Τεχνικά Εγγράφα

Μέθοδοι καμπύλωσης

Διαφορετικές μέθοδοι καμπύλωσης μετάλλων απαιτούν διαφορετικά βάρη. Για παράδειγμα, στην καμπύλωση με αέρα, το βάρος μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί αλλάζοντας το πλάτος ανοίγματος της φορμής.

Ο ακτίνας καμπύλωσης επηρεάζει το πλάτος ανοίγματος της φορμής. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να προστεθεί ο παράγοντας μέθοδου στην εξίσωση. Όταν χρησιμοποιείτε καμπύλωση από κάτω και εντυπωσιογράφηση, το απαιτούμενο βάρος είναι υψηλότερο από την καμπύλωση με αέρα.

Αν υπολογίσετε το βάρος για την καμπύλωση από κάτω, πρέπει να πολλαπλασιάσετε το βάρος ανά ίντσα για καμπύλωση με αέρα τουλάχιστον με πέντε. Αν χρησιμοποιήσετε ψαλίδα, το απαιτούμενο βάρος μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερο από την καμπύλωση από κάτω.

Πλάτος φορμής

Έχουμε ήδη μάθει ότι στην αερική καμπύλωση, το βάρος που απαιτείται μειώνεται όσο αυξάνει η μέγιστη εύρος του καμπάνιου και αυξάνει όταν μειώνεται η μέγιστη εύρος.

Αυτό συμβαίνει επειδή η πλάτος του καμπάνιου καθορίζει τον εσωτερικό ακτίνα καμπύλωσης και ένας μικρότερος ακτίνας καμπάνιου απαιτεί περισσότερο βάρος.

Στην αερική καμπύλωση, το λόγος καμπάνιου είναι συνήθως 8:1, δηλαδή η απόσταση ανοίγματος του καμπάνιου είναι οκτώ φορές το πάχος του υλικού. Σε αυτή την περίπτωση, το πάχος του υλικού είναι ίσο με τον εσωτερικό ακτίνα καμπύλωσης.

Τριβή και Ταχύτητα

Στην αερική καμπύλωση, ο κορυφαίος πρέσον πρέπει να περάσει μέσα από το ανοιγμα του καμπάνιου για να κάμψει την πλάκα μετάλλου. Εάν η επιφάνεια της πλάκας μετάλλου δεν είναι λιολειωμένη, η τριβή μεταξύ του καμπάνιου και της πλάκας μετάλλου αυξάνει, απαιτώντας περισσότερο βάρος για να κάμψει την πλάκα μετάλλου και μειώνοντας την αναστροφή του υλικού.

Αντιθέτα, αν η επιφάνεια της μετάλλευματος είναι ομαλή και λιοστρωμένη, η δράση τριβής μεταξύ του μούλου και της φύλλου μετάλλου μειώνεται, μειώνοντας την τοννιά που χρειάζεται για να κάνει καμπύλη τη φύλλου μετάλλου. Ωστόσο, αυτό θα αυξήσει την επανάπραξη (springback) της φύλλου μετάλλου.

Η ταχύτητα καμπής επίσης επηρεάζει την απαιτούμενη τοννιά. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα καμπής, μειώνεται η απαιτούμενη τοννιά. Η αύξηση της ταχύτητας μειώνει επίσης την τριβή μεταξύ του μούλου και της φύλλου, αλλά αυτό επίσης αυξάνει την επανάπραξη (springback) της φύλλου.

Υλικές ιδιότητες

Η τοννιά αναφέρεται στη δύναμη που η πίεση βρέκα εφαρμόζει στη φύλλου μετάλλου. Επομένως, ο όρος των δυνάμεων καμπής εξαρτάται από την επαρμογή και την αντοχή σε καμπή της φύλλου μετάλλου που καμπύλευε.

Τύπος Υλικού

Ένας παράγοντας είναι το είδος του υλικού που καμπύλευε. Υλικά με υψηλότερες αντοχές σε καμπή, όπως το ανθρακιστικό χάλκινο ή υψηλοί σύμμικτοι, απαιτούν περισσότερη δύναμη για να καμπύλευονται από μαλακότερα μέταλλα, όπως το άλουμινο ή το χάλκινο. Για παράδειγμα

• Ανθρακιστικό χάλκινο (κλάση 316): αντοχή σε καμπή ~620 MPa; αντοχή σε πλάστικη μεταβολή ~290 MPa.

