Wybór odpowiedniej matrycy dla maszyny zginającej ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia dokładnych i wysokiej jakości zakrętów. Wybór matrycy wpływa na wszystko, od siły zginania wymaganej do końcowego promienia zakrętu. W tym artykule zbadamy czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze matryc dla hamulca prasowego i poprowadzi Cię przez obliczenia dotyczące właściwego wyboru matrycy.
Wprowadzenie do zginania matryc
W hamulcu prasowym matrycy i poncz są dwoma głównymi narzędziami używanymi do kształtowania arkuszy metali. Punch wciska arkusz do matrycy, powodując zgięcie metalu. Umiera występują w różnych kształtach i rozmiarach, a wybór prawidłowego jest niezbędny do wytwarzania pożądanego kąta zgięcia, promienia i jakości. Nieprawidłowy wybór matrycy może prowadzić do takich problemów, jak niedokładne zakręty, pękanie materiału, a nawet uszkodzenie maszyny.
Rodzaje zginania umierają
Przed zanurzeniem się w sposób wybrania matrycy ważne jest, aby znać wspólne typy matryc używanych w maszynach zginających:
-V-Dies: Najczęściej używane matryce mają one rowek w kształcie litery V, w którym uderzenie dociska blachy, aby utworzyć zakręt.
- Gęsnek umiera: pozwalają na zginanie bardziej skomplikowanych lub głębokich kształtów bez zakłócania i tak wygiętej kołnierzy.
- Promień umiera: stosowany, gdy w zakręcie potrzebny jest konsekwentny promień, a nie ostry kąt.
-U Dies: Te tworzą zakręty w kształcie litery U i są zwykle używane do zginania kanałów.
- Kąt ostrego umiera: Zaprojektowany do zginania ostrych kątów (mniej niż 90 °) z precyzją.
- Offset umiera: Używany do tworzenia dwóch zakrętów blisko siebie, tworząc kształt przesunięcia.
Wybór matrycy zależy od rodzaju potrzebnego zakrętu, grubości materiału i ogólnych specyfikacji projektowych.
Kluczowe czynniki wyboru matrycy
Podczas wybierania prawidłowej matrycy należy wziąć pod uwagę kilka czynników dla operacji zginania:
1. Grubość materiału (t)
2. Otwarcie Die (V)
3. Kąt zgięcia
4. Promień zginania
5. Wymagania tonażowe
Wzór do obliczania szerokości otwierania matrycy
Szerokość otwierania matrycy (v) jest jednym z najważniejszych czynników przy wyborze matrycy. Ogólna zasada jest taka, że szerokość otwarcia matrycy powinna wynosić od 6 do 12 razy większą niż grubość materiału.
`` `
V = t × k
`` `
Gdzie:
- v = szerokość otwierania matrycy (w mm lub calach)
- t = grubość materiału (w mm lub calach)
- k = stała na podstawie typu zginania, zwykle między 6 a 12 dla standardowego zginania V-Die.
Na przykład, jeśli pracujesz z arkuszem o grubości 3 mm i wybierasz matrycę o stałym współczynniku 8, szerokość otwarcia matrycy byłaby obliczona w następujący sposób:
`` `
V = 3 × 8 = 24 mm
`` `
W takim przypadku wybierzesz matrycę z otworem 24 mm, aby osiągnąć optymalne wyniki zginania.
Obliczanie siły zginania
Kolejnym krytycznym czynnikiem przy wyborze matrycy jest zapewnienie, że maszyna ma wystarczającą siłę (tonaż) do wykonywania zakrętu. Do obliczenia siły zginania (F) stosuje się następujący wzór: F):
`` `
F = (k × σ × t² × l) / v
`` `
Gdzie:
- f = wymagana siła zginania (w tonach)
- k = stała na podstawie typu gięcia (1,33 dla zginania powietrza)
- σ = wytrzymałość na rozciąganie materiału (w N/mm² lub psi)
- t = grubość materiału (w mm lub calach)
- L = długość zakrętu (w mm lub calach)
- v = szerokość otwierania matrycy (w mm lub calach)
Na przykład obliczmy siłę wymaganą do zgięcia arkusza stalowego o następujących właściwościach:
- Grubość materiału: 3 mm
- długość zakrętu: 1000 mm
- Otwarcie matrycy: 24 mm (jak obliczono wcześniej)
- Wytrzymałość na rozciąganie stali (σ): 450 N/mm²
Korzystanie z formuły:
`` `
F = (1,33 × 450 × 3² × 1000) / 24
F = (1,33 × 450 × 9 × 1000) / 24
F = 5386500 /24
F = 224437,5 n
`` `
Aby przekonwertować Newtony na tony (1 tonę = 9 806,65 n):
`` `
F ≈ 22,9 tony
`` `
W takim przypadku wymagana siła zginania wynosi około 22,9 ton, aby osiągnąć pożądane zakręt za pomocą matrycy 24 mm.
