Tryk på Bremse Metal Bøjningsværktøj

Tryk på Bremse Metal Bøjningsværktøj

Grundlæggende 90 graders metalbøjning

Trykbremsning falder i to grundlæggende kategorier med flere kompromis muligheder. Den første er grundlaget for alt trykbremsearbejde og kaldes luftbøjning. Den anden type kaldes bundbøjning.

A) Luftbøjning

Luftbøjning er defineret som tre kontaktpunkter med delen til at danne en retlinievinkel (figur 3-1). Næsen på den øverste eller den øverste matricen tvinger den del, der skal formes i den veeformede nedre form. Den medfølgende vinkel, der bearbejdes på både den øvre og den nedre del, må ikke tillade nogen kontakt med delen undtagen næsen på den øvre dyse og hjørnerne af veeåbningen i den nederste dyse. Når den øvre dyse har trængt dybt nok ind i den nederste dyse for at producere den krævede vinkel (dette er nederst på formslaget), returneres den øvre dyse til toppen af slagtilfælde, der frigiver den nu dannede del. Når delen frigives, vil de nyligt dannede delers to ben springes lidt tilbage, indtil spændingerne i den dannede del er afbalanceret. Hvis materialet er simpelt koldvalset stål, er det almindeligt, at metallet åbner 2 ° til 4 ° fra den vinkel, der faktisk er lavet under formningsslaget.

Størstedelen af trykbremsedannelse gør en enkel 90 ° veebuktning i en del. For at muliggøre springback vil vinklen på de øverste og nedre dyser blive bearbejdet til en vinkel mindre end 90 °, normalt mellem 75 ° og 85 °. Dette gør det muligt for delen at have kun tre kontaktpunkter med værktøjet og ingen kontakt med de andre overflader. Øvre dysens næsestik skal være lig med eller mindre end den metaltykkelse, der dannes. Jo skarpere næseradiusen er, desto større er dørens slid. Særlige næsestråler kræves ofte for aluminium, højspændingsmateriel eller eksotiske materialer.
Der er to enkle tommelfingerregler, der i mange år har været brugt til at vælge værktøj, der giver den mest konsistente og præcise luftbøjning, når der dannes mildt stål. De anbefalede vee døråbninger fundet på luftbøjning tonnage diagrammer er baseret på disse metoder.
Den første regel, udviklet i 1920'erne for at bestemme den bedste vee døråbning, er at formere materialetykkelsen med 8 og rundt svaret til nærmeste enkle brøkdel. For eksempel har 16 gauge mildt stål en nominel tykkelse på 0,060 ". Multiplicer 0,060" × 8, og svaret er 0,48 ". For at vælge den rigtige veeåbning afrundes svaret op til 0,5".
Pressebremsoperatørerne konstaterede også, at når den dannede mildt stål, var den indvendige radius i det bøjede materiale en funktion af vee dysåbningen. Selv om den indvendige radius er en parabolisk form snarere end en ægte radius, er det almindeligt at måle denne bue med en simpel radiusform, der tætter den dannede del. Derfor er den anden regel, at den forventede indvendige radius er 0,156 (5/32) gange, hvor den dybe døråbning anvendes. Hvis vee dør åbningen er større end 12 gange vee åbningen, det viser sig, at den indvendige radius er faktisk elliptiske, og enhver dimensionel radius krævet på en tegning er et skøn. Hvis der gøres forsøg på at danne en del ved hjælp af en veeåbning, der er mindre end 6 gange materialetykkelsen, vil den indvendige radius ikke være en radius, da materialet forsøger at danne en teoretisk indvendig radius på mindre end en metal tykkelse, hvilket er upraktisk at bøje luften.

