Základy ohýbání: Jak se tvoří vnitřní poloměr ohybu

Formování poloměru závisí na použité metodě ohýbání

Obrázek 1: Při ražbě proniká hrot razníku do neutrální osy tloušťky materiálu.

Poloměr razníku se rovná výslednému vnitřnímu poloměru ohybu v součásti.

(Tloušťka kovu je pro ilustrační účely přehnaná.)

Přídavky na ohyb, vnější přesazení, srážky ohybu – pokud to všechno dokážete spočítat s přesností, máte mnohem větší šanci ohnout dobrou součást na první pokus.Ale aby se to stalo, musíte se ujistit, že každý faktor v rovnici je takový, jaký by měl být, a to včetně vnitřního poloměru ohybu.

Jak přesně je dosaženo tohoto vnitřního poloměru ohybu?Abychom to odhalili, musíme se nejprve podívat na různé způsoby ohýbání na ohraňovacím lisu: tvarování vzduchem, spodní ohýbání a ražení.

Razení mincí

Všimněte si, že existují tři způsoby ohýbání, nikoli dva.Spodní ohýbání a ražení jsou často zaměňovány za stejný proces, ale není tomu tak.Na rozdíl od dna, ražení skutečně proniká a ztenčuje materiál.

Ražba je nejstarší metodou a z větší části se již nevyužívá kvůli extrémním tonážím, které vyžaduje.Při ražení se razí nos do materiálu a proniká do neutrální osy (viz obrázek 1).Technicky mohou být raženy jakékoli poloměry, ale tradičně se k vytvoření ostrého ohybu používá ražení.

Tato metoda vyžaduje nejen nadměrné množství, ale také ničí integritu materiálu.Ražení tlačí celý profil nástroje na méně, než je tloušťka materiálu, a ztenčuje materiál v místě ohybu.Vyžaduje to vyhrazené speciální sady nástrojů pro každý ohyb a úhel ohybu.Razník vytváří vnitřní poloměr, který se používá ke stanovení odpočtu ohybu.

Spodní ohýbání

Spodní ohýbání tlačí materiál kolem nosu razníku.Používá různé úhly razníku spolu s V matricí (viz obrázek 2).Při ražbě je celá plocha razníku vyražena do obrobku.Při spodním ohýbání se do materiálu 'vyrazí' pouze poloměr průbojníku.

Při tvarování vzduchem (popsáno podrobněji později) razník klesá, aby vytvořil požadovaný úhel ohybu plus malé množství pro odpružení.Potom razník vycouvá z matrice a materiál vyskočí zpět do požadovaného úhlu.Stejně jako tvarování vzduchem, spodní ohýbání vyžaduje, aby beran sestoupil do bodu, který vytváří úhel ohybu plus malé množství.Ale na rozdíl od tváření vzduchem beran pokračuje za tento bod a klesá dále do prostoru matrice, čímž tlačí obrobek zpět do nastaveného úhlu ohybu.(Jako vedlejší poznámku, speciální raznice jako Rolla-Vs a uretanové nástroje také tlačí poloměr průbojníku do materiálu.)

V průměru dosahuje ohyb 90 stupňů v bodě v prostoru matrice, který je asi 20 procent tloušťky materiálu, měřeno ode dna matrice V.Například ocel válcovaná za studena o tloušťce 0,062 palce klesne na dno, jakmile je nos průbojníku 0,074 až 0,078 palce od spodní části V matrice.

Stejně jako u ražby určuje poloměr razníku vnitřní poloměr materiálu, který bude použit pro stanovení odpočtu ohybu.Ale na rozdíl od ražení mincí lze dno použít k výrobě vnitřních poloměrů ohybu až do trojnásobku nebo více tloušťky materiálu.

Tvarování vzduchem

Zatím to všechno vypadá docela jednoduše.Při ražení a spodním ohýbání určuje poloměr razníku hodnotu vnitřního poloměru ohybu, která se má vložit do vzorců pro odpočet ohybu.Ale tvarování vzduchem přidává určitou složitost, protože metoda ohýbání vytváří vnitřní poloměr ohybu na součásti zcela jiným způsobem (viz obrázek 3).

Obrázek 2: V tomto nastavení spodního ohýbání existuje úhlová vůle mezi razníkem a matricí.

Razník klesá (doleva), dokud se materiál neobtočí kolem nosu razníku (uprostřed), načež se

beran nadále vyvíjí tlak směrem dolů a tlačí materiál do požadovaného úhlu ohybu (vpravo).

