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折弯机弯曲基础:如何避免急剧弯曲
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折弯机弯曲基础:如何避免急剧弯曲

浏览数量:21     作者:本站编辑     发布时间: 2018-09-27      来源:本站

  你如何防止急转弯?分析吨位

  您的折弯机操作沿着内侧弯曲半径设置了折痕。你怎么防止这种情况?确保刺穿材料所需的力大于形成它所需的力。

折弯机基础知识(1)

图1

圆圈表示冲头,红色区域表示金属开始弯曲时尖端的接触程度,

由虚线表示。这会有所不同,但就我们的目的而言,我们可以使用20度的常数。

题:首先,我要说我很喜欢阅读与形成理论相关的文章和书籍。我一直在应用你所在的商店所涵盖的原则。

我最近开始与另一家OEM合作,协助其制造部门。我们几乎95%的时间使用304不锈钢。我一直致力于质量和工程设计,使我们的弯曲表得以解决,因此我们的零件将在0.0100英寸内首次出现正确。每弯差异。我从供应商那里收集了有关极限拉伸强度和屈服强度的数据,并将组合表格应用于公式以更好地预测毛坯长度。我们的问题是冲头似乎潜入我们的不锈钢材料。

  使用美式工具,我们对0.075英寸厚的90-KSI不锈钢进行空气弯曲,内径为0.062英寸,冲头为0.500英寸。开模,给我们大约0.117英寸。漂浮在半径范围内。我们尝试过使用0.125英寸半径的冲头,但我们的空白增长更多。我们甚至达到了0.625英寸。开模,主要是为了减少吨位要求,但我们发现零件与我们最初计算的距离没有明显差异。

  我假设我们可能使用我们的0.062英寸弯曲。冲头尖端半径,从而超过材料的冲压吨位。哪里是解决这个问题的好起点

回答:你刚才所说的一切与空气形成理论一致。这里有三个因素:锐弯,20%规则和冲头半径。

  让我们从尖锐的弯曲开始 - 或者,正如你所说的那样,让冲头“潜入”材料并折叠半径的中心。

  急弯不是最小半径弯曲。最小半径弯曲是可以以空气形式自由浮动的最小半径。任何冲头半径小于最小半径将“潜入”弯道的中心。

  尖锐的弯曲将放大材料内的变化,导致弯曲角度从一个部件变为另一个部件。这些包括厚度,晶粒方向,以及屈服和拉伸强度的差异。急剧弯曲是由三件事造成的:金属的剪切应力极限,施加吨位力的陆地面积,以及在给定的模具开口上弯曲工件所需的总吨位。

  为了找到弯曲变尖的地方,我们称之为尖锐的值,我们已经采用了标准的冲压吨位公式来弯曲。为了我们的目的,我们称之为穿孔吨位,因为它告诉我们冲头需要多大的力来刺穿和折叠材料 - 当然,我们要避免这些力。该公式不能很好地适应,结果只是一个近似值,但它足以在工厂中非常有用。

然而,在我们得到公式之前,我们需要确定土地面积,冲头和材料之间的初始接触面积。在过去的列中,我们使用了冲头半径来计算这个接触区域。这使得你足够接近许多应用程序,但实际上,这并不能反映空中弯道时实际发生的情况。

折弯机基础知识(2)

图2

这些材料因素调整冲压吨位公式以考虑具有不同拉伸强度的材料。

  如果你从高中几何学中回忆起来,半径是圆的直径的一半,那就是冲头末端的半径。如果要测量0.062英寸半径冲头尖端底部的弯曲区域,则不等于0.062英寸。弯曲区域将等于圆周部分或弧长。将曲线延伸到圆形,将该圆的直径除以一半,然后得到0.062英寸的冲头尖半径。

  再次,使用冲头半径来计算穿孔吨位就足够了。但是为了更准确地预测穿孔吨位,我们需要找到弧长 - 而不仅仅是任何弧长,而是在弯曲时与材料初始接触的弧长。

  我们通过确定冲头在金属开始弯曲之前的接触程度来找到弧长,如图1所示。这可能有很大差异。一些材料在接触几度后立即开始弯曲;其他材料只有在更多接触程度后才开始弯曲。确定这一点的数学精确地变得非常复杂,因此对于我们这里的目的,我们将使用20度接触作为常数。

  通过将接触程度和冲头半径(R)结合到下面的等式中,我们确定弧长并最终确定总陆地面积:

  弧长=2πR×(接触度/ 360)

  土地面积=弧长×弯曲长度

  现在它是穿孔吨位配方。请注意,原始公式有一个称为剪切因子的变量,用于说明材料的大小和形状。出于我们的目的,我们假设材料是平的,其剪切系数为1.0。这不会影响我们的结果,所以我们从等式中省略了它。同样,虽然这个公式并不适合这个应用程序,但它足够接近我们的需求来找到必要的值:

