Stlačni šklop

Vsebina

• Kaj povzroča hude odboje pri gibanju s stiskalnimi lomilnimi stroji?

• Nastavitev prekomernega lomilnega kota na CNC stiskalnih lomilnih strojih

￮ Korak 1: Določite predvideno vrednost odboja

￮ Korak 2: V kontrolnem sistemu dodajte kompenzacijo kota

• Izboljšava izbire orodja za zmanjšanje odboja

￮ Izbira ustrezne širine odprtine V-izkroške

￮ Izbira manjšega polmera lomilnega orodja

• Povečanje lomilne sile in obvladovanje metod dokončnega loma

￮ Zvijanje z zrakom nasproti zvijanja do dna

• Nasveti, povezani s materialom, za zmanjševanje povratnega ukrivljanja pri zvijanju lima

￮ Upoštevanje visoko trdnih jekel in nerjavnih jekel

￮ Vpliv zrna in smeri valjanja

• Kalibracija stroja in natančnost nazadnje merilne naprave (backgauge)

￮ Preverjanje vzporednosti brega

￮ Kalibracija sistema nazadnje merilne naprave (backgauge)

• Pogosto zastavljena vprašanja

￮ Zakaj je povratno ukrivljanje pri stiskalnih gugalnicah bolj izrazito pri nerjavnem jeklu?

￮ Katera je najučinkovitejša metoda za zmanjševanje povratnega ukrivljanja pri stiskalnih gugalnicah brez zamenjave orodja?

￮ Ali povečanje tonožnosti vedno zmanjšuje povratno ukrivljanje?

￮ Kako izračunati povratno deformacijo z visoko natančnostjo?

• Zaključek

Neskladni koti upogibanja pri obdelavi ploščastega kovinskega materiala pomenijo spopad z zahtevnim pojavom povratne deformacije pri upogibnem stroju – težavo, ki mu podlegajo številni operaterji in zaradi katere večkrat ponavljajo nastavitve kotov brez jasne predstave o tem, zakaj se kovina po upogibu vrne v izvirno obliko. Povratna deformacija je naravna fizikalna lastnost kovine ob upogibanju, vendar je prevelika povratna deformacija daleč od nerešljive težave. V tem priročniku boste spoznali praktične, v delavnici že preizkušene strategije za zmanjšanje povratne deformacije pri upogibnih strojih JUGAO, izboljšanje natančnosti upogibanja ter doseganje doslednih in zanesljivih rezultatov v vsakodnevni proizvodnji.

Kaj povzroča hudo povratno deformacijo pri upogibnem stroju?

Preden se lotimo reševanja povratne deformacije pri upogibnem stroju, je ključnega pomena ugotoviti njene osnovne vzroke, ki v operacijah upogibanja ploščastega kovinskega materiala vodijo do prevelike povratne deformacije.

Povratni učinek nastane, ker se kovina elastično obnovi, ko se odstrani sila za upogibanje. Večja je trdnost materiala in večji je polmer upogiba, bolj izrazit bo učinek povratnega učinka.

Glavni dejavniki, ki prispevajo k temu, so:

• Materiali z visoko natezno trdnostjo (npr. nerjaveča jeklena in visokotrdna jeklena)

• Preširoka odprtina V-iztiskalne plošče

• Nezadostna sila za upogibanje

• Napačna izbira polmera udarne plošče

• Napake pri programiranju kota v sistemu CNC prese za upogibanje

Če določite glavni dejavnik, ki povzroča povratni učinek pri določeni obrabni nalogi, lahko izvedete ciljne rešitve namesto naključnih prilagoditev kota, ki dajo majhne rezultate.

Nastavitev kota prekomernega upogibanja na CNC presah za upogibanje

Kontrolirano prekomerno upogibanje je ena najpreprostejših in najučinkovitejših metod za zmanjševanje povratnega učinka pri presah za upogibanje.

Korak 1: Določite pričakovano vrednost povratnega ukrivljanja

Formula za izračun vrednosti povratnega ukrivljanja je: Δθ = θi(【E − kσyE)Ri + KntRi + Knt − 1】

Začnite z izvedbo preskusnega ukrivljanja z natančno materialom in debelino, ki sta zahtevana za opravilo. Po merjenju dejanskega kota ukrivljanja z digitalnim kotomerom ga primerjajte s predprogramiranim kotom – razlika med obema predstavlja vrednost povratnega ukrivljanja, ki jo morate upoštevati.

Na primer, če programirate ukrivljanje pod kotom 90°, dejansko izmerjeni kot pa znaša 92°, boste morali uporabiti kompenzacijo prekomernega ukrivljanja približno 2°.