Při tváření vzduchem je poloměr vytvářen jako procento otvoru formy bez ohledu na styl formy, ať už je to V, kanál nebo ostrý.Otvor matrice určuje vnitřní poloměr ohybu na součásti.K určení vnitřního poloměru vyvinutého přes daný otvor matrice a pro různé typy materiálů a tloušťky použili technici takzvané pravidlo 20 procent.To říká, že pro vytvoření požadovaného poloměru nebo pro nalezení výsledného vnitřního poloměru musí být tloušťka materiálu určité procento šířky otvoru matrice.

Ano, u mnoha dnešních slitin, včetně nových a recyklovaných kovů, je nemožné určit standardní procentuální multiplikátor s úplnou přesností.Nicméně toto pravidlo vám poskytuje dobrý výchozí bod.

Procenta pravidla 20 procent jsou následující:

Nerezová ocel 304: 20-22 procent otvoru matrice

Za studena válcovaná ocel AISI 1060, pevnost v tahu 60 000 PSI: 15-17 procent otvoru zápustky

Měkký hliník řady H: 13-15 procent otvoru matrice

Za tepla válcované mořené a olejované (HRPO): 14-16 procent otvoru formy

Když pracujete s těmito procenty, začněte s mediánem, dokud nenajdete hodnotu, která nejlépe odpovídá charakteristikám materiálu, které obdržíte od svého dodavatele kovů.Vynásobte otvor procentem, abyste získali rozvinutý vnitřní poloměr součásti.Konečným výsledkem bude hodnota vnitřního poloměru, kterou musíte použít při výpočtu pro odpočet ohybu.

Pokud máte 0,472-in.otevření zápustky a ohýbáte ocel válcovanou za studena 60 000 PSI, začněte středním procentem, 16 procent otevření zápustky: 0,472 × 0,16 = 0,0755.Takže v tomto případě 0,472 palce.otevřením matrice získáte 0,0755 palce.plovoucí vnitřní poloměr ohybu na součásti.

Když se změní váš otvor kostky, změní se i váš vnitřní poloměr.Pokud je otvor matrice 0,551 palce (0,551 × 0,16), vnitřní poloměr ohybu se změní na 0,088;pokud je otvor matrice 0,972 palce (0,972 × 0,16), vnitřní poloměr ohybu se změní na 0,155.

Pokud pracujete s nerezovou ocelí 304, vynásobte její střední procentuální hodnotu – 21 procent – ​​otvorem matrice.Takže stejných 0,472 palce.otevření matrice vám nyní poskytuje mnohem jiný vnitřní poloměr: 0,472 × 0,21 = 0,099 palce. Stejně jako dříve, když změníte otvor matrice, změníte vnitřní poloměr ohybu.A 0,551 palce.otvor matrice (0,551 × 0,21) se vypočítá na 0,115 palce.vnitřní poloměr;0,972 palce.otevření matrice (0,972 × 0,21) vám dává 0,204 palce.vnitřní poloměr ohybu.

Pokud změníte materiál, změníte procento.Pokud pracujete s materiálem, který zde není uveden, můžete si materiál vyhledat na internetu a porovnat pevnosti v tahu se základní hodnotou 60 000 PSI pro ocel AISI 1060 válcovanou za studena.Pokud je hodnota pevnosti v tahu 120 000 PSI, bude vaše odhadovaná procentuální hodnota dvojnásobná než u oceli válcované za studena, tedy 30 až 32 procent.

Ostré ohyby při tvarování vzduchem

Na rozdíl od dolování nebo ražení je zde minimální poloměr, který lze vyrobit tvarováním vzduchem.Tuto hodnotu je nejlepší nastavit na 63 procent tloušťky materiálu.Tato hodnota se pohybuje nahoru nebo dolů na základě pevnosti materiálu v tahu, ale 63 procent je praktická pracovní hodnota.

Tento bod minimálního poloměru je to, co je známé jako ostrý ohyb (viz obrázek 4).Pochopení účinků ostrých zatáček je pravděpodobně jednou z nejdůležitějších věcí, které musí technik a obsluha ohraňovacího lisu vědět.Nejen, že musíte pochopit, co se fyzicky děje, když je ohyb ostrý, ale také musíte vědět, jak tyto informace začlenit do svých výpočtů.

Obrázek 3: Při tváření vzduchem se vnější poloměr ohybu součásti nedotýká povrchu matrice.

Poloměr se vytváří jako procento otvoru matrice, bez ohledu na styl matrice.

Pokud pracujete s tloušťkou materiálu 0,100 palce, vynásobte tuto tloušťku 0,63, abyste získali minimální vnitřní poloměr ohybu 0,063 palce. Pro tento materiál je to minimální vnitřní poloměr vyrobitelný tvářením vzduchem.To znamená, že i kdybyste tvarovali vzduchem s poloměrem průbojníku, který byl menší než 63 procent tloušťky materiálu, vnitřní poloměr dílu by stále činil 63 procent jeho tloušťky materiálu, neboli 0,063 palce. Proto nepoužívejte žádné vnitřní poloměry menší než hodnota 63 procent ve vašich výpočtech.

