Прашање: Се мачам да разберам како радиусот на свиткување (како што посочив) во печатењето е поврзан со изборот на алатка. На пример, моментално имаме проблеми со некои делови направени од челик A36 од 0,5″. За овие делови користиме перфоратори со дијаметар од 0,5″ и калап од 4 инчи. Сега, ако го користам правилото од 20% и го помножам со 4 инчи. Кога го зголемувам отворот на калапот за 15% (за челик), добивам 0,6 инчи. Но, како операторот знае да користи перфоратор со радиус од 0,5″ кога печатењето бара радиус на свиткување од 0,6″?
A: Споменавте еден од најголемите предизвици со кои се соочува индустријата за лимови. Ова е заблуда со која мора да се справат и инженерите и производствените работилници. За да го решиме ова, ќе почнеме со основната причина, двата методи на формирање и неразбирањето на разликите меѓу нив.
Од појавата на машините за виткање во 1920-тите до денес, операторите обликувале делови со долни свиоци или брусење. Иако долното свиткување излезе од мода во последните 20 до 30 години, методите на свиткување сè уште се проткајуваат во нашето размислување кога виткаме лим.
Алатките за прецизно брусење влегоа на пазарот кон крајот на 1970-тите и ја променија парадигмата. Па, да погледнеме како прецизните алатки се разликуваат од алатките за рамнење, како транзицијата кон прецизни алатки ја промени индустријата и како сето тоа е поврзано со вашето прашање.
Во 1920-тите, леењето се промени од набори на диск сопирачки на калапи во облик на V со соодветни перфоратори. Ќе се користи перфоратор од 90 степени со калап од 90 степени. Преминот од превиткување кон обликување беше голем чекор напред за лимот. Тој е побрз, делумно затоа што новоразвиената плочна сопирачка се активира електрично - нема повеќе рачно свиткување на секое свиткување. Покрај тоа, плочната сопирачка може да се свиткува од долу, што ја подобрува точноста. Покрај задните мерачи, зголемената точност може да се припише на фактот дека перфораторот го притиска својот радиус во внатрешниот радиус на свиткување на материјалот. Ова се постигнува со нанесување на врвот на алатот на дебелина на материјалот помала од дебелината. Сите знаеме дека ако можеме да постигнеме константен внатрешен радиус на свиткување, можеме да ги пресметаме точните вредности за одземање на свиткување, додаток на свиткување, надворешно намалување и фактор К без разлика каков тип на свиткување правиме.
Многу често деловите имаат многу остри внатрешни радиуси на свиткување. Производителите, дизајнерите и мајсторите знаеја дека делот ќе издржи бидејќи сè изгледаше како да е обновено - и всушност беше така, барем во споредба со денес.
Сè е во ред сè додека не се појави нешто подобро. Следниот чекор напред се случи кон крајот на 1970-тите со воведувањето на прецизни алатки за брусење, компјутерски нумерички контролери и напредни хидраулични контроли. Сега имате целосна контрола врз преса-сопирачката и нејзините системи. Но, пресвртницата е алатка за прецизно брусење што менува сè. Сите правила за производство на квалитетни делови се променети.
Историјата на формирањето е полна со скокови и граници. Со еден скок, преминавме од неконзистентни радиуси на флексибилност за сопирачките на плочите до униформни радиуси на флексибилност создадени преку штанцување, грундирање и релјефно втиснување. (Забелешка: Малтерирањето не е исто што и леењето; видете ја архивата на колоните за повеќе информации. Сепак, во оваа колона, го користам терминот „свиткување на дното“ за да се осврнам и на методите на малтерирање и на методите на леење.)
Овие методи бараат значителна тонажа за да се формираат деловите. Секако, во многу погледи ова е лоша вест за преса-сопирачката, алатот или делот. Сепак, тие останаа најчестиот метод на свиткување на метал речиси 60 години, сè додека индустријата не го направи следниот чекор кон airforming.
Значи, што е формирање на воздух (или свиткување на воздух)? Како функционира во споредба со свиткувањето на дното? Овој скок повторно го менува начинот на кој се создаваат радиусите. Сега, наместо да се пробие внатрешниот радиус на свиткувањето, воздухот формира „лебдечки“ внатрешен радиус како процент од отворот на калапот или растојанието помеѓу краците на калапот (видете ја Слика 1).
Слика 1. При виткање со воздух, внатрешниот радиус на свиткувањето се одредува според ширината на калапот, а не од врвот на дупчалката. Радиусот „лебди“ во рамките на ширината на калапот. Покрај тоа, длабочината на пенетрација (а не аголот на калапот) го одредува аголот на свиткување на обработуваниот дел.
Нашиот референтен материјал е нисколегиран јаглероден челик со затегнувачка цврстина од 60.000 psi и радиус на формирање воздух од приближно 16% од дупката на калапот. Процентот варира во зависност од видот на материјалот, флуидноста, состојбата и другите карактеристики. Поради разликите во самиот лим, предвидените проценти никогаш нема да бидат совршени. Сепак, тие се прилично точни.
Мекиот алуминиумски воздух формира радиус од 13% до 15% од отворот на калапот. Топло валаниот мариниран и намастен материјал има радиус на формирање на воздух од 14% до 16% од отворот на калапот. Ладно валаниот челик (нашата основна цврстина на затегнување е 60.000 psi) се формира со воздух во радиус од 15% до 17% од отворот на калапот. Радиусот на формулирање на воздух од не'рѓосувачки челик 304 е од 20% до 22% од отворот на калапот. Повторно, овие проценти имаат опсег на вредности поради разликите во материјалите. За да го одредите процентот на друг материјал, можете да ја споредите неговата цврстина на затегнување со цврстината на затегнување од 60 KSI на нашиот референтен материјал. На пример, ако вашиот материјал има цврстина на затегнување од 120-KSI, процентот треба да биде помеѓу 31% и 33%.