B) Air Bend Forming Tolerances (kun vinklet)
Da mildt stål ikke kan være konsistent fra stykke til stykke, spole til spole eller varme til varme, skal vinkelvariationer forventes. Materialet kan ændre sig i kemi, hvilket påvirker træk og udbyttestyrke. Materialets rullning under fremstillingsprocessen kan forårsage tykkelsesvariationer, der påvirker vinkelfrekvensen.
Andre variationer skyldes slidt værktøj, trykbremser, der ikke gentages regelmæssigt i bunden af slagtilfælde eller dårlig opsætning af operatøren eller installationspersonen. Det meste af den vinkelvariation, der opstår, er fundet at være materielle variationer. Hvis pressebremsen er korrekt vedligeholdt, skal den gentages til bunden af slagtilfælde hver gang inden for en acceptabel tolerance. Slidt værktøj, når det er blevet oprettet og shimmed for at producere en acceptabel del, ændres ikke fra del til del. Hvis operatøren finder placeringen korrekt og hjælper delen opad under formstroppen efter behov, bør deltolerancen ikke påvirkes. Det skal bemærkes, at hvis en formet del fjernes fra trykbremsen med en korrekt formet vinkel, og så faldt på gulvet eller kastet i en beholder, kan den formede vinkel åbnes op og være ude af tolerance.
Hvis man kun overvejer standardgauge tolerancer, kan en enkel skitse, der viser en tegning af en del med en tykkelse, der er formet til en 90 ° vinkel, anvendes til at bestemme tolerancer. Deleskissen skal vise en indvendig og udvendig radius af delen. Skissen skal indeholde tre mærker: Et mærke for at vise, hvor topdækken kontakter delen på indersiden af bøjlen og to mærker på ydersiden af materialet for at vise, hvor delen vil kontakte vee dørhjørneradierne.

Skissen illustrerer en del af nominel gauge tykkelse, da den ville se på bunden af formslaget med den passende værktøjskontakt. Figur 3-3 illustrerer (ved brug af stiplede linjer) mulige materialevarianter inden for et måleområde. Hvis materialet er tykkere, skubbes den udvendige overflade yderligere ned i vee dyshulrummet, hvilket resulterer i en vinkel overbøjet. Hvis materialet er tyndere end nominelt, trænger den udvendige overflade ikke ind i vejen dør tilstrækkeligt til at skabe den rette vinkel. Vinklen forbliver således åben. Da kun materialetykkelsen blev ændret, bliver det klart, at materialevariationer vil forårsage vinkelvariationer, når der anvendes enkle luftbøjningsdyser. Hvis materialetykkelsen bliver tykkere end materialet, der anvendes til den oprindelige opsætning, kan der forventes en overbøjningsvinkel. Hvis materialetykkelsen er tyndere end det materiale, der anvendes til den oprindelige opsætning, vil bøjningsvinklen være åben.

Hver måle af materialet kan omhyggeligt skitseres ved hjælp af en forstørret skala eller ved hjælp af computergrafik, som kunne måle vinkelvariationer, der ikke kun vil vise en 90 ° bøjning, men også vise deres tykkere og tyndere tolerancer som beskrevet ovenfor. Det kunne konstateres, at den gennemsnitlige vinkelvariation for målematerialet ville være ca. ± 2 °.
Praktiske erfaringer har vist, at en normal stabel af materiale, der leveres til en trykbremse, ikke vil have hele toleranceniveauet tilladt på tolerancekortet. Nogle væsentlige variationer kan forventes, da man for at producere en stålspole for at holde strimlingssporingen i en retlinie, bliver midten af arket gjort en smule tykkere end hver kant. Når spolen er skåret eller blæst til materialets dimensioner, der er nødvendige for at gøre en bestemt del, nogle
tykkelse forskel vil forekomme. Hvor meget eller i hvilken retning vil det ikke være kendt, medmindre hver del måles og markeres inden de krævede bøjninger. I næsten alle tilfælde er dette upraktisk både fra et omkostnings- og tidsperspektiv.
Erfaringerne med at arbejde med metalplader har vist, at materialevariationer i blanke stålplader op til 10 gauge tykke og så længe 10 'vil forårsage en faktisk vinkelvariation på ± 0,75 ° ved luftbøjning. Yderligere variation bør forventes fra den indledende testdel, som syntes at være acceptabel, men kan have haft variation på grund af maskinafbøjning, dørslitage eller maskinreplikation. I metalplader (10 gauge eller tyndere), overfladehårdhed forårsaget af rullende operation i fremstillingsprocessen og kemiske ændringer i materialet, tilføjer alle
nogle muligheder for variationer.

