Steigender Boden

Sep 18, 2023

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Frage: Ich brauche Hilfe beim Verständnis der 90-Grad-Werkzeuge. Unsere Leute vor Ort verwenden eine 0,500-Zoll-90-Grad-Matrize mit einem Stempel mit einem Radius von 0,030 Zoll für 0,108 Zoll dickes verzinktes Material. Dadurch können sie das Material zerkleinern. Sie biegen das Teil über 90 Grad hinaus und können es dann, wenn sie hart genug darauf treffen, wieder auf 90 Grad bringen. Damit sie überhaupt die Tonnage erreichen, müssen sie die Ausrüstung von 30 Tonnen pro Fuß auf 100 Tonnen pro Fuß ändern.

Deshalb wollte ich die 8x-Regel testen, also eine Matrizenöffnung verwenden, die achtmal so groß ist wie die Materialstärke. Ich ging auf den Boden und benutzte eine 0,750-Zoll-90-Grad-Matrize und einen Stempel mit einem Radius von 0,060 Zoll. Ich habe das Material einfach auf 90 Grad gebracht. Ich habe nicht versucht, das Werkzeug über seine Leistungsfähigkeit hinaus zu quetschen. Ich habe festgestellt, dass der Winkel immer noch um etwa 0,7 Grad schwankt, obwohl ich ein 90-Grad-Werkzeug verwende. Da wir 90-Grad-Werkzeuge verwenden, hatte ich erwartet, dass mein 90-Grad-Winkel halten würde. Wie können wir dafür sorgen, dass diese 90-Grad-Winkel nicht so stark variieren?

Antwort: Beginnen wir mit dem, was Ihre Leute vor Ort tun. Ihre Beschreibung klingt eher so, als ob Ihre Mannschaft sich auf den Weg macht, statt sich zu beugen. Was ist der Unterschied? Vereinfacht ausgedrückt bedeutet Prägen das Absenken des Stempels in eine Position, die geringer ist als die Materialstärke. Wenn das Material beispielsweise 0,108 Zoll dick ist und Sie die Stanznase in eine Position bringen, die darunter liegt, prägen Sie. Das Material wird an der Stelle der Biegung dünner und das Profil des Stempels wird deutlich sichtbar, wenn Sie das Material zwischen den Flächen von Stempel und Matrize „zerdrücken“ (siehe Abbildung 1).

Sie haben den Winkel des verwendeten Stempels nicht angegeben. Aufgrund der Prozessbeschreibung vermute ich jedoch, dass Sie einen 90-Grad-Stanzwinkel mit einem 90-Grad-Matrizenwinkel kombinieren.

Die Biegung des Bodens erfolgt etwa 20 % oberhalb der Materialstärke (siehe Abbildung 2). Mit den Daten aus unserem Beispiel würde der tiefste Punkt des Stempels etwa 0,129 Zoll über dem Nullpunkt liegen, gemessen von der Unterseite der Matrize (siehe Abbildung 3). Das Biegen von unten funktioniert nur beim Formen von Materialien mit geringerer Dicke (16 ga). und dünner. Es passt den Stempelwinkel an die im Material vorhandene Rückfederung an und sorgt für einen Winkelabstand zwischen Stempel und Matrize.

Sie haben angegeben, dass Sie die Biegetonnage von 30 auf 100 Tonnen pro Fuß erhöhen mussten. Ich bin nicht überrascht, da ein 0,5-Zoll. Die Matrizenöffnung ist eher klein. Sofern Sie nicht eine Matrizenöffnung dieser Größe verwenden müssen, um beispielsweise einen Flansch aufzufangen oder das Ziehen eines Merkmals zu verhindern, sollten Sie eine größere Matrizenöffnung in Betracht ziehen.

Eine große Menge an Tonnage kann Ihre Abkantpresse dauerhaft beschädigen, indem entweder Ihre Werkzeuge in das Bett und den Stößel eingebettet werden oder weil es zu einer Stauchung des Stößels kommt, d. Aus dem gleichen Grund ist der 0,75-Zoll. Die Öffnung ist etwas groß. Sie sollten einen 0,625-Zoll verwenden. sterben.

Ihre Bediener verwenden 0,032 Zoll. Stanzradius, und Sie haben versucht, einen 0,062-Zoll-Stanzradius zu verwenden. schlagen. Hier der 0,032-Zoll. Der Stempelnasenradius biegt das Material in einem engen Verhältnis zur Materialdicke (siehe Abbildung 4). Wenn Sie scharf biegen, nehmen die Abweichungen im Biegewinkel zu. Je schärfer der Nasenradius zur Materialstärke passt, desto größer ist die Abweichung von Teil zu Teil.

