Klausimas: Man sunku suprasti, kaip lenkimo spindulys (kaip jau minėjau) spaudinyje yra susijęs su įrankio pasirinkimu. Pavyzdžiui, šiuo metu turime problemų su kai kuriomis dalimis, pagamintomis iš 0,5 colio A36 plieno. Šioms dalims naudojame 0,5 colio skersmens perforatorius. spindulys ir 4 colių matrica. Jei naudoju 20 % taisyklę ir padauginu iš 4 colių, padidinus matricos angą 15 % (plienui), gaunu 0,6 colio. Bet kaip operatorius žino, kad reikia naudoti 0,5 colio spindulio perforatorių, kai spausdinimui reikalingas 0,6 colio lenkimo spindulys?
A: Paminėjote vieną didžiausių iššūkių, su kuriuo susiduria lakštinio metalo pramonė. Tai klaidingas supratimas, su kuriuo susiduria tiek inžinieriai, tiek gamybos dirbtuvės. Norėdami tai ištaisyti, pradėsime nuo pagrindinės priežasties – dviejų formavimo metodų – ir nesuprasdami jų skirtumų.
Nuo lenkimo staklių atsiradimo 1920-aisiais iki šių dienų operatoriai liedavo detales su apatiniais lenkimais arba šlifavimais. Nors apatinis lenkimas per pastaruosius 20–30 metų išėjo iš mados, lenkimo metodai vis dar persmelkia mūsų mąstymą, kai lenkiame lakštinį metalą.
Tikslaus šlifavimo įrankiai rinkoje pasirodė aštuntojo dešimtmečio pabaigoje ir pakeitė paradigmą. Taigi, panagrinėkime, kuo tikslūs įrankiai skiriasi nuo obliavimo įrankių, kaip perėjimas prie tikslių įrankių pakeitė pramonę ir kaip visa tai susiję su jūsų klausimu.
1920-aisiais liejimas pasikeitė nuo diskinių stabdžių lenkimo prie V formos matricų su atitinkamais perforatoriais. Bus naudojamas 90 laipsnių perforatorius su 90 laipsnių matrica. Perėjimas nuo lankstymo prie formavimo buvo didelis žingsnis į priekį lakštinio metalo srityje. Tai greitesnis procesas, iš dalies dėl to, kad naujai sukurtas plokščių stabdys yra valdomas elektra – nebereikia rankiniu būdu lenkti kiekvieno lenkimo. Be to, plokščių stabdį galima lenkti iš apačios, o tai pagerina tikslumą. Be atramų, padidėjęs tikslumas gali būti siejamas su tuo, kad perforatorius savo spinduliu įspaudžiamas į vidinį medžiagos lenkimo spindulį. Tai pasiekiama įrankio galiuką pritaikius prie medžiagos, kurios storis yra mažesnis nei storis. Visi žinome, kad jei galime pasiekti pastovų vidinį lenkimo spindulį, galime apskaičiuoti teisingas lenkimo atimties, lenkimo tolerancijos, išorinio sumažinimo ir K koeficiento vertes, nesvarbu, kokio tipo lenkimą atliekame.
Labai dažnai detalių vidiniai lenkimo spinduliai yra labai aštrūs. Gamintojai, konstruktoriai ir meistrai žinojo, kad detalė atlaikys savo savybes, nes viskas atrodė lyg būtų atstatyta – ir iš tikrųjų taip ir buvo, bent jau lyginant su šiandiena.
Viskas gerai, kol neatsiranda kažkas geresnio. Kitas žingsnis į priekį žengtas aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, kai buvo pristatyti tiksliai šlifuoti įrankiai, kompiuteriniai skaitmeniniai valdikliai ir pažangūs hidrauliniai valdikliai. Dabar jūs galite visiškai kontroliuoti presavimo stakles ir jų sistemas. Tačiau lūžio taškas yra tiksliai šlifuotas įrankis, kuris viską pakeičia. Pasikeitė visos kokybiškų detalių gamybos taisyklės.
Formavimo istorija kupina šuolių ir šuolių. Vienu šuoliu perėjome nuo nepastovių lenkimo spindulių plokščių stabdžiams prie vienodų lenkimo spindulių, sukurtų štampavimo, gruntavimo ir įspaudimo būdu. (Pastaba: vaizdavimas nėra tas pats, kas liejimas; daugiau informacijos žr. skilčių archyvuose. Tačiau šiame stulpelyje vartoju terminą „apatinis lenkimas“, kalbėdamas apie vaizdavimo ir liejimo metodus.)