• Χάλκος: αντοχή σε επιφορά ~210 MPa; αντοχή σε παραγωγή ~69 MPa.

Ομαλότερα υλικά, όπως το άλουμινο, παρουσιάζουν μικρότερη αντίσταση, που μειώνει τα απαιτήματα τόνου, αλλά αυξάνει την πιθανότητα για επανάκαμψη.

Αντοχή σε Επιφορά και Αντοχή σε Παραγωγή

Διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές αντοχές σε επιφορά, που επηρεάζουν άμεσα τη δύναμη που απαιτείται για να καμφθούν. Για παράδειγμα, το ανθρακιστικό χάλυβα γενικά απαιτεί περισσότερο τόνο από τον μαλακό χάλυβα ή το άλουμινο.

Η αντοχή σε επιφορά είναι η μέγιστη τension που ένα υλικό μπορεί να ανέχεται υπό μια σταθερή φορτίαση. Εάν αυτή η τension εφαρμοστεί και διατηρηθεί, το υλικό θα σπάσει τελικά. Η αντοχή σε παραγωγή, από την άλλη πλευρά, είναι η τension στην οποία ένα υλικό ξεκινά να μεταμορφώνεται πλαστικά.

Τυπικές δυνάμεις κατάσχεσης μερικών υλικών

Πάχος Υλικού

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι η απόσταση του χαλιά. Όσο πιο απόσταση το υλικό, τόσο μεγαλύτερη η απαιτούμενη δύναμη (tonnage), και αντιστρόφως. Τα πιο απόσταση υλικά απαιτούν πολλές φορές περισσότερη δύναμη λόγω της μεγαλύτερης αντίστασής τους στην μετασχηματισμό.

Για παράδειγμα, διπλασιάζοντας την απόσταση του χαλιά, διπλασιάζεται και η απαιτούμενη δύναμη. Γενικά, όσο πιο απόσταση το υλικό, τόσο μεγαλύτερη η απαιτούμενη δύναμη ή δύναμη για να το μορφοποιήσει.

Η πίνακας δείχνει ότι

1. Καθώς αυξάνεται η επαρχή του υλικού, η απαιτούμενη τονιάζει σημαντικά για όλα τα υλικά. Η διπλασιάσεις της επαρχής από 1 μμ σε 2 μμ διπλασιάζει την τονιάζεις τέσσερις φορές.

2. Το άλουμινο απαιτεί περίπου 45% περισσότερη τονιάζεις από το κομμάτιο χάλκα από την ίδια επαρχή, και το αχαλίνωτο χάλκας απαιτεί περίπου 45% περισσότερη τονιάζεις από το κομμάτιο χάλκα.

3. Η μείωση του ακριβού ακτίνας καμπής εντός, ενώ παρατηρείται σταθερότητα στο πάχος, αυξάνει την απαιτούμενη τονιά. Η μειονέκτηση του ακριβού ακτίνας από 2 mm σε 1 mm αυξάνει την τονιά κατά 50%.

4. Ο πολλαπλασιαστής της τονιάς διαφέρει ανάλογα με τον τύπο υλικού και την αντοχή σε καμπή. Σε αυτό το παράδειγμα, είναι 1.0 για μαλακό χάλυβα, 0.45 για το άλουμινο 5052-H32, και 1.45 για τον οξυανθρακικό χάλυβα 304.

Αναπήδηση

Μετά την καμπή, τα υλικά τείνουν να αναπηδήσουν ελαφρώς προς την αρχική μορφή τους. Τα υλικά με υψηλή αντοχή θα έχουν μεγαλύτερη αναπήδηση, έτσι ώστε η τονιά και τα εργαλεία πρέπει να επισταλθούν για να επιτευχθούν ακριβείς γωνίες.

Μήκος και γωνία καμπής

Μήκος Κάμψης

Η μήκος καμπύλωσης του πινάκα ψυχρής καμπύλωσης είναι το μέγιστο μήκος που μπορεί να καμπυλώθει ένα φύλλο μετάλλου. Το μήκος καμπύλωσης του ψυχρού καμπυλωτήρα θα πρέπει να είναι λίγο μεγαλύτερο από το υλικό που καμπυλώνεται.