På grund af de mange andre faktorer, der skal overvejes, skal der tilføjes yderligere ± 0,75 ° til toleranceområdet. Det samlede toleranceområde er tilføjelsen af tolerancer, der forventes af sandsynlige materialevariationer, samt variationerne forårsaget af alle de andre ukendte faktorer, der netop er anført. En realistisk tolerance, der burde være
overvejes når luftbøjning 10 gauge eller tyndere mildt stål op til 10 'lang er ± 1,5 °. For pladen kræves en yderligere grad, da materialevariationerne er meget større.
Tolerance for luftbøjningsmateriale 7 gauge og tykkere vil være ± 2,5 ° op til 1/2 "tykk plade. Tyngre materialer formes ofte til en forbedret tolerance ved at bruge mere end et slag af rammen, og det er vigtigt at huske, at enhver diskussion af tolerance er baseret på at bruge de anbefalede øvre og nedre dør.
For at holde en konsistent bøjning kræves en døråbning, der gør det muligt for benets ben at trænge ned i vejen dør tilstrækkeligt for at lade hvert ben eller flange have en flad afstand på 2,5 metal tykkelser forbi den udvendige radius af delen før kontakt med Hjørnes hjørner dør. Lejligheden er nødvendig for at kunne styre bøjningsvinklen. Den anbefalede "8 gange metal tykkelse" vee dyse åbning giver en god flad for at tillade ensartede dele at blive dannet inden for tolereret rækkevidde diskuteres. En mindre vee åbning (fx 6 gange metal tykkelse vee
åbning) vil faktisk danne en lidt mindre indvendig radius, men flade fra yderradius til kontakt med vee-dørhjørnerne vil også blive reduceret. Denne reduktion af den flade overflade resulterer i yderligere vinkelvariationer i delen. En større vee døråbning vil give en større flade, men øger også størrelsen af den indvendige radius. Den større radius vil resultere i mere springback, når formningstrykket frigives og introducerer mere potentiel delvariation.
Den praktiske tolerance for luftbøjning plademetal op til 10 gauge tykt og 10 'lang er ± 1,5 °. Denne variation forekommer ofte at være mere end man kan acceptere, men som med alle tolerancer forekommer det maksimale interval normalt ikke i en del. En standard statistisk bellformet kurve bør afspejle de faktiske bøjningsvariationer. Det betyder, at størstedelen af dele vil blive dannet med meget mindre variation. De fleste produktionsløb kræver kun nogle få dele af hver form, der skal formes. Med tilgængeligheden af high-tech, computer adgang trykbremser,
luftbøjning genvinder sin popularitet, som var faldet noget fra 1960'erne til 1980'erne.

C) Formning med bunddæmper
For at opnå bedre vinkelfunktion eller for at kompensere for trykbremsens repeterbarhed eller afbøjningsproblemer, kan der vælges en formningsmetode kaldet bundbundtning (figur 3-4).
Bundning skaber ofte problemer for pressebremsen. Formningsmetoden har fire forskellige definitioner afhængigt af værktøjsdesignet og hvordan det anvendes under formningscyklusen. Enhver simpel retlinjeformning, hvor den formede del berører den skrånende "vee" sektion, ud over hjørnerne af veeåbningen, er ikke længere en luftbøjning. Det skal klassificeres som en slags bunddør, fordi bøjningens afslutning vil kræve mere
kraft end det ville være nødvendigt at lave en lignende luftbøjning.
1) True Bottoming