Šiems metodams detalėms formuoti reikia didelių tonų. Žinoma, daugeliu atžvilgių tai yra bloga žinia lenkimo staklėms, įrankiams ar detalėms. Tačiau beveik 60 metų jie išliko labiausiai paplitusiu metalo lenkimo metodu, kol pramonė žengė kitą žingsnį link oro formavimo.
Taigi, kas yra oro formavimas (arba oro lenkimas)? Kuo jis veikia, palyginti su apatiniu lenkimu? Šis šuolis vėlgi pakeičia spindulių kūrimo būdą. Dabar vietoj to, kad išmuštų vidinį lenkimo spindulį, oras suformuoja „plūduriuojantį“ vidinį spindulį, kuris yra procentinė dalis nuo štampo angos arba atstumo tarp štampo laikiklių (žr. 1 pav.).
1 pav. Lenkiant oru, vidinis lenkimo spindulys nustatomas pagal matricos plotį, o ne perforatoriaus galiuką. Spindulys „slankioja“ formos plotyje. Be to, ruošinio lenkimo kampą lemia įsiskverbimo gylis (o ne matricos kampas).
Mūsų etaloninė medžiaga yra mažai legiruotas anglinis plienas, kurio tempiamasis stipris yra 60 000 psi, o oro formavimosi spindulys yra maždaug 16 % štampo angos. Procentinė dalis skiriasi priklausomai nuo medžiagos rūšies, takumo, būklės ir kitų savybių. Dėl paties lakštinio metalo skirtumų numatomos procentinės dalys niekada nebus idealios. Tačiau jos yra gana tikslios.
Minkšto aliuminio oras sudaro 13–15 % štampo angos spindulį. Karštai valcuotos, marinuotos ir alyvuotos medžiagos oro susidarymo spindulys yra 14–16 % štampo angos. Šaltai valcuotas plienas (mūsų bazinis tempiamasis stipris yra 60 000 psi) susidaro iš oro 15–17 % štampo angos spinduliu. 304 nerūdijančio plieno oro susidarymo spindulys yra 20–22 % štampo angos. Vėlgi, šie procentai turi verčių diapazoną dėl medžiagų skirtumų. Norėdami nustatyti kitos medžiagos procentą, galite palyginti jos tempiamąjį stiprį su mūsų etaloninės medžiagos 60 KSI tempiamuoju stipriu. Pavyzdžiui, jei jūsų medžiagos tempiamasis stipris yra 120 KSI, procentas turėtų būti nuo 31 % iki 33 %.
Tarkime, kad mūsų anglinio plieno tempiamasis stipris yra 60 000 psi, storis – 0,062 colio, o vidinis lenkimo spindulys – 0,062 colio. Sulenkite jį per 0,472 štampo V formos angą ir gauta formulė atrodys taip:
Taigi, jūsų vidinis lenkimo spindulys bus 0,075 colio, kurį galite naudoti lenkimo tolerancijoms, K koeficientams, atitraukimui ir lenkimo atimčiai apskaičiuoti su tam tikru tikslumu – t. y. jei jūsų presavimo staklių operatorius naudoja tinkamus įrankius ir projektuoja detales pagal operatorių naudojamus įrankius.
Pavyzdyje operatorius naudoja 0,472 colio. Antspaudo atidarymas. Operatorius priėjo prie biuro ir pasakė: „Hiustonai, turime problemą. Tai 0,075.“ Smūgio spindulys? Panašu, kad tikrai turime problemą; kur mums eiti, kad tokį gautume? Artimiausias, kurį galime gauti, yra 0,078. „arba 0,062 colio. 0,078 colio. Perforavimo spindulys per didelis, 0,062 colio. Perforavimo spindulys per mažas.“
Bet tai neteisingas pasirinkimas. Kodėl? Pramuštuvo spindulys nesukuria vidinio lenkimo spindulio. Atminkite, kad nekalbame apie apatinį lenkimą, taip, lemiamas veiksnys yra smogtuvo galas. Kalbame apie oro susidarymą. Matricos plotis sukuria spindulį; pramuštuvas tėra stūmimo elementas. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad štampo kampas neturi įtakos vidiniam lenkimo spinduliui. Galite naudoti smailias, V formos arba kanalines matricas; jei visos trys turi vienodą štampo plotį, gausite tą patį vidinį lenkimo spindulį.
