Zakaj pri upogibanju na stiskalniku pride do razpok?
Vsebina
• Razumevanje razpok pri upogibanju s stiskalnim presekom na ploščatih kovinah
￮ Kaj se dogaja s kovino med upogibanjem s stiskalnim presekom
￮ Zakaj se na zunanji površini ukrivitve pojavljajo razpoke
• Materialno povezani vzroki razpok pri upogibanju
￮ Kovine z nizko duktilnostjo
￮ Smer zrn materiala in usklajenost z upogibanjem
• Izbira orodja in njegov vpliv na razpoke pri upogibanju
￮ Napačna širina odprtine V-žleba
￮ Preveč oster polmer udarca
• Nastavitve stroja, ki vplivajo na razpoke pri upogibanju
￮ Prevelika tonaza pri upogibanju
￮ Neustrezna hitrost upogibanja
• Praktične rešitve za preprečevanje razpok pri upogibanju z upogibno preso
￮ Izberite ustrezni notranji polmer upogibanja
￮ Optimizirajte konfiguracijo orodja in kalupa
￮ Preverite kakovost in lastnosti materiala
￮ Prilagodite smer upogibanja
• Pogosto zastavljena vprašanja
￮ Kakšna je glavna vzročila razpok na gugalni presi?
￮ Ali izbor orodja vpliva na razpoke pri gibanju?
￮ Ali smer zrna vpliva na razpoke pri gibanju?
￮ Kako preprečiti razpoke pri gibanju nerjavnega jekla?
• Zaključek
Razpoke pri gibanju na gugalnih presah so pogosta napaka pri obdelavi pločevine. Ko se takšni problemi pojavijo med gibanjem, najprej analiziram lastnosti materiala in parametre gibanja. Ta napaka neposredno ogroža kakovost izdelka, konstrukcijsko celovitost in učinkovitost proizvodnje. Mnogi operaterji domnevajo, da je edini vzrok slaba kakovost materiala, razpoke pa običajno izvirajo iz več dejavnikov: neustreznega orodja, premajhnega radija gibanja, prevelikega tlaka pri gibanju ali neugodne poravnave zrn. V tem članku so pojasnjene osnovne vzročile razpok pri gibanju na gugalnih presah ter predlagane učinkovite rešitve z optimizacijo materialov, orodja in parametrov opreme.
Razumevanje razpok pri gibanju na gugalnih presah pri obdelavi pločevine
Za odpravo razpok zaradi upogibanja najprej razumeti, kako se kovina deformira pri upogibanju.
Kaj se dogaja s kovino med upogibanjem na upogibni strojni presi
Ko se pločevina upogiba na upogibni strojni presi, izkuša dve nasprotni napetosti: notranji sloj se stiska, zunanji pa razteguje. Razpoke se začnejo oblikovati takrat, ko napetost vlečenja na zunanji površini preseže mejo raztegljivosti materiala.
To je osnovno mehansko načelo, ki leži v ozadju razpok pri upogibanju. Materiali z nizko žilavostjo ali neustreznimi pogoji za upogibanje so veliko bolj podvrženi razpokam.
Zakaj se razpoke oblikujejo na zunanji strani ukrivitve
Razpoke se skoraj vedno pojavijo na zunanji ukrivitvi, saj ta območja izkuša največjo napetost vlečenja. Če je ukrivitveni polmer premajhen glede na debelino pločevine, material ne more dovolj raztegniti in se začne razcepati.
Zato je ključnega pomena izbrati pravilen polmer udarca in širino utora, da se preprečijo razpoke.
Vzroki razpok pri upogibanju, povezani z materialom
V dejanski proizvodnji so lastnosti materiala med najpogostejšimi vzroki za nastanek lomov pri upogibanju.
Kovine z nizko raztegljivostjo
Nekatere kovine, še posebej jeklo z visoko trdnostjo, zakaljeno jeklo ali neustrezno obdelano nerjavnega jekla, imajo omejeno raztegljivost. Ti materiali se med upogibanjem ne morejo dovolj raztegniti.
Upogibanje materialov z nizko raztegljivostjo znatno poveča tveganje za nastanek razpok.
Za zmanjšanje tega tveganja priporočam:
• Uporabo večjega polmera upogibanja
• Zmanjšanje hitrosti upogibanja
• Uporabo postopnega upogibanja, če je to mogoče
Smer zrn materiala in usklajenost pri upogibanju
Pri valjanju se listi kovin oblikujejo v smeri zrn, kar močno vpliva na njihovo obdelavo pri upogibanju.
Če se uklonska črta potuje vzporedno z smerjo vlaken, je material veliko bolj podvržen razpokam, saj pride do raztezanja vzdolž šibkejše strukture vlaken.
Za preprečevanje razpok naj bo uklon izveden pravokotno na smer vlaken, kadar je to mogoče.