De øverste og nederste dyser er bearbejdet således, at formningsfladerne har samme vinkel som vinklen af den del, der skal formes. Hvis en 90 ° vinkel er påkrævet, bearbejdes de øvre og nedre formflader til en 90 ° vinkel symmetrisk omkring midterlinien. Radien af spidsen eller næsen på den øvre dyse er bearbejdet med en radius af en metaltykkelse eller til den nærmeste enkle fraktion. Værktøjet til bearbejdning af radier er ofte begrænset til specifikke
fraktioner, og derefter konverteres til tilsvarende decimale dimensioner.
Det er almindelig praksis, da de fleste bundarbejder er præformeret ved hjælp af materialer 14 gauge eller tyndere, for at vælge stødstænger af samme bredde for de øvre og nedre dør.
Ofte er den valgte åbningsåbning den samme 8 gange metal tykkelse vee dyse åbning anbefales til en luft bøjning dø. Nogle operatører er dog mere komfortable med vee dysåbningen er 6 gange metal tykkelse. Denne åbning bevirker, at materialet oprindeligt dannes til en indvendig radius på ca. en metal tykkelse. Når materialet er dannet, enten ved hjælp af luftbøjningsmetoden eller med bundværktøj, når delen tvinges ind i veeåbningen, dannes en indvendig radius i metalet. Selvom kaldes en radius, er det faktisk
en slags "parabolisk" form. Dette er meget vigtigt at vide, da det hjælper med at forklare, hvad der sker med benets del under en formningscyklus ved hjælp af bunddyser.
Under formningscyklussen opstår der flere funktioner, der kan påvirke kvaliteten af den endelige vinkel. Øvre dysens næsestik er bearbejdet med en ægte radius. Den indvendige radius dannet på indersiden af delen er en elliptisk form, fordi den del er luftbøjet, når den bevæger sig ind i hulrummet. Den elliptiske form vil være lidt større end den radius, der bearbejdes på matricen. Når de udvendige ben på delen rammer de skrånende sider af vejen døråbningen, kan der opstå flere forhold. Afhængigt af positionen af topdybden i bunden af slagtilfælde og mængden af kraft eller tonnage, der rammer delen, kan operatøren som vist i figur 3-5 finde en af de følgende.
Trin 1) Den indvendige radius af delen vil følge 0,156 gange veeåbningsreglen, som ved luftbøjning.
Trin 2) Hvis slagtilfældningen skubbede delen ned til bunden af vee-dysen med kun den kraft, der kræves for at bøje delen, vil den formede vinkel blive åben, sandsynligvis 2 ° til 4 °, når den øvre dyse vender tilbage til toppen af slagtilfælde.
Trin 3) Hvis formstroppen var blevet sænket lidt, således at tonnagen i bunden af stroke byggede op til ca. 1,5 til 2 gange den normale luftbøjningstonnage, blev trykket frigivet, da rammen vendte tilbage til toppen af slagtilfælde , vil den resulterende vinkel blive overbent med flere grader. Overbentvinklen vil være meget konsekvent i tolerance, men vil ikke være den ønskede endelige vinkel.
Trin 4) Hvis bunden af slaglængdeindstillingen øges, så tonnagen i bunden af slaglængden opbygger op til 3 til 5 gange den mængde, der kræves til en simpel luftbøjning, vil hjørnerne af den øvre matte tvinge overbenet ben af delen tilbage til den ønskede vinkel, normalt 90 °.

Det indlysende spørgsmål er: "Hvorfor overgår delen til en vinkel mindre end 90 °, når dysevinklen tilsyneladende bør begrænse flangebevægelsen?" Svaret er ret simpelt. Tag den ene hånd og hold den op foran dig. Hold dine fire fingre sammen, og åbn din tommelfinger for at danne en vinkel mellem tommelfingeren og pegefingeren. Bemærk den store elliptiske form, som din hud gør mellem tommelfingeren og pegefingeren. Tag pegefingeren på den anden side og start med at trykke den ned i midten af det elliptiske område mellem tommelfingeren og pegefingeren.
Umiddelbart begynder tommelfingeren og pegefingeren at flytte sammen, hvilket reducerer størrelsen på den oprindelige vinkel, du havde lavet. Det samme fænomen forekommer, når der anvendes en bottoming-operation. Den øvre dyserradius er en sand radius. Den form, der dannes i materialet, når den skubbes ned i vee-dysen, er noget elliptisk. I bunden af slagtilfælde, som tonnage er opbygget, vil delen overbøjes ligesom dine fingre gjorde. Flangerne vil bøje sig, indtil de berører hjørnerne af den øverste form. Hvis trykket frigives på det tidspunkt, kan flangerne springe tilbage.
Hvis delen blev ramt hårdt nok, at området, der var i kontakt med den øvre del, oversteg materialets udbyttepunkt, ville springbacken blive elimineret. Hvis den frigives fra formningstrykket på det tidspunkt, kan delen stadig være i overbelastet tilstand. Det vil forblive der, indtil den øvre matricelængde er indstillet lavere for at tillade hjørnerne af den øvre matricer at kile flangerne åbne for en acceptabel 90 ° vinkel. Dette kræver en stor mængde tonnage. Jo skarpere næseradiusen af den øvre, desto større er overbøjningen.