Kluczowe rozważania dotyczące wyboru matryc
1. Typ materiału
Różne materiały reagują inaczej pod stresem. Bardziej miękkie materiały, takie jak aluminium, wymagają mniej siły do zginania, podczas gdy twardsze materiały, takie jak stal lub stal nierdzewna, wymagają wyższej siły i określonych wyborów matrycy. Wybierając matrycę, zawsze rozważ wytrzymałość na rozciąganie materiału.
2. Promień zgięcia
Wewnętrzny promień zakrętu jest zwykle określany przez otwór matrycy. W zginaniu powietrza promień giętu wewnętrznego wynosi około 16% szerokości otwierania matrycy (V). Jednak w przypadku konkretnych zastosowań wymagających precyzyjnego promienia może być bardziej odpowiednie.
`` `
r ≈ 0,16 × v
`` `
W przypadku otworu matrycy 24 mm promień wewnętrznego giętu będzie w przybliżeniu:
`` `
r ≈ 0,16 × 24 = 3,84 mm
`` `
Jeśli wymagany jest inny promień, dostosowanie wyboru matrycy jest kluczowe.
3. Kąt zgięcia
Wybór matrycy może również zależeć od kąta, który próbujesz osiągnąć. W przypadku standardowych zakrętów 90 stopni typowy V-Die działa dobrze. Jednak dla ostrych kątów (mniej niż 90 °) zalecane są matryce ostre lub ostrzejsze V-Dies. W przypadku kątów rozwartych (większe niż 90 °) konieczne może być szersze otwarcie matrycy lub wyspecjalizowane oprzyrządowanie.
4. Stosunek matrycy do matrycy
Jak wspomniano wcześniej, stosunek otwierania matrycy do grubości materiału zwykle wynosi między 6: 1 a 12: 1. Wysokony stosunek, taki jak 6: 1, będzie wytwarzał ostrzejsze zakręty, ale wymaga większej siły, podczas gdy większy stosunek, taki jak 12: 1, tworzy łagodniejszy zakręt z mniejszą siłą.
5. Długość zakrętu
Dłuższe zakręty zwiększają całkowitą siłę wymaganą, ponieważ maszyna zginająca musi nakładać siła równomiernie wzdłuż całej długości blachy. Upewnij się, że zarówno matryca, jak i maszyna są oceniane na długość zakrętu, które planujesz wykonać.
Wybór matrycy na podstawie typu zginania
W zależności od rodzaju procesu zginania, którego używasz - zginanie, dno lub wiązanie - wybór matrycy może się znacznie różnić:
1. Zgięcie powietrza: W tej metodzie uderzenie nie w pełni wychodzi na dno w matrycy, pozwalając na elastyczność w kącie zgięcia. Otwory o zginanie powietrza powinny być szersze (od 8 do 12 razy większa niż grubość materiału).
2. Zgięcie dolne: uderzenie całkowicie wciska materiał do matrycy, tworząc bardziej precyzyjny kąt i promień. Używana jest mniejsza otwór matrycy (6 do 8 razy większa niż grubość materiału).
3. Melining: Compining wykorzystuje najwyższą siłę, w pełni ściskając materiał do matrycy, aby uzyskać wyjątkowo dokładne i ciasne zakręty. Ta metoda często wymaga specjalistycznych matryc z mniejszymi otworami i wyższymi możliwościami tonażu.
Typowe błędy w wyborze matrycy
1. Za pomocą niewłaściwego otwarcia matrycy: Wybór matrycy, która jest zbyt wąska lub zbyt szeroka dla grubości materiału, może prowadzić do pękania materiału, niedokładnych zakrętów lub przeciążenia maszyny.
2. Ignorowanie siły materiału: Nieudanie siły rozciągania materiału może powodować przeciążenie maszyny lub niekompletne zakręty.
3. Niepoprawny promień gięcia: Nie obliczanie właściwego promienia wewnętrznego może prowadzić do pęknięć w obszarze zakrętu, szczególnie w przypadku kruche materiały.
Rozwiązywanie problemów z problemami wyboru matrycy
- Pękanie materiału: Jeśli materiał pęknie podczas zginania, zwiększ szerokość otwierania matrycy lub wybierz matrycę o większym promieniu.
- Niespójne zakręty: Upewnij się, że materiał jest prawidłowo ustawiony i że otwarcie matrycy jest odpowiednie dla grubości materiału.
- Wymagana nadmierna siła: Sprawdź dwukrotnie obliczenia siły gięcia i upewnij się, że otwarcie matrycy nie jest zbyt wąskie dla materiału.
Wniosek
Wybór prawej matrycy dla maszyny zginającej obejmuje staranną analizę grubości materiału, szerokość otwierania matrycy, siłę zginającą oraz pożądany promień i kąt zgięcia. Rozumiejąc te czynniki i stosując dostarczone formuły, możesz zapewnić precyzyjne i wydajne operacje zginające.
Wybierając odpowiednią matrycę i odpowiednio dostosowując ustawienia maszyny gięcia, możesz uniknąć typowych problemów, takich jak pękanie materiału, niedokładne zakręty i przeciążenie maszyny.