Radiustyper dannet ved luftbøjning på en trykbremse
figur 1
Når du har en skarp bøjning, gennemsøger stempelmaterialets overflade under bøjningen. Når du har en mindste radius bøjning (vi kalder den den "minimale grænse" mellem den skarpe og perfekte bøjning), strækker næsestrålen lige igennem materialets overflade.
Spørgsmål: Jeg har læst din kolonne i et stykke tid nu, og i min butik har vi brugt meget tid på at argumentere for, hvad en skarp bøjning er i luftform, og hvordan den angår en minimumsradiusbøjning. Er de det samme, eller er der en forskel? Vil du venligst gennemgå dette emne for os, så vi kan få en bedre forståelse af disse begreber og deres anvendelse i den virkelige verden?
Svar: Der er tidspunkter bliver det nødvendigt at udvide og forfine definitionerne af noget - og det er en af disse tider. Efter flere måneder med forskning i relaterede emner som k-faktoren, har jeg fundet ud af, at vi virkelig har brug for at ændre vores definitioner af de forskellige typer bøjningsradier.
Til luftdannelse har vi haft tre accepterede typer: minimum, radius og dybde. For at afspejle al den forskning, der er gået i metalbøjning i de seneste årtier, kan det være på tide at bruge mere præcis terminologi.
De fem ordrer af Bend Radius på en trykbremse
Der er fem ordrer af den indvendige bøjningsradius (Ir). I hjertet af alle ting præcision er Ir det, vi bruger til at beregne vores bøjningsbidrag (BA) og bøjfradrag (BD). De fem er som følger:
Skarp radius bøjning
Minimum radius bøjning
Perfekt radius bøjning
Overflade eller radius bøjning
Dyb radius bøjning
Sharp Radius Bøjning på trykbremsen
En skarp radius bøjning er en, hvor bøjningens centrum er krøllet. Denne krølning skyldes, at trykket påføres et område, der er så lille, at den påførte tonnage overstiger materialets evne til at modstå denne kraft, hvilket gør det muligt for stansnosen at gennembore materialets overflade.
Krumning af centrum af radius forårsager variationer i materialetykkelse (Mt), udbyttestyrke, trækstyrke og kornretning. Disse fører igen til vinkelvariationer i den endelige bøjning og variationer i bøjningsafdragelsen (BD). I værste fald giver skarpe bøjninger et svagt punkt i metalpladen og får bøjningen til at mislykkes i slutproduktet.
Uanset om en bøjning skarpe er en funktion af materialet, ikke den skarpeste stansnose i din butik. Når stempelstangen er for lille i forhold til den mængde, der skal udformes, vil belastningen blive koncentreret på et lille område, hvor stansen begynder at gennembore overfladen af materialet.
Herfra har du to valg. Først skal man forblive med den skarpe bøjning og beregne BA, udvendig tilbageslag (OSSB) og BD ved hjælp af værdien for den naturligt svævede radius. Hvis stansnusradiusen skal forblive den samme, skal du se bøjningsvinklerne nøje under produktionen. Igen, fordi skarpe bøjninger gennembler overfladen af materialet, forstærker de bøjningsvinkel variationer fra ændringer i materialegenskaber, kornretning, tykkelse og træk og udbyttestyrker.
Din anden mulighed er stadig at beregne BA, OSSB og BD ved hjælp af den naturligt svævede indvendige radius - kun denne gang ændrer du stansnosen til en radius så tæt som muligt på den naturligt svævede radius uden at overskride radiusværdien. Hvis din stansnose overstiger den svingte radiusværdi, vil materialet tage den nye større radius op igen og ændre alle dine BD-værdier og det blanke emne igen.
At holde næsestrålen så tæt som muligt, men stadig mindre end den flydende Ir, giver dig den mest stabile og konsekvente bøjningsvinkel og i forlængelse af stabile lineære dimensioner.
Figur 2
I en radiusbukke (til venstre) forbliver materialet i kontakt med overfladen af stempelfladen. Men da Ir-to-Mt-forholdet stiger, får du en dyb radius bøjning, da multibreakage forekommer (til højre). Multibreaking manifesterer sig som materialets indvendige radius adskiller sig fra stansnosen.
Minimum Radius Bøjning på trykbremse
En mindste radius bøjning er ikke den skarpeste stansnose der er tilgængelig i butikken, hvilket det ofte er forkert at betyde af mange ingeniører og programmører. I stedet kan en minimum bøjningsradius beskrive en af to ting, afhængigt af konteksten.
For det første er det punktet, hvor bøjningen bliver skarp, og stansnosen begynder at trænge ind på overfladen af materialet. Kald det "minimumsgrænse" -definitionen (se figur 1 ). For det andet kan det betyde den mindste luftformede indvendige radius, du kan opnå uden at knække bøjningens yderside.
Med henvisning til den anden definition angiver materialeleverandører ofte den mindste indvendige radius i multipler af Mt-eg, 1Mt, 2Mt. For at være mere præcis, kan du beregne min. Bøjningsradius ved hjælp af et bestemt materiales trækreduktion. For mere om dette, se "Analyse af k-faktor i metalbøjning" fra september 2018, arkiveret på www.thefabricator.com.
