (наша основна затезна чврстоћа је 60.000 psi) формира се ваздухом у радијусу од 15% до 17% отвора калупа. Радијус обликовања ваздухом нерђајућег челика 304 је 20% до 22% отвора калупа. Поново, ови проценти имају распон вредности због разлика у материјалима. Да бисте одредили проценат другог материјала, можете упоредити његову затезну чврстоћу са затезном чврстоћом од 60 KSI нашег референтног материјала. На пример, ако ваш материјал има затезну чврстоћу од 120 KSI, проценат треба да буде између 31% и 33%.
Рецимо да наш угљенични челик има затезну чврстоћу од 60.000 psi, дебљину од 0,062 инча и оно што се назива унутрашњи радијус савијања од 0,062 инча. Савијте га преко V-отвора матрице од 0,472 и резултујућа формула ће изгледати овако:
Дакле, ваш унутрашњи радијус савијања биће 0,075″, што можете користити за израчунавање додатака за савијање, К фактора, увлачења и одузимања савијања са извесном тачношћу, тј. ако ваш оператер пресе за савијање користи праве алате и пројектује делове око алата које оператери користе.
У примеру, оператер користи 0,472 инча. Отвор за печат. Оператор је ушао у канцеларију и рекао: „Хјустон, имамо проблем. То је 0,075.“ Радијус удара? Изгледа да заиста имамо проблем; где да одемо да их набавимо? Најближе што можемо добити је 0,078. „или 0,062 инча. 0,078 инча. Радијус пробијача је превелики, 0,062 инча. Радијус пробијача је премали.“
Али ово је погрешан избор. Зашто? Радијус пробијача не ствара унутрашњи радијус савијања. Запамтите, не говоримо о савијању дна, да, врх ударача је одлучујући фактор. Говоримо о формирању ваздуха. Ширина матрице ствара радијус; пробијач је само елемент који потискује. Такође имајте на уму да угао матрице не утиче на унутрашњи радијус савијања. Можете користити матрице са оштрим, V-обликом или каналима; ако све три имају исту ширину матрице, добићете исти унутрашњи радијус савијања.
Радијус бушача утиче на резултат, али није одлучујући фактор за радијус савијања. Сада, ако формирате радијус бушача већи од плутајућег радијуса, део ће попримити већи радијус. Ово мења дозвољену вредност савијања, контракцију, К фактор и одбитак савијања. Па, то није најбоља опција, зар не? Разумете – ово није најбоља опција.
Шта ако користимо радијус рупе од 0,062 инча? Овај погодак ће бити добар. Зашто? Зато што је, барем када се користе готови алати, што је могуће ближе природном „плутајућем“ унутрашњем радијусу савијања. Употреба овог бушача у овој примени требало би да обезбеди конзистентно и стабилно савијање.
Идеално би било да изаберете радијус бушача који се приближава, али не прелази, радијус плутајућег дела. Што је мањи радијус бушача у односу на радијус плутајућег савијања, то ће савијање бити нестабилније и предвидљивије, посебно ако на крају много савијате. Бушачи који су преуски ће згужвати материјал и створити оштре кривине са мањом конзистентношћу и поновљивошћу.
Многи ме питају зашто је дебљина материјала битна само при избору отвора матрице. Проценти који се користе за предвиђање радијуса формирања ваздуха претпостављају да калуп који се користи има отвор калупа погодан за дебљину материјала. То јест, отвор матрице неће бити већи или мањи од жељеног.
Иако можете смањити или повећати величину калупа, радијуси имају тенденцију да се деформишу, мењајући многе вредности функције савијања. Сличан ефекат можете видети и ако користите погрешан радијус ударца. Стога, добра почетна тачка је правило да се изабере отвор калупа осам пута већи од дебљине материјала.
У најбољем случају, инжењери ће доћи у радионицу и разговарати са оператером пресе за савијање. Уверите се да сви знају разлику између метода обликовања. Сазнајте које методе користе и које материјале користе. Набавите списак свих бушача и алата које имају, а затим дизајнирајте део на основу тих информација. Затим, у документацији, запишите бушаче и алате неопходне за исправну обраду дела. Наравно, можете имати олакшавајуће околности када морате да подесите своје алате, али то би требало да буде изузетак, а не правило.
Оператери, знам да сте сви претенциозни, и ја сам био један од њих! Али прошли су дани када сте могли да изаберете свој омиљени сет алата. Међутим, то што вам је речено који алат да користите за дизајн делова не одражава ваш ниво вештине. То је једноставно животна чињеница. Сада смо направљени од ваздуха и више нисмо погрбљени. Правила су се променила.
FABRICATOR је водећи часопис за обликовање метала и обраду метала у Северној Америци. Часопис објављује вести, техничке чланке и примере из праксе који омогућавају произвођачима да ефикасније обављају свој посао. FABRICATOR служи индустрији од 1970. године.
Потпуни дигитални приступ сајту The FABRICATOR је сада доступан, што вам омогућава лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Потпуни дигитални приступ часопису Tubing је сада доступан, што вам омогућава лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Потпуни дигитални приступ часопису The Fabricator en Español сада је доступан, што омогућава лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Мајрон Елкинс се придружио подкасту „The Maker“ како би говорио о свом путу од малог града до фабричког заваривача…
Време објаве: 04.09.2023.