  穿孔吨位=土地面积×材料厚度×25×材料系数

  常数“25”来自于公式产生时普通低碳钢等级的强度因素,因此需要材料因子值(见图2)。材料因素调整吨位以匹配当前材料产量和拉伸值。

现在我们有了穿孔吨位,我们需要计算弯曲工件所需的成形吨位。我们通过找到金属进入塑性状态,弯曲并保持弯曲的点来做到这一点。这一点是材料中产量“破裂”的地方。请注意,这与底部或压印操作中行程底部的成形载荷不同。打底和压印吨位计算充其量只是猜测,因为它们非常依赖于操作员。

  下面的等式,其中Mt是材料厚度,解决了产量中断的吨位值,给出了材料形成所需的每英寸吨数。与穿孔吨位一样,我们需要加入一个材料因子,如图2所示。如果您没有看到您正在使用的材料,您可以简单地将材料的拉伸强度除以基线材料的拉伸强度,60,000-PSI低碳钢。

  每英寸成形吨数= {[(575×Mt2)/模具开口/ 12]}×材料系数

  穿孔吨位使我们估计工具刺穿,折痕和“潜入”弯曲线所需的力。为避免折弯,您需要确保穿孔吨位大于每英寸的成形吨数。这样,材料将抵抗来自冲头尖端的刺穿压力。

  现在我们准备好进行计算了。请注意,在下文中,所有尺寸值均以英寸为单位。此外,您没有提到弯曲长度,因此对于此示例,我们将仅使用12英寸的弯曲长度。

  材料类型和抗拉强度= 90 KSI不锈钢

  材料系数= 90 KSI / 60 KSI = 1.5

  弯曲长度= 12英寸。

  开模= 0.500英寸。

  打孔半径= 0.062英寸。

  弧长=2πR×(接触度/ 360)

  弧长= 2×3.1415×0.062×(20/360)= 0.021英寸。

  土地面积=弧长×弯曲长度

  土地面积= 0.021×12 = 0.252英寸。

  穿孔吨位=土地面积×Mt×25×材料因子

  穿孔吨位= 0.252×0.075×25×1.5 = 0.708吨

  每英寸形成吨数= [(575×Mt2)/

  开模/ 12]×材料系数

  每英寸成型吨数= [(575×0.0752)/ 0.500 / 12]×1.5 = 0.808吨

  如您所见,每英寸的成形吨数为0.808,而穿孔吨位为0.708。形成所需的吨位超过材料抵抗刺穿力的能力!

但是等等,还有更多比较三种不同的模具开口会发生在6到8倍的材料厚度范围内。我们的穿孔吨位保持不变,为0.708吨,但看看成型吨位会发生什么变化:

  形成厚度(Mt)= 0.074英寸。

  0.375项。开口量=每英寸1.078吨

  0.500项。开口量=每英寸0.808吨

  0.625项。开口量=每英寸0.646吨

注意当你打开模具宽度从0.500到0.625英寸时会发生什么。形成的压力现在小于刺穿的吨位。这意味着冲头不应再“潜入”弯曲的中心,并且弯曲不再与材料处于“尖锐”的关系。

  不仅如此,正如您所指出的那样,内半径已经发生了变化。这是20%的工作规则。在你的笔记中,你表示你在0.500英寸的范围内实现了0.117英寸的浮动内半径。 V死了。 20%的规则规定,对于具有85,000-PSI极限抗拉强度(UTS)的304不锈钢,浮动半径应在模头开口的20%至22%之间。果然,0.500的22%是0.110英寸。谷物方向,测量不准确,以及你使用90,000-PSI UTS材料这一事实将解释微小的差异。您的材料的内弯曲半径等于模头开口的23%。

  基于这一切,形成超过0.625英寸的内半径。模具开口应为0.143英寸(0.625×0.23 = 0.143英寸),弯曲线处应无明显的折痕。与此同时,您的成型吨位从每英寸0.808降至0.646吨。

冲床半径的最佳选择

  0.125英寸冲头半径将增加0.375和0.500英寸的内弯曲半径。开口。这是因为冲头半径大于材料中自然发生的半径 - 当发生这种情况时,零件将倾向于采用更大的冲头值。当你有一个更大的半径时,你得到一个更大的弯曲扣除,你得到一个不同的部分。

  另一方面,冲头的较大的刀尖半径不会影响0.625英寸的弯曲半径或弯曲减少。死。 0.125英寸的冲头小于0.143英寸的自然发生半径。

  在这种情况下,最好的策略是使用尽可能接近自然半径的冲头半径而不超过该值 - 当然,除非您在门外规划它并将较大的半径和弯曲扣除合并到您的计算。

  标准化您的工具使用

  你提到切换到0.625英寸时。你已经看到这个部分离你的初始计算有多远没有“明显的差别”。这背后的原因取决于那些初始计算是什么,包括你的弯曲长度(这个例子假设弯曲长度为12英寸)。无论如何,当您更改模具开口时,您可以更改半径和弯曲扣除。请记住,当空气弯曲时,新的模具开口会有效地改变一切。

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