Да речеме дека нашиот јаглероден челик има цврстина на истегнување од 60.000 psi, дебелина од 0,062 инчи и таканаречен внатрешен радиус на свиткување од 0,062 инчи. Свиткајте го преку V-дупката на калапот од 0,472 и добиената формула ќе изгледа вака:
Значи, вашиот внатрешен радиус на свиткување ќе биде 0,075″, што можете да го користите за да пресметате додатоци за свиткување, K фактори, повлекување и одземање на свиткување со одредена точност - т.е. ако вашиот оператор на преса за сопирање ги користи вистинските алатки и дизајнира делови околу алатките што ги користат операторите.
Во примерот, операторот користи 0,472 инчи. Отворање на печат. Операторот дошол до канцеларијата и рекол: „Хјустон, имаме проблем. Тоа е 0,075.“ Радиус на удар? Изгледа дека навистина имаме проблем; каде да одиме да земеме еден од нив? Најблиску што можеме да го добиеме е 0,078. „или 0,062 инчи. 0,078 инчи. Радиусот на дупчење е преголем, 0,062 инчи. Радиусот на дупчење е премал.“
Но, ова е погрешен избор. Зошто? Радиусот на дупчалката не создава внатрешен радиус на свиткување. Запомнете, не зборуваме за свиткување на дното, да, врвот на ударачот е одлучувачки фактор. Зборуваме за формирање на воздух. Ширината на матрицата создава радиус; дупчалката е само елемент за туркање. Исто така, забележете дека аголот на калапот не влијае на внатрешниот радиус на свиткувањето. Можете да користите остри, V-обликувани или канални матрици; ако сите три имаат иста ширина на калапот, ќе добиете ист внатрешен радиус на свиткување.
Радиусот на дупчењето влијае на резултатот, но не е одлучувачки фактор за радиусот на свиткување. Сега, ако формирате радиус на дупчење поголем од лебдечкиот радиус, делот ќе добие поголем радиус. Ова ги менува дозволената сума на свиткување, контракцијата, факторот К и одбивањето на свиткувањето. Па, тоа не е најдобрата опција, нели? Разбирате - ова не е најдобрата опција.
Што ако користиме 0,062 инчи? Радиус на удар? Овој удар ќе биде добар. Зошто? Бидејќи, барем кога се користат готови алатки, тој е што е можно поблиску до природниот „лебдечки“ внатрешен радиус на свиткување. Употребата на овој перфоратор во оваа примена треба да обезбеди конзистентно и стабилно свиткување.
Идеално, треба да изберете радиус на дупчалка што се приближува, но не го надминува, радиусот на карактеристиката на лебдечкиот дел. Колку е помал радиусот на дупчалка во однос на радиусот на свиткување на лебдечкиот дел, толку понестабилно и попредвидливо ќе биде свиткувањето, особено ако на крајот многу свиткувате. Претесните дупчалки ќе го згужваат материјалот и ќе создадат остри свиоци со помала конзистентност и повторување.
Многу луѓе ме прашуваат зошто само дебелината на материјалот е важна при изборот на дупка за калап. Процентите што се користат за предвидување на радиусот на формирање воздух претпоставуваат дека калапот што се користи има отвор за калап погоден за дебелината на материјалот. Тоа е, дупката на матрицата нема да биде поголема или помала од посакуваното.
Иако можете да ја намалите или зголемите големината на калапот, радиусите имаат тенденција да се деформираат, менувајќи многу од вредностите на функцијата на свиткување. Сличен ефект можете да видите и ако користите погрешен радиус на удар. Затоа, добра почетна точка е правилото да изберете отвор на калапот осум пати поголем од дебелината на материјалот.
Во најдобар случај, инженерите ќе дојдат во работилницата и ќе разговараат со операторот на преса-сопирачката. Погрижете се сите да ја знаат разликата помеѓу методите на лиење. Дознајте кои методи ги користат и какви материјали користат. Направете список на сите перфоратори и калапи што ги имаат, а потоа дизајнирајте го делот врз основа на тие информации. Потоа, во документацијата, запишете ги перфораторите и калапите потребни за правилна обработка на делот. Секако, може да имате олеснителни околности кога треба да ги дотерувате вашите алатки, но ова треба да биде исклучок, а не правило.
Оператори, знам дека сите сте претенциозни, и јас бев еден од нив! Но, поминаа деновите кога можевте да го изберете вашиот омилен сет алатки. Сепак, тоа што ви кажуваат која алатка да ја користите за дизајнирање делови не го одразува вашето ниво на вештина. Тоа е само факт од животот. Сега сме направени од ништо и повеќе не сме мрзливи. Правилата се променија.
FABRICATOR е водечкото списание за обликување метал и обработка на метал во Северна Америка. Списанието објавува вести, технички статии и историја на случаи што им овозможуваат на производителите поефикасно да ја вршат својата работа. FABRICATOR и служи на индустријата од 1970 година.
Целосен дигитален пристап до The FABRICATOR е сега достапен, што ви овозможува лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Целосен дигитален пристап до списанието Tubing е сега достапен, што ви овозможува лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Сега е достапен целосен дигитален пристап до The Fabricator en Español, овозможувајќи лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Мајрон Елкинс се приклучува на подкастот „The Maker“ за да зборува за своето патување од мал град до фабрички заварувач…
Време на објавување: 25 август 2023 година