Řekněme, že tvarujete vzduchem s materiálem o tloušťce 0,250 palce a používáte razník s poloměrem špičky 0,063 palce – hodnota, která je mnohem menší než 63 procent z 0,250 palce.tloušťka materiálu.Bez ohledu na to, co se na výtisku nazývá, toto nastavení vytvoří vnitřní poloměr ohybu v součásti mnohem větší, než je poloměr razníku.V tomto případě je minimální vyrobitelný vnitřní poloměr ohybu 63 procent z tohoto 0,250 palce.tloušťka materiálu nebo 0,1575 palce.

Jako další příklad řekněme, že pracujete s materiálem o tloušťce 0,125 palce.Za tímto účelem se ohyb 'otočí' o poloměru 0,078 palce. Proč?Protože 0,125 vynásobeno 63 procenty vám dá 0,078.To znamená, že jakýkoli poloměr průbojníku menší než 0,078 palce – ať už je to 0,062, 0,032 nebo 0,015 palce – vytvoří vnitřní poloměr ohybu 0,078 palce.

Ostré ohyby jsou funkcí tloušťky materiálu, nikoli poloměru průbojníku.Razník o poloměru 0,125 palce není ostrý na dotek, ale pro materiál o tloušťce 0,250 palce ano.A tento problém je třeba řešit ve vašich výpočtech, pokud očekáváte, že dedukce ohybu, a tedy vaše první část, bude správná.

Akční plán

Při dolování nebo ražení použijte jako vnitřní poloměr ohybu ve výpočtech odpočtu ohybu poloměr průbojníku.Ale pokud tvarujete vzduchem, vnitřní poloměr ohybu se vytváří jako procento otvoru formy.A pokud navrhujete vzduchovou formu a tisk vyžaduje ostrý ohyb, bude také nutné změnit hodnotu vnitřního poloměru ohybu, která je 63 procent tloušťky materiálu.

Pokud pracujete ve strojírenství, zkuste získat seznam všech nástrojů dostupných ve vašem obchodě.Promluvte si s operátory a zjistěte, jaké metody používají s jakými typy materiálů, a navrhněte své budoucí díly podle těchto parametrů.

Jakmile jsou vypočteny srážky ohybu a jsou vyrobeny ploché díly, poznamenejte si tyto informace v obalu zakázky nebo pracovní složce.Nezapomeňte uvést typ a velikost nástroje a poloměr, kterého má obsluha dosáhnout na základě metody tváření.

Aby toto vše fungovalo, je nutné, aby se na to podíleli pracovníci dílen.Pokud je zapojíte do procesu a požádáte je o vstup, budou mnohem ochotnější přijmout, že inženýrství jim říká, které nástroje mají používat.Proč?Protože vám řekli, co dělají, a vědí, že na základě toho navrhujete díly.V ideálním případě se to vše bude shodovat s hodnotami vypočítanými na ovladači ohraňovacího lisu a vaším CAD systémem.

Pokud je poloměr dosažitelný, pokud je součást vypočtena pro tento poloměr, a pokud operátoři používají nástroje, pro které je zakázka navržena, vyrobí perfektní součást na první pokus.Věř mi.Funguje to.

Recenze vzorců Bend

Povolení ohybu (BA) = [(0,017453 × Vnitřní poloměr) + (0,0078 × Tloušťka materiálu)] × Doplňkový úhel ohybu

Obrázek 4: Při tvarování vzduchem nemůžete vytvořit vnitřní poloměr ohybu menší než 63 procent tloušťky materiálu,

v tomto bodě se forma nazývá ostrý ohyb.Pokud použijete ostřejší rádius úderu, vynutíte si pouze příkop

ve středu zatáčky. Výsledný vnitřní poloměr ohybu na součásti zůstane na 63 procentech tloušťky materiálu.

Vnější odsazení (OSSB) = [Tečna (stupeň úhlu ohybu / 2)] × (vnitřní poloměr ohybu + tloušťka materiálu)

Odpočet ohybu (BD) = (Vnější útlum × 2) – Přídavek ohybu Existují dva způsoby, jak vypočítat plochý polotovar.Použitý výpočet závisí na aplikaci a dostupných informacích:

Výpočet plochého polotovaru = Rozměr k vrcholu + Rozměr k vrcholu – Odpočet ohybu

Výpočet plochého polotovaru = Rozměr prvního ramene + Rozměr druhého ramene + Přídavek na ohyb