Štampono spindulys turi įtakos rezultatui, bet nėra lemiamas veiksnys lenkimo spinduliui. Taigi, jei suformuosite didesnį štampono spindulį nei slankiojantis spindulys, detalė įgis didesnį spindulį. Tai pakeičia lenkimo toleranciją, susitraukimą, K koeficientą ir lenkimo išskaitą. Na, tai ne pats geriausias variantas, ar ne? Suprantate – tai ne pats geriausias variantas.
O jeigu naudotume 0,062 colio? Smūgio spindulys? Šis smūgis bus geras. Kodėl? Nes, bent jau naudojant paruoštus įrankius, jis yra kuo artimesnis natūraliam „plaukiojančiam“ vidiniam lenkimo spinduliui. Šio perforatoriaus naudojimas šioje srityje turėtų užtikrinti pastovų ir stabilų lenkimą.
Idealiu atveju reikėtų pasirinkti perforatoriaus spindulį, kuris artėtų prie slankiojančios detalės spindulio, bet jo neviršytų. Kuo mažesnis perforatoriaus spindulys, palyginti su slankiojančios detalės lenkimo spinduliu, tuo nestabilesnis ir nuspėjamesnis bus lenkimas, ypač jei lenksite daug. Per siauri perforatoriai suglamžys medžiagą ir sukurs staigius lenkimus, kurie bus mažiau nuoseklūs ir kartojami.
Daugelis žmonių manęs klausia, kodėl renkantis matricos skylę svarbus tik medžiagos storis. Procentai, naudojami oro formavimo spinduliui prognozuoti, daro prielaidą, kad naudojamos formos anga tinka medžiagos storiui. Tai yra, matricos skylė nebus didesnė ar mažesnė nei pageidaujama.
Nors galite sumažinti arba padidinti formos dydį, spinduliai linkę deformuotis, pakeisdami daugelį lenkimo funkcijos verčių. Panašų efektą galite pastebėti ir naudodami neteisingą smūgio spindulį. Todėl gera pradžia yra pasirinkti štampo angą, aštuonis kartus didesnę už medžiagos storį.
Geriausiu atveju inžinieriai ateis į dirbtuves ir pasikalbės su staklių operatoriumi. Įsitikinkite, kad visi žino skirtumą tarp liejimo metodų. Išsiaiškinkite, kokius metodus jie naudoja ir kokias medžiagas naudoja. Gaukite visų jų turimų perforatorių ir matricų sąrašą ir remdamiesi šia informacija suprojektuokite detalę. Tada dokumentacijoje užrašykite perforatorius ir matricas, reikalingas teisingam detalės apdirbimui. Žinoma, gali būti lengvinančių aplinkybių, kai reikia pakoreguoti savo įrankius, tačiau tai turėtų būti išimtis, o ne taisyklė.
Operatoriai, žinau, kad jūs visi esate pretenzingi, pats buvau vienas iš jų! Tačiau praėjo laikai, kai galėdavote pasirinkti savo mėgstamiausią įrankių rinkinį. Tačiau tai, kurį įrankį naudoti detalių projektavimui, neatspindi jūsų įgūdžių lygio. Tai tiesiog gyvenimo faktas. Dabar esame sudaryti iš oro ir nebesusilinkę. Taisyklės pasikeitė.
„FABRICATOR“ yra pirmaujantis metalo formavimo ir apdirbimo žurnalas Šiaurės Amerikoje. Žurnale publikuojamos naujienos, techniniai straipsniai ir atvejų istorijos, kurios padeda gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. „FABRICATOR“ aptarnauja šią pramonę nuo 1970 m.
Dabar galite naudotis visa skaitmenine prieiga prie „The FABRICATOR“, kad galėtumėte lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.
Dabar galite naudotis visa skaitmenine prieiga prie žurnalo „Tubing Magazine“, kad galėtumėte lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.
Dabar galima naudotis visa skaitmenine prieiga prie „The Fabricator en Español“, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Myronas Elkinsas prisijungia prie „The Maker“ podcast'o, kad papasakotų apie savo kelionę iš mažo miestelio į gamyklinį suvirintoją…
Įrašo laikas: 2023 m. rugpjūčio 25 d.