2) Bundning med springback
En dygtig trykbremseoperatør kan ofte være i stand til at danne en række dele ved hjælp af overbøjningsfunktionen, der opstår i en bundformningscyklus som beskrevet tidligere. Operatøren skal omhyggeligt justere formningscyklusslaget for at tillade vinklen at overbøje, men ikke være " sæt. "Når rammen bevæger sig tilbage til toppen af slagtilfælde, vil den formede vinkel springes tilbage til den ønskede form. Denne metode kræver kun ca. 1,5 gange den normale luftbøjningstonnage og kan give en vinkelnøjagtighed lidt bedre end luftbøjningstolerancer. Ulempen er, at hvis vinklen bliver hårdt ramt, vil vinklen blive overbøjet. Derefter vil kun bunden tonnage tillade den øvre dør at skubbe benene tilbage til 90 °. Denne formningsmetode kræver stor operatørfærdighed for at opnå gode dele konsekvent (ref. Fig. 3-5, trin 2 og 3). Mange brugere af små tonnage-trykbremser forsøger at anvende denne metode, selv ved hjælp af skarpe næseformede øvre dyser, i et forsøg på at danne deres dele. Ofte vil operatøren rehit
overbent dele flere gange i et forsøg på at firkantede benene med en 90 ° bøjningsvinkel.
Hvis bunden med springback-formning er lavet med en øvre dyse, der har en næse radius mindre end metal tykkelse, vil den øvre dyse producere en skrue eller rille i den indvendige overflade af radiusen. Denne krone vil forekomme
Når toppen dør kontakter materialet og trykket er opbygget for at starte bøjningen af materialet i veeåbningen.
Nogle mennesker vil fejle denne crease som en skarp indvendig radius. Den egentlige delform er den normale indvendige radius
med en krone i midten.

Der er en række virksomheder, der sælger det såkaldte "høj præcision" pressebremseværktøj (ofte forbundet
med den europæiske stilværktøj diskuteret i kapitel 21), der fremmer 88 ° vinkler på deres dør. Dette falder ind i
"Bottoming med springback" koncept. Denne type form er ikke designet til at arbejde med "programmerbar vinkel" tryk
bremse muligheder er tilgængelige i mange nye højteknologiske maskiner, da de er programmeret til kun at fungere med ægte luftbøjningsdyser. 88 ° dørene falder ikke ind i denne kategori, da de kræver, at materialet rent faktisk rører siderne af den nederste dør for at reducere nogle af springbacken.
3) Coining
Nogle designere af dele mener, at delens indvendige radius skal være mindre end metal tykkelse. Den eneste måde, dette kan gøres på, er at tvinge en lille radius på den øvre matricer (mindre end en metal tykkelse) ind i den indvendige radius, som er blevet formet ind i metallet under luftbøjningsdelen af formningsslaget.
Den skarpe næse radius på den øvre matricer skubber ned i delen i bunden af slagtilfælde og reformerer
inde i en mindre radius. Når fast metal forskydes eller ændres i form, er det som de flade overflader af
en metal disk bliver reformeret til en ny form, såsom en øre, dime eller nikkel. I dette tilfælde skaber metalets forskydning den nye ønskede del, som kaldes en mønt. Når den øvre matrice forskyder metallet i den indvendige radius af delen, kaldes formningsmetoden møntering. Den kraft, der kræves for at forskyde metallet fra den indvendige radius af en del til en 1/2 metalindvendig radius, vil variere fra 5 til 10 gange den mængde, der kræves for at bøje det materiale, der anvender den anbefalede dybe åbning (fig. 3-7) .
Der er en fejlagtig overbevisning om, at en skarpere indvendig radius lavet af møntering vil resultere i en mindre udvendig radius. Denne tænkning kan afvises på tegnebrættet. En del, der bruger den pågældende tykkelse tykkelse, skal trækkes på en forstørret skala, der viser materialet i en typisk 90 ° vinkel. Indvendig radius skal trækkes til den samme anslåede radius, som ville blive dannet, hvis den anbefalede vee dør var blevet brugt. En linje langs indersiden af hver flange skal udvides til at illustrere en skarp eller 0 "indvendig radius. Det lille område, der nu er vist ved de to lige linjer ved 90 ° og den buede linje i den indvendige radius illustrerer mængden af materiale, som ville blive forskudt, hvis der faktisk blev lavet et skarpt hjørne i delen.

