Jednym z powszechnych problemów napotkanych podczas zginania blachy z hamulcem prasowym jest nadmierne - gdy kąt zakrętu przekracza pożądaną wartość. Powoduje to części, które nie spełniają specyfikacji i mogą prowadzić do zmarnowanego materiału, przeróbki i opóźnień w produkcji. W tym artykule zbadamy, dlaczego dzieje się nadmiernie i jak prawidłowo dostosować maszynę zginającą, aby naprawić ten problem.
Co to jest nadmierne?
Nadprawa występuje, gdy materiał jest wygięty poza wymaganym kątem. Na przykład, jeśli dążysz do zakrętu o 90 stopni, ale kończy się na zakręcie o 85 stopni lub ostrzejszym, uważa się to za nadmierne. Problem ten jest zazwyczaj spowodowany czynnikami takimi jak nieprawidłowa konfiguracja oprzyrządowania, niewłaściwe ustawienia maszyny lub naturalny sprężyna materiału nie jest uwzględniona.
Dlaczego nastąpi nadmierne obciążenie?
Nadprawa może wynikać z różnych czynników, w tym:
1. Materiał Springback: Po procesie zginania metal ma tendencję do lekko „odrodzenia” ze względu na naturalną elastyczność. Jeśli ten Springback nie jest uwzględniony, może to skutkować podkładem lub nadmiernym.
2. Nieprawidłowe narzędzia: użycie niewłaściwej matrycy lub uderzenia może wpływać na deformowanie materiału, co prowadzi do zakrętów, które są zbyt ostre lub zbyt płytkie.
3. Niewłaściwa kalibracja maszyny: Niepoprawne ustawienia maszyny, takie jak nadmierny tonaż lub głębokość pamięci RAM, mogą powodować zginanie materiału więcej niż to konieczne.
4. Właściwości materiału: Różne metale mają różne poziomy twardości, grubości i wytrzymałości na rozciąganie. Różnice te wpływają na to, ile siły jest potrzebna do osiągnięcia precyzyjnego zakrętu, a jeśli nie jest właściwie obliczone, może to prowadzić do nadmiernego opłacania.
Jak dostosować się do nadmiernego
Aby skorygować nadporność, musisz wprowadzić regulacje w ustawieniach maszyny lub narzędzia. Poniżej znajduje się kilka metod i technik, których możesz użyć do rozwiązania tego problemu.
1. Rozlicz Springback
Springback to naturalna tendencja metalu do powrotu do pierwotnego kształtu po zginaniu. Ilość sprężyny różni się w zależności od rodzaju materiału i grubości, ale ważnym czynnikiem jest uwzględnienie przy dostosowywaniu nadmiernego obciążenia.
Formuła dla Springback
Aby obliczyć Springback, możesz użyć następującej formuły:
`` `
Kąt sprężyny (δθ) = (e × t) / (r × y)
`` `
Gdzie:
- δθ = kąt sprężyny (w stopniach)
- e = moduł elastyczności materiału (w MPA lub psi)
- t = grubość materiału (w mm lub calach)
- r = wewnętrzny promień giętu (w mm lub calach)
- y = granica plastyczności materiału (w MPA lub psi)
Na przykład, jeśli zginasz arkusz stalowy o grubości 2 mm z modułem elastyczności (E) 200 000 MPa, granicą plastyczności (Y) 250 MPa i wewnętrznym promieniem wygięcia (R) 4 mm, kąt sprężyny można obliczyć jako:
`` `
Δθ = (200 000 × 2) / (4 × 250)
Δθ = 400 000 /1000
Δθ = 0,4 stopnia
`` `
W tym przypadku materiał „wróci” o około 0,4 stopnia. Aby przeciwdziałać tej sprężyny, może być konieczne nieco przeciążenie materiału poza pożądanym kątem, aby zrekompensować.
2. Dostosuj kąt zginania
Jeśli problem z nadpoślizgiem jest trwał, jedną z pierwszych rzeczy, które możesz zrobić, jest dostosowanie kąta zginania w ustawieniach maszyny. Obejmuje to zwiększenie lub zmniejszenie głębokości, do której uderzenie wciska materiał do matrycy.
W celu zginania powietrza związek między głębokością uderzenia a wynikowym kątem zgięcia można dopracować. Większość nowoczesnych hamulców prasowych pozwala na precyzyjne regulacje głębokości uderzenia w celu skuteczniejszego kontrolowania kąta.
Regulacja wzoru głębokości uderzeń
Głębokość uderzenia (h) potrzebna do osiągnięcia określonego kąta zgięcia (a) można obliczyć za pomocą następującego przybliżenia:
`` `
H = V × (1 - cos (a / 2))
`` `
Gdzie:
- H = głębokość uderzenia (w mm lub calach)
- v = szerokość otwierania matrycy (w mm lub calach)
- a = pożądany kąt zgięcia (w stopniach)
Na przykład, jeśli szerokość otwarcia matrycy wynosi 20 mm, a pożądany kąt wynosi 90 stopni, potrzebna głębokość uderzenia to:
`` `
H = 20 × (1 - cos (90 /2))
H = 20 × (1 - cos (45))
H ≈ 20 × (1 - 0,707)
H ≈ 20 × 0,293
H ≈ 5,86 mm
`` `
W takim przypadku głębokość uderzenia powinna wynosić około 5,86 mm, aby osiągnąć zakręt 90 stopni. Dostosowanie głębokości poza to może poprawić problemy z nadmiernym obciążeniem poprzez precyzyjne kontrolowanie kąta zgięcia.