Korak 2: Dodajte kompenzacijo kota v nadzornem sistemu

Sodobni CNC nadzorni sistemi, kot je Delem, vam omogočajo neposredno prilagoditev kotov ukrivljanja prek vmesnika nadzornega sistema. Namesto da vsakič ročno prilagajate nastavitve med izvajanjem opravila, v program vnesete izračunano vrednost kompenzacije – to zagotavlja dosledne rezultate, še posebej pri serijski proizvodnji, kjer je ponovljivost ključnega pomena.

Ta metoda izstopa v primerih serijske proizvodnje, kjer je ohranjanje enotnih kotov upogibanja nespremenljivo zahteva.

Izbira orodij za zmanjšanje povratnega upogibanja

Pravilna izbira orodij je ključnega pomena za zmanjševanje povratnega upogibanja pri upogibnih strojih, neustrezna izbira orodij pa je pogosta vzročilka prekomernega povratnega upogibanja.

Izbira ustrezne širine V-žleba

Pogosta napaka pri upogibanju pločevin je uporaba preširokega V-žleba. Širši V-žleb povzroči večji upogibni polmer, kar posledično poveča povratno upogibanje.

Spodaj je preizkušeno in uveljavljeno pravilo za izbiro širine V-žleba:

• Pri mehki jekleni pločevini je idealna širina V-žleba 6–8-kratna debelina materiala.

• Pri nerjavnem jeklu naj bo širina V-žleba nekoliko ožja, da se bolje nadzoruje elastična obnova materiala in zmanjša povratno upogibanje.

Izbira manjšega polmera udarnika

Manjši polmer konice izvrtka poveča plastično deformacijo kovine med upogibanjem, kar zmanjša delež elastičnega povrnitve, ki povzroča povratno upogibanje (springback). Kljub temu je pomembno najti ravnovesje: preveč majhen polmer izvrtka poveča tveganje razpoke materiala, še posebej pri delu z jekli visoke trdnosti.

Povečevanje sile za upogibanje in obvladovanje metod dno-upogibanja (bottoming)

Povečanje globine vdiranja izvrtka v kalup je še ena zelo učinkovita strategija za zmanjševanje prekomernega povratnega upogibanja (springback) na upogibnih strojih.

Upogibanje v zraku (air bending) nasproti dno-upogibanju (bottoming)

Upogibanje v zraku je bolj nagnjeno k nastanku večjega povratnega upogibanja (springback), saj material med postopkom upogibanja ni popolnoma prisiljen v votlino kalupa.

Ko dovoljujejo specifikacije projekta, lahko prehod na katero koli od teh metod znatno zmanjša povratno upogibanje:

• dno

• Kovanje

Kovnje je zlasti učinkovita pri zmanjševanju povratnega ukrivljanja, saj prisili material, da prekorači svojo elastično mejo in doživi plastično deformacijo.

Pred uporabo dnovalne ali kovnje vedno izračunajte zahtevano tonožnost s pomočjo diagrama upogibne sile, da se izognete preobremenitvi stroja in poškodbam.

Namigi, povezani z materialom, za zmanjševanje povratnega ukrivljanja pri upogibanju ploščastega kovinskega materiala

Različni ploščasti kovinski materiali kažejo različno obnašanje med postopkom upogibanja, vsak pa ima tipičen razpon povratnega ukrivljanja, ki ga je treba upoštevati:

• Nerezavna jeklena lega 304: 2 do 3 stopinje

• Mehko aluminij: 1,5 do 2 stopinji

• Hladno valjano jeklo: 0,75 do 1,0 stopinje

• Toplo valjano jeklo: 0,5 do 1,0 stopinje

• Baker in mesing: 0,00 do 0,5 stopinje

Posebne zahteve za visoko trdno jeklo in nerezavno jeklo

Ti materiali imajo višjo mejo tekočosti kot mehka jeklena pločevina, kar se neposredno odraža v večjem povratnem ukrivljanju pri upogibanju na preseku.

Pri upogibanju visoko trdnih jekel ali nerjavnih jekel sledite spodnjim korakom za zmanjšanje povratnega ukrivljanja:

• Zožite odprtino V-forme orodja

• Povečajte vrednost kompenzacije nadupogibanja

• Zagotovite, da je pozicionirna naprava (backgauge) postavljena z absolutno natančnostjo

• Izvedite več preskusnih upogibov pred začetkom serijske proizvodnje

Vpliv smeri zrna in valjanja

Poleg tega je bistveno preveriti smer zrna materiala ob načrtovanju upogiba. Upogibanje materiala pravokotno na smer valjanja ne le zmanjša tveganje razpok, temveč tudi izboljša doslednost kota upogiba in še dodatno zmanjša variacijo povratnega ukrivljanja.