Bare for at forvirre tingene yderligere, kan du have en minimumsradiusbøjning ved hjælp af en skarp nok stansnose, der begynder at gennembore (første definition) og også danne revner på yderradiusen. Uanset hvad, begge definitioner er nært beslægtede, da de er noget afhængige af materialets trækstyrke. Jo højere trækstyrke, jo større skal næsen være, for at undgå at knække udenfor bøjningen. Dette gælder også for hårdhed; Jo sværere materiale, jo større radius skal være.
Uanset om du krøller midten af bøjningen, vil begge former for minimale radiusbøjninger (sammen med skarpe bøjninger) kompromittere materialets integritet og overordnede konsistens. Hvorfor er det? Fordi både skarpe og minimale radiusbøjninger resulterer i for stor trækspænding. Dette ændrer radiusens form og ændrer dermed forlængelsen i bøjningen.
I præcisionsplademetal har hver del, hver bøjning og enhver materialetype visse egenskaber, der får hver til at have sin egen mindste indvendige bøjningsradius. Det vil aldrig være det samme, og det skal overvejes, når man designer metalplader. For konsistens, prøv at designe dele med en indvendig radius, der ligger tæt på materialetykkelsen - hvilket fører os til vores næste slags radius: den perfekte bøjning.
Den perfekte radius bøjning på trykbremsen
En perfekt radiusbøjning er en, hvor forholdet mellem Ir og Mt er 1-til-1 (det vil sige Ir er lig med Mt), men dækker også en lille række værdier, der starter ved minimale radius og går op til 125 procent af Mt.
En perfekt radius bøjning er lige så perfekt. Ved et 1 til 1 Ir-til-Mt-forhold er bøjningen i sin mest stabile tilstand, så du kan producere en radius med mindst variationer mellem bøjninger. Du vil producere en ensartet bøjningsvinkel, ensartede dimensioner og den mindste mængde springback.
At 1-til-1 Ir-til-Mt-forholdet også forekommer at være den eneste værdi, hvor den meget hvælvede 8x-regel er gyldig-det vil sige, at stødbredden skal være 8 gange Mt. Denne regel bliver ugyldig, når Ir-til-Mt-forholdet bliver større eller mindre.
Overfladen eller Radius Bøjning og Dæmpende Radius Bøjning
Overflade- eller radiusbøjninger er hvor indvendig radius er større end 125 procent op til ca. 12 gange Mt. Igen er dette omtrentligt. En mere præcis øvre grænse for radiusbøjninger har at gøre med materialets adfærd, som jeg snart skal adressere.
Figur 3
Et urethanpude skubber tilbage mod materialet og tvinger det mod slagradiusen.
I takt med at Ir-to-Mt-forholdet stiger, gør det også springback. Og når forholdet mellem Ir og Mt er meget stort, er materialet ikke meget duktilt, selv ved lav trækstyrke, og alt dette kan medføre multibreaking (se figur 2 ). Fælles i materiale med lavt trækstyrke og mindre almindeligt i materialer med højere styrke, manifesterer multibreaking, da materialets indvendige radius adskiller sig fra stansnosen. Multibreaking kan forekomme, når Ir-to-Mt-forholdet overstiger 12-til-1, men under de rigtige omstændigheder kan det tage et forhold så højt som 30-til-1.
Så når bliver en radius bøjning til en dyb radius bøjning? Det kunne beskrives som tidspunktet for adskillelse af materialet fra slagradiusen. Igen kan dette forekomme, når Ir-to-Mt-forholdet overstiger 12-til-1, men i nogle tilfælde kan det være så højt som 30-til-1.
Materialegenskaber spiller en vigtig rolle i de resultater, du vil opnå. Du finder betydelige variationer i kemisk makeup, behandlinger og temperament inden for hver materialetype eller -gruppe, så meget, at forudsigelse af det nøjagtige punkt, hvor ændringen forekommer, er svært at definere.
Op til en ekstern bøjningsvinkel på 90 grader vil materialet trofast følge konturet af stansradiusen. Men så arbejder både penetrationen i dyserummet og springbacken deres magi. Når den eksterne bøjningsvinkel stiger, vil du se en proportional stigning i mængden af springback. Jo længere du skal gå for at kompensere for springback, desto større er adskillelsen mellem Ir og Rp, og jo mindre Ir bliver i forhold til slagradiusen. En dyb radius bøjning vil kræve en form for kompensation eller pushback for at holde materialet i kontakt med slagradiusen (se figur 3 ).
I øvrigt kan disse stadig være opdelt efter bøjningsmetode: luftbøjning, bundning, møntering, foldning og aftørring. Det er et emne for en anden dag og en anden kolonne. Uanset om du er luftdannende, kan du bruge disse fem vilkår til at hjælpe alle i butikken med at tale det samme sprog for at tackle enhver udfordring.