3. Wybierz odpowiednie narzędzia
Oprzyrządowanie odgrywa znaczącą rolę w zapewnieniu dokładnego kąta zakrętu. Jeśli doświadczasz nadprzedaży, sprawdź, czy używasz prawidłowego kombinacji uderzeń i matrycy dla materiału i pożądanego zakrętu. Niektóre powszechne korekty narzędzi obejmują:
- Przełączanie na większy otwór matrycy: jeśli otwór matrycy jest zbyt wąski dla grubości materiału, może to spowodować nadmierne wykorzystywanie. Zastosowanie większego otworu matrycy zmniejszy przyłożoną siłę, co prowadzi do bardziej kontrolowanego zakrętu.
- Używając promienia umiera: jeśli potrzebujesz osiągnięcia określonego promienia gięcia, przy użyciu matrycy promienia może pomóc w zapobieganiu nadprzedawaniu, szczególnie w przypadku materiałów podatnych na ostre zaklecia lub pęknięcia.
4. Dostosuj tonaż
Zbyt duża siła przyłożona podczas procesu zginania może również skutkować nadmiernym rozwojem. Dostosowanie tonażu (siła przyłożona przez hamulec prasowy) jest kluczowym krokiem w naprawie tego problemu. Obniżenie tonażu może zmniejszyć ryzyko zbyt daleko zginania materiału.
Formuła siły zginania (tonaż)
Siła (f) wymagana do zginania można obliczyć za pomocą tego wzoru:
`` `
F = (k × σ × t² × l) / v
`` `
Gdzie:
- f = wymagana siła zginania (w tonach)
- k = stała (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 zginanie stalowego arkusza o grubości o grubości 3 mm o długości zgięcia 1000 mm, wytrzymałości na rozciąganie 450 N/mm² i przy użyciu szerokości otwarcia matrycy 24 mm wymagałoby następnej siły:
`` `
F = (1,33 × 450 × 3² × 1000) / 24
F = (1,33 × 450 × 9 × 1000) / 24
F = 5386500 /24
F ≈ 224,437,5 n
`` `
Aby przekonwertować Newtons na tony:
`` `
F ≈ 22,9 tony
`` `
Dostosowując tonaż zgodnie z właściwościami materiału i specyfikacje zakrętu, możesz skorygować nadmierne obciążenie spowodowane nadmierną siłą.
5. Użyj regulacji maszyny CNC
Wiele nowoczesnych hamulców prasowych jest wyposażonych w elementy sterujące CNC, umożliwiając precyzyjne regulacje pozycjonowania uderzenia i matrycy. Korzystając z elementów sterujących CNC maszyny, możesz dopracować głębokość uderzenia, kąt zginania i pozycje wskaźnika wstecznego, aby zapobiec nadmiernemu objęciu. Systemy CNC mogą automatycznie kompensować sprężyn materiałowy, dzięki czemu proces regulacji jest szybszy i dokładniejszy.
6. Sprawdź pozycję miernika wstecznego
Wskaźnik wsteczny kontroluje pozycjonowanie blachy w stosunku do uderzenia i umierania. Jeśli wskaźnik wsteczny nie jest prawidłowo wyrównany, metal może nie być dokładnie ustawiony do zginania, co powoduje nadmierne lub niedostateczne. Upewnij się, że wskaźnik wsteczny jest ustawiony poprawnie zgodnie ze specyfikacjami maszyny i wygięty materiał.
Zapobieganie nadmiernym w przyszłości
Aby uniknąć nadmiernego przełomu w przyszłych operacjach, konieczne jest przestrzeganie tych najlepszych praktyk:
1. Regularnie kalibruj maszynę: Zapewnienie prawidłowego kalibrowania hamulca prasowego pomoże uniknąć nadmiernego zginania.
2. Użyj spójnego narzędzia: Po znalezieniu odpowiedniej konfiguracji stempla i matrycy dla określonego materiału i kąta zgięcia użyj tej samej konfiguracji, aby zapewnić spójność.
3. Test zgięcie na złomu: Przed zginaniem rzeczywistych obrabianych elementów wykonaj zgięcie testu na materiale złomu, aby sprawdzić, czy konfiguracja jest prawidłowa i zapobiec nadmiernemu obciążaniu.
4. Rozważanie materiału: Różne materiały wymagają różnych sił zginania. Zawsze odwołaj się do wykresów materiałowych lub wykonuj obliczenia, aby zapewnić odpowiednią siłę.
Rozwiązywanie problemów z powszechnymi problemami nadmiernymi
1. Zgnij kąt zbyt ostry: Sprawdź, czy uderzenie zbyt głęboko wciska się w matrycę i zmniejsz głębokość uderzenia.
2. Błędne obliczenie sprężyny: Jeśli materiał wróci zbyt wiele, nieco przeciąży go, aby zrekompensować efekt sprężynowy.
3. Otwarcie matrycy zbyt wąskie: Przejdź na większy otwór matrycy, aby zmniejszyć tendencje do nadmiernego obciążenia.
Wniosek
Nadprawa może być frustrującym problemem w zginaniu blachy, ale przy odpowiednich regulacjach i technikach można go poprawić. Rozliczając materiał sprężynowy, dostosowując głębokość uderzenia, używając prawidłowego oprzyrządowania i zapewniając odpowiednie ustawienia maszyny, możesz osiągnąć dokładne i spójne zakręty za każdym razem. Regularna kalibracja maszyn i staranna dbałość o konfiguracje narzędzi są kluczem do uniknięcia nadmiernego przełomu w przyszłości.