Als Faustregel gilt, dass Biegungen scharf werden, wenn Sie einen inneren Biegeradius bilden, der etwa 63 % der Materialstärke beträgt. Wenn Sie dies auf Ihr Beispiel anwenden, wird Ihr 0,108 Zoll dickes Material bei einem Innenbiegeradius von etwa 0,068 Zoll scharf. Beim Biegen oder Prägen der Unterseite bestimmt die Stanznase den Innenbiegeradius, und Ihre Bediener verwenden eine Stanznase 0,032 Zoll. Sie erzeugen scharfe Biegungen, die zu größeren Winkelabweichungen von Teil zu Teil führen können, insbesondere bei Luftformern. Es bedeutet auch, dass Sie sich für einen 0,062-Zoll entscheiden. Der Nasenradius ist für dieses Projekt besser.

Eine Verengung der Matrizenöffnung (Breite) zur Bildung der gleichen Materialdicke erhöht den Winkelfehler, die zum Formen erforderliche Gesamttonnage und die Reibung zwischen dem Material und den Matrizenschultern (siehe Abbildung 5). Und wenn Sie mit einem engen Verhältnis zwischen Innenradius und Materialstärke biegen, vergrößern Sie diesen Winkelfehler noch weiter. Beachten Sie, dass beim echten Prägen fast 100 % des Winkelfehlers verschwinden und zu dem führen, was Sie als „Smushing“ bezeichnen. Beim Prägen wird das Material mit so großer Kraft getroffen, dass Eigenschaften wie Faserrichtung und Rückfederung durcheinander geraten und die Integrität des Metalls an der Biegung zerstören. Dennoch wird es immer noch einige Abweichungen im Winkel geben.

ABBILDUNG 4. Wenn Sie scharf biegen (hier ist eine Luftbiegeanwendung dargestellt), kann die Stanznase die Mitte des Innenradius falten. Beachten Sie jedoch, dass Sie es immer noch scharf biegen können, ohne dass eine Falte zurückbleibt. Verwenden Sie niemals eine Falte als einzigen Indikator für eine scharfe Biegung.

Eine weitere Sache, die Sie immer tun müssen, insbesondere beim Bodenschneiden oder Prägen, ist sicherzustellen, dass Ihr Stempel vollständig in der unteren Matrize zentriert ist. Wenn Sie feststellen, dass Ihr Werkzeug nicht zentriert ist, stellen Sie sicher, dass die Matrize nicht verbogen oder verbogen ist. Auch eine außermittige Werkzeugaufstellung kann Winkelabweichungen von Biegung zu Biegung verursachen oder verstärken.

Ich gehe davon aus, dass Ihre Abkantpresse und Ihre Werkzeuge in gutem Zustand und relativ auf dem neuesten Stand sind. Wenn ja, sollten die Maschine und die Werkzeuge nicht zu Ihrem Problem beitragen.

Die meisten beim Biegen auftretenden Abweichungen hängen vom Material ab und werden durch eine schlechte Werkzeugauswahl verstärkt. Was meine ich? Das Material ist jedermanns Schwachpunkt, und hier ist der Grund dafür. Kein Material gleicht dem anderen, von Teil zu Teil, von Blatt zu Blatt und sogar von Charge zu Charge.

Schauen Sie sich nur einige der Variablen an, die alle mit der Toleranz zusammenhängen. Ein 16-ga. Blech hat eine Dickentoleranz von 0,014 Zoll. Mit anderen Worten, eine Materialstärke von 16 ga. kann irgendwo zwischen 0,053 und 0,067 Zoll liegen – und trotzdem als 16 ga bezeichnet werden.

Das ist nur die Dickentoleranz. Wie sieht es mit den Festigkeitseigenschaften aus? A36-Stahl muss eine Streckgrenze von mindestens 36.000 PSI haben, um als A36 bezeichnet zu werden, und sein Zugfestigkeitswert kann zwischen 58.000 und mehr als 79.000 PSI variieren – aber auch hier gilt alles als A36-Material. Tatsächlich hat jeder mögliche Deskriptor eine Toleranz oder ein zulässiges Maß an Variation.

Nach alledem zurück zu Ihrer Frage: Wie können Sie die Winkelabweichung bei diesen 90-Grad-Bögen minimieren? Ändern Sie die Matrizenöffnung und die untere Biegung durch eine 1/16-Zoll-Matrize. Radiusstanze anstelle Ihres 0,032-Zoll-Stanzers. Schlag, und es sollte dir gut gehen.

Um ehrlich zu sein: Wenn Ihre Gesamtabweichung nur 0,7 Grad beträgt, ist das ungefähr das Beste, was Sie bei einem Produktionslauf erwarten können. Natürlich könnten Sie einige der Konzepte anwenden, die ich besprochen habe, und Sie könnten die Abweichungen von Biegung zu Biegung auf ein halbes Grad reduzieren. Bei Biegewinkeln mit einer Abweichung von weniger als 0,7 Grad ist viel Handarbeit erforderlich, um diese Teile perfekt zu machen. Dennoch wäre ich ein glücklicher Mensch, wenn ich es wäre und ich von Teil zu Teil nur Abweichungen von dreiviertel Grad hätte, und das wäre alles, was ich sehe.