Kontrola materiala je pogosto prezrana stran upogibanja pločevin, kljub temu pa ima pomemben vpliv na končno natančnost upogibanja in stopnjo povratnega ukrivljanja.

Kalibracija stroja in natančnost pozicionirne naprave (backgauge)

Celotno najbolj optimalno orodje in popolnoma izračunana kompenzacija kota ne bodo zmanjšali povratnega ukrivljanja, če se sam gugalni stiskalnik ne kalibrira in vzdržuje pravilno.

Preverjanje vzporednosti batov

Če bat gugalnega stiskalnika ni vzporeden z delovno mizo, bo na eni strani upognjenega dela opazno več povratnega ukrivljanja kot na drugi, kar vodi do neenakih kotov. Vzporednost bata redno preverjajte s točnostnim merilnim orodjem, da te težave čim prej odkrijete in odpravite.

Kalibracija sistema za nazadnji merilni nastavek

Natančna pozicija nazadnjega merilnega nastavka spreminja dolžino kraka, ki se upogiba, kar posredno moti doslednost upogibnega kota in poslabša težave s povratnim ukrivljanjem. Zato je obvladanje kalibracije sistema za nazadnji merilni nastavek gugalnega stiskalnika bistveno za zmanjševanje razlik pri upogibanju in povratnega ukrivljanja.

Dosledno vzdrževanje stroja in redna kalibracija sta ključna za zmanjševanje nakopičenih napak pri upogibanju, ki prispevajo k prekomernemu povratnemu ukrivljanju.

Pogosta vprašanja

Zakaj je povratni učinek pri upogibanju na presečnem stroju bolj izrazit pri nerjavnem jeklu?

Nerjavno jeklo ima višjo natezno trdnost in večjo elastičnost kot mehko jeklo, kar pomeni, da po odstranitvi sile za upogibanje doživi večjo elastično obnovitev, kar vodi do hujšega povratnega učinka.

Katera je najučinkovitejša metoda za zmanjšanje povratnega učinka pri upogibanju na presečnem stroju brez zamenjave orodja?

Najbolj praktična rešitev je izvedba nadzorovane kompenzacije prekomernega upogibanja v CNC krmilniku – to storimo tako, da najprej izvedemo preskusna upogibanja, izmerimo dejanski povratni učinek in nato ustrezno vrednost kompenzacije vnesemo v program.

Ali povečanje tonožnosti vedno zmanjšuje povratni učinek?

Ne nujno. Povečanje tonožnosti za povečanje globine prodora lahko pomaga zmanjšati povratni učinek, vendar prekomerna tonožnost lahko poškoduje orodje presečnega stroja in celo sam stroj. Uporaba nadzorovane tehnike dno-upogibanja (bottoming) ali kovanja (coining) je učinkovitejši in varnejši pristop za zmanjševanje povratnega učinka.

Kako izračunati povratno deformacijo z visoko natančnostjo?

Najzanesljivejša metoda je izvesti preskusno upogibanje z dejanskim proizvodnim materialom in debelino, izmeriti končni kot upogibanja z digitalnim kotomerom ter primerjati to meritev s predprogramiranim kotom. Številska razlika med obema vrednostma predstavlja natančno kompenzacijsko vrednost, ki jo morate uporabiti.

Zaključek

Povratna deformacija pri upogibanju na presežnem stroju je neizogibno fizikalno pojav pri upogibanju pločevin, prekomerna povratna deformacija pa je popolnoma nadzorljiva. Če razumete posebne lastnosti materialov, s katerimi delate, izberete ustrezno orodje, uporabite natančno kompenzacijo prekomernega upogibanja ter zagotovite, da je presežni stroj pravilno kalibriran in vzdrževan, lahko bistveno izboljšate natančnost upogibanja in dosežete dosledne proizvodne rezultate.

Če se borite z nestabilnimi koti upogibanja ali prejemate pritožbe glede kakovosti, povezane z odskokom, začnite z analizo osnovnih vzrokov prevelikega odskoka namesto da bi slepo in večkratno prilagajali svoje CNC-programe. Za strokovne nasvete glede izbire orodij, izračuna tonožnosti ali nastavitev CNC-kompensacije se brez oklevanja obrnite na naš tehnični tim. Vedno smo na voljo, da vam pomagamo doseči stabilne in visoko natančne rezultate pri vseh vaših projektih s ploščatimi kovinskimi deli.