Izbira orodja in njegov vpliv na razpoke pri uklanjanju
Napačno orodje je še en glavni vir napak pri uklanjanju.
Napačna širina odprtine V-iztiska
Širina odprtine V-iztiska določa pretok materiala med uklanjanjem. Preozka odprtina iztiska za dano debelino plošče povzroči prekomerno napetost pri uklanjanju.
Sledim naslednjim praktičnim smernicam:
• Mehka jeklena plošča: širina odprtine V-iztiska ≈ 8 × debelina materiala
• Nerezov jeklen material: širina odprtine V-iztiska ≈ 10–12 × debelina materiala
• Aluminij: širina odprtine V-iztiska ≈ 6–8 × debelina materiala
Pravilno dimenzioniranje orodja omogoča enakomerno porazdelitev napetosti in zmanjšuje tveganje razpok.
Preveč oster polmer udarnika
Udarek z izjemno majhnim polmerom povzroči ostro, nenadno deformacijo in poveča natezno napetost na zunanji površini.
Večji polmer udarnika omogoča postopno in mehko deformacijo, kar znatno zmanjša tveganje razpok.
Nastavitve stroja, ki vplivajo na razpoke pri upogibanju
Poleg materialov in orodja pomembno vlogo igrajo tudi parametri stroja.
Prekomerna sila za upogibanje
Uporaba prevelike sile za upogibanje preobremeni material. To se pogosto zgodi, kadar operaterji uporabljajo napačne nastavitve sile ali preozek odprt orodni žleb.
Spremljanje sile in uporaba zanesljivega kalkulatorja za silo upogibanja pomaga preprečiti lom materiala.
Neustrezna hitrost upogibanja
Visoka hitrost upogibanja lahko poveča koncentracijo napetosti, zlasti pri debelih ploščah ali trdih materialih.
V mnogih primerih zmanjšanje hitrosti upogibanja omogoča bolj enakomerno deformacijo materiala in zmanjšuje tveganje razpok.
Praktične rešitve za preprečevanje razpok pri upogibanju na upogibni presi
Na podlagi izkušenj s strojne delavnice se razpoke pri upogibanju običajno odpravijo z kombiniranimi prilagoditvami.
Izberite ustrezni notranji polmer upogibanja
Povečanje notranjega polmera upogibanja zmanjša natezno napetost na zunanji površini. Ta preprosta sprememba pogosto popolnoma odpravi razpoke.
Optimizirajte orodja in nastavitve matrice
Izbira ustrezne krivine udarca in širine V-matrice zagotavlja enakomerno porazdelitev napetosti med upogibanjem.
Preverite kakovost in lastnosti materiala
Vedno preverite potrdila o materialu in njegove mehanske lastnosti. Serija z nizko raztegljivostjo se lahko razpoka tudi pri standardnih pogojih upogibanja.
Prilagodite smer upogibanja
Ko je le mogoče, upogibajte pravokotno na smer valjanja plošče.
Pogosta vprašanja
Kaj je glavna vzročila razpokanja pri upogibanju z upogibno preso?
Najpogostejša vzročila so premajhen notranji polmer upogiba za debelino plošče, kar povzroči preveliko raztegovanje zunanje površine.
Ali izbira orodja vpliva na razpokanje pri upogibanju?
Da. Neustrezen polmer udarca ali preozka odprtina matrice povečata napetost pri upogibanju in povzročita razpoke.
Ali smer zrna vpliva na razpokanje pri upogibanju?
Popolnoma. Upogibanje vzporedno z zrnati smerjo poveča tveganje razpokanja; upogibanje pravokotno na zrno zmanjša koncentracijo napetosti.
Kako se izogniti razpokanju pri upogibanju nerjavnega jekla?
Uporabite širšo odprtino matrice, povečajte polmer upogiba in zmanjšajte hitrost upogibanja. Nerjavno jeklo ima nižjo duktilnost kot mehko jeklo in zahteva strožji nadzor parametrov.
Zaključek
Praznjenje pri upogibanju na stiskalnici je pogosta, a izogibljiva težava pri izdelavi ploščastega kovinskega materiala. V večini primerov nastane razpoke zaradi mešanice lastnosti materiala, napačne orodjarstva, premajhnega polmera upogibanja ali prevelike sile stroja. Z razumevanjem obnašanja kovine pri deformaciji in prilagoditvijo odprtine matrice, polmera udarca, usmeritve zrna in hitrosti upogibanja lahko bistveno zmanjšate tveganje za razpoke.
Za izboljšanje kakovosti upogibanja in izogibanje dragim napakam vedno ocenite lastnosti materiala in nastavitev orodjarstva pred proizvodnjo. Za profesionalne nasvete glede obratovanja stiskalnice, izbire orodjarstva ali optimizacije upogibanja nas kontaktirajte ali si oglejte dodatne tehnične dokumente na naši spletni strani.
