Ударная гибка и воздушная формовка листового металла на листогибочном прессе

Фертниг / E+ / Getty Images

В этом месяце мы углубимся в тонкости ударной гибки и вернемся к основам воздушной формовки, рассматривая взаимосвязь между отверстием матрицы, внутренним радиусом изгиба и толщиной материала.

Обе темы показывают, насколько тонким и сложным может быть изгиб. Что касается неровного изгиба, то, что подходит для калиброванного материала, может не работать для пластины. А когда дело доходит до прогнозирования внутреннего радиуса изгиба при воздушной формовке, разные материалы от разных поставщиков могут привести к очень разным результатам.

Вопрос: Недавно я купил копию вашей книги «Основы гибки». У меня есть вопрос о изгибе по радиусу неровности, который вы рассматриваете в главе 44, в частности, относительно формулы, которую вы используете для приблизительной глубины проникновения в заготовку.

Мне нужно сформировать материал толщиной 0,125 дюйма под углом 30 градусов (если измерять от внешней стороны изгиба) с помощью 26-дюймового материала. радиус. У меня возникли проблемы с применением уравнений, которые вы изложили в своей книге: длина дуги внутреннего радиуса = 2πr × (угол изгиба в градусах/360), где r равен внутреннему радиусу, образованному выступом. Подставив цифры, я получаю 16,613 дюйма. длина дуги.

Предполагая, что каждый изгиб составляет 2 градуса, мне нужно 15 неровностей, чтобы получить внешний угол в 30 градусов (30/2 = 15). Это означает, что расстояние между выступами (шаг радиуса) должно составлять 1,107 дюйма (16,613/15 = 1,107). Я удваиваю это значение, чтобы получить идеальную ширину матрицы 2,214 дюйма. Наконец, я рассчитываю приблизительную глубину проникновения: [(ширина матрицы/2) + толщина материала – 0,02. Когда я подставляю цифры, я получаю глубину проникновения 1,212 дюйма. Эта глубина проникновения не имеет для меня смысла. Я надеюсь, что вы можете сказать мне, что я делаю неправильно!

Ответ: Есть несколько причин, почему у вас это не получается. Во-первых, процесс лучше всего работает для материалов 16 га. и тоньше — это действительно неприемлемо для толщины материала, с которым вы работаете. Это не означает, что изгибы по радиусу неровностей невозможны в более толстых материалах. Они могут работать, но обычно получаются не очень хорошо из-за того, что для них требуются большие отверстия матрицы.

Вторая и наиболее важная причина — это размер внутреннего радиуса, 26 дюймов. Большой радиус лучше подходит для катания, а не для образования ударов на листогибочном тормозе. Почему? Потому что даже если ваш изгиб составляет всего 2 градуса на каждой «ударной» линии изгиба, расстояние (шаг радиуса) между каждым отдельным изгибом слишком велико. Радиус в форме выпуклости включает в себя ряд небольших лысок между каждым изгибом, независимо от того, насколько близко расстояние между линиями изгиба. Тем не менее, внешняя поверхность изгиба должна выглядеть гладкой. При формировании выпуклостей с большим расстоянием между линиями изгиба добиться гладкого вида становится сложнее.

В вашем случае при расстоянии 1,107 дюйма между линиями сгиба внешняя поверхность не будет гладкой (см. Рисунок 1). Вместо этого вы получите ряд квартир на расстоянии 1,107 дюйма друг от друга. Для увеличения радиуса в 26 дюймов потребуется гораздо больше изгибов для получения гладкой внешней поверхности. Если бы вы увеличили каждый изгиб на полградуса вместо 2 градусов, вам пришлось бы увеличить 60 отдельных изгибов, чтобы получить угол наклона в 30 градусов. Однако шаг радиуса между каждым изгибом будет уменьшен до 0,223 дюйма, что является разумным значением.

Что касается ширины матрицы, вы обычно удваиваете шаг радиуса. Удвоение шага радиуса должно дать вам отверстие матрицы немного меньше оптимального. Это меньшее отверстие матрицы позволяет формуемому материалу лежать на обоих плечах, стабилизируя место изгиба (см. Рисунок 2). В только что приведенном примере отверстие матрицы будет равно 0,446 дюйма, что дает вам возможность использовать 0,472 дюйма. или 0,394 дюйма. открытие.

Учитывая, что толщина вашего материала составляет 0,125 дюйма, оптимальное отверстие матрицы будет составлять 0,709 дюйма и потребует тоннажа около 1,07 на дюйм для стали с прочностью на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Уменьшите отверстие матрицы до 0,394 дюйма, и ваш тоннаж почти удвоится, подскочив до 1,959 тонны на дюйм. Этот увеличенный тоннаж может быть или не быть проблемой для вас, но он, несомненно, приведет к разметке материала, создавая складки на том, что должно иметь гладкую внешнюю поверхность.