Αν το μήκος του πινάκα είναι λάθος, μπορεί να γίνει ζημιά στο βάθρο ή άλλα συστατικά. Ένας υπολογιστής φορτίου καμπύλωσης μπορεί να βοηθήσει να καθοριστεί το απαιτούμενο τόνο βάσει της διαστάσεως του υλικού και άλλων παραγόντων όπως το μήκος καμπύλωσης και το πλάτος V-ανοίγματος.

Γωνία Καμπύλωσης

Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία, τόσο μεγαλύτερος είναι ο απαιτούμενος τόνος λόγω της αυξημένης συμπίεσης του υλικού στο σημείο καμπύλωσης. Αντιθέτως, μεγαλύτερες γωνίες απαιτούν λιγότερη δύναμη αλλά μπορεί να οδηγήσουν σε λιγότερο ακριβείς καμπύλωσεις.

Παράγοντες Εργαλείων

Οι κούλακες υπογειών είναι επίσης παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Αυτοί οι κούλακες έχουν επίσης περιορισμούς φορτίου κάμψης. Οι κούλακες μορφής V με ορθή γωνία μπορούν να αντισταθούν σε μεγαλύτερα φορτία.

Επειδή οι τύποι με οξεία γωνία έχουν μικρότερη γωνία και κατασκευάζονται με λιγότερο υλικό, όπως οι τύποι μορφής καμπούρας, δεν είναι τόσο ικανοί να αντισταθούν σε βαριά φορτία.

Όταν χρησιμοποιείτε διαφορετικούς τύπους, το μέγιστο δύναμο κάμψης τους δεν πρέπει να υπερβεί. Επιπλέον, ο ακτίνας τύπου και ο ακτίνας κάμψης επηρεάζουν επίσης τα απαιτούμενα φορτία.

Ένας μεγαλύτερος ακτίνας τύπου μπορεί να προκαλέσει αύξηση της απαιτούμενης δύναμης κάμψης. Ομοίως, ο μεγαλύτερος ο ακτίνας κάμψης, το υψηλότερο το απαιτούμενο φόρτιο.

Το ράτιο μεταξύ του πλάτους ανοίγματος τύπου και της επιβάρυνσης του υλικού είναι άλλος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Για λιγότερο επαχθή υλικό, προτείνεται χαμηλότερο ράτιο τύπου (όπως 6 προς 1).

Πιο επαρκείς υλικές μπορεί να απαιτούν μεγαλύτερο λόγο τελών (ως παράδειγμα 10 προς 1 ή 12 προς 1) για να μειωθεί η δύναμη καμπής και να παραμείνει η εφαρμογή μέσα στις δυνατότητες της μηχανής καμπής.

Μακροχρόνιο φορτώματος εργαλείων

• Φθίνουσα φορτώματος:

Κατά την πάροδο του χρόνου, επανειλημμένες επιχειρήσεις υψηλής πίεσης προκαλούν την απώλεια οξυδρομίας και δομικής ακεραιότητας των εργαλείων. Εάν δεν αντιμετωπιστεί, αυτό το φορτώμα μπορεί να οδηγήσει σε μη συνεπείς καμπές και μειωμένη ποιότητα των μερών.

• Επίδραση στην ζωή του εργαλείου:

Η υπερφορτίωση ενός εργαλείου πέρα από την κατάληψή του (π.χ., μηχανική επεξεργασία ευρείας πλάκας με στενό θάνο) μπορεί να προκαλέσει μικροσχίσεις ή καταστροφική αποτυχία κατά τη λειτουργία. Κανονικές έλεγχοι είναι απαραίτητοι για να προληφθεί απρόσμενη διακοπή εργασίας ή ασφαλείας κινδύνοι.

• Απαιτήσεις Κυριοδοξίας:

Τα εργαλεία που υπερφορτώνονται απαιτούν πιο συχνή τριμέριση ή αντικατάσταση, αυξάνοντας τους λειτουργικούς κόστους. Συστήματα παρακολούθησης ή λογισμικό προβλέψεων τριμέρισης μπορούν να βοηθήσουν να αναγνωριστούν πρώιμα τα μοτίβα άλληλων και να βελτιωθεί η χρήση των εργαλείων.