4) Bundning ved hjælp af vinkler på over 90 °
For mange dele er der behov for bunden type nøjagtighed, men pressebremsen har ikke den disponible tonnage til at danne delen med ægte bunddyser. Den mængde, der kræves for at bringe delen til en konsistent "overbent" -position, er kun ca. 1,5 til 2 gange den registrerede luftbøjningstonnage for den måle af mildt stål. Når delen når en indstillet overbent-vinkel, vil vinklen langs længden af bøjningen være meget konsistent. Hvis delen er en, der vil blive dannet gentagne gange, kan det være en god ide at få et specielt sæt vee dyser skåret med en vinkel på mere end 90 °. Dette vil gøre det muligt for materialet at være noget "bund" ved lowertonnagen. I stedet for at danne til en uønsket overbent-vinkel på 88 °, hvis formene blev bearbejdet til en vinkel på 92 °, overbøjes den dannede del 2 °, hvilket resulterer i den ønskede 90 ° bøjning.
Nogle materialer vil springe tilbage, medmindre det rammer en tonnage, der er større end den tilgængelige trykbremsekapacitet. Dette gælder ofte, når der skal dannes rustfrit stål. Rustfrit er ofte dannet ved hjælp af bunddyser, hvilket resulterer i springback i en vinkel på 2 ° til 3 ° større end ønsket efter at trykket er frigivet. Ved inspektion vil vinklen være meget konsekvent langs bøjningslinjen. Hvis dysen er lavet med en indlagt vinkel på 87 ° eller 88 ° i stedet for 90 °, vil operatøren kunne lave en acceptabel 90 ° bøjningsvinkel ved hjælp af bunden med springback-konceptet.
Dyserne, der er skåret til en særlig vinkel, er ikke almindelige formål. Operatøren skal lære at bruge dem for at opnå gode vinkler. De løser et problem med tonnagebegrænsninger og giver god sammenhæng. De vil kræve, at den tons / ft tonnage, der er nødvendig for den længste del, også skal holdes, hvis der også skal udføres kortere længder af samme del. Hvis 92 °-dørene bruges til at korrigere delene "overbend" -problemet, da lange dele blev brugt med
kortere længde dele, men blev dannet med en tonnage, der normalt behøves til sand bundning, ville den resulterende delvinkel sandsynligvis have en 92 ° (eller hvilken vinkel der var bearbejdet på dysen) vinkel langs bøjningen. Den samme logik ville sejre, hvis et kort stykke rustfrit blev virkelig bundet ved hjælp af 88 ° dørene - den endelige vinkel kunne være 88 ° maskinbearbejdet på dørene.
Denne metode er en god påmindelse om, at hydrauliske trykbremser har tonnagebegrænsninger. De kan ikke overbelastes. Når en mekanisk pressebremse blev brugt, tænkte operatøren ofte: "Hvis vinklen ikke er korrekt, slå den hårdere!" Denne logik forårsagede mange overbelastninger sammen med høje reparationsregninger.

5) Bundende Tolerancer
Sande bund- eller mønt tolerancer vil reducere de normale tolerancer, der forventes fra luftbøjning i halvdelen. I stedet for den ± 1,5 °, der er angivet til luftbøjning 10 gauge og tyndere op til 10 'lang ved hjælp af den anbefalede dybdeåbningsåbning, kan en bundning (eller hvis materialet er mønstret) opnås en tolerance på ± 0,75 ° variation. For at holde strammere tolerancer, kræves en stor operatørinspektion med tid til at måle og genopbygge nogle af bøjningerne.
Den optimale tolerance er ± 0,5 °. Hvis der bruges tilstrækkelig tid på hver del, og hvis materialespecifikationerne holdes nøje, er nogle dele blevet holdt til svarende til bearbejdningstolerancer. Hvis dette er påkrævet, giv tilstrækkelig tid til meget håndarbejde af en dygtig operatør, da dette vil henvende sig til "håndværker" -type arbejde.
"Bundning med springback" tolerancer vil variere mellem luftbøjning og bundtolerancer. På grund af de mange mulige dør- og materialekombinationer kan der ikke gives et acceptabelt toleranceområde, der kan forventes i et typisk produktionsløb.