Buigen van de kantbank en de inkeping: een diepere duik

Zelfs in een CAD-wereld is het nog steeds goed om de basis van de lay-out van plaatplaten en inkepingen te kennen

Figuur 1

Dit eenvoudige deel heeft twee 0,750-inch. flenzen en een totale afmeting van 2.000 in.

Voortbouwend op het onderwerp van vorige maand over inkepingen, gaan we dieper graven in hoe de binnenhoek buigt, aftrek buigt, en mallijnen de kwaliteit van de producten die je produceert beïnvloeden.

Net als vorige maand moet je de basiskennis van buigaftrek (BD), buigtoelage (BA) en externe verlaging (OSSB) kennen om inkepingen en het effect ervan op de buigradius goed te begrijpen.

Inkepen lijkt misschien geen geschikt onderwerp te zijn voor een kolom over buigen, maar dat is het echt. Zoals vorige maand is beschreven, heeft het type inkeping rechtstreeks invloed op de lay-outafmetingen en de buigvolgorde. Vanuit het perspectief van de kantpers hebben inkepingen en buigingen een symbiotische relatie.

Voor de meesten van ons zorgen onze CAD-systemen voor deze layoutberekeningen. Desondanks wordt de lay-out met de handmatige inkeping nog steeds gebruikt voor eenmalige producten of in prototypewinkels. Welke methode u ook gebruikt - CAD of handmatig - om deze taak uit te voeren, het is de straal en buigtrek die uw onderdeel maken of breken.

Mold Line Basics

We beginnen onze reis met het bekijken van vormlijnen. Dit zijn denkbeeldige lijnen die, wanneer ze op het vlakke patroon of de tekening worden geplaatst, het gebied voorstellen dat de buigstraal na de vorming zal zijn. Over het algemeen is de buitenschaallijn (OML) dezelfde waarde als de volledige buitendimensie van de flens, en de binnenvormlijn (IML) ligt één buigaftrek minder.

Figuur 1 toont een eenvoudig onderdeel met twee 0,750-in. flenzen en een totale afmeting van 2.000 inch. De BD in dit voorbeeld is 0.100 en het materiaal is koud gewalst staal met een dikte van 0,060 inch. Het gebied tussen de IML en OML is de buigradius na het vormen.

De eerste OML (rechts) wordt geplaatst op 0,750 inch, zoals gespecificeerd door de volledige externe dimensie van de flens. Vervolgens plaatsen we de IML op één bocht-aftrek minder (0,100 in.) Of op 0,650 inch. We vinden de dimensie naar de tweede OML (links in de tekening) door de externe dimensie van de algehele (2.000 in.) Toe te voegen naar IML vanaf de eerste bocht (0.650 in.): 2.000 + 0.650 = 2.650 in.

Als we één volledige buigingsaftrek van de tweede OML aftrekken, krijgen we de tweede IML: 2.650 - 0.1000 = 2.550 inch. Aan die dimensie voegen we de buitenflensdimensie (0.750 in.) Van de tweede bocht toe om de totale platte lege dimensie te vinden: 2.550 + 0.750 = 3.300 in.

Zodra u weet waar de vormlijnen op het vlakke patroon gaan, kunt u bepalen of functies die u van plan bent toe te voegen op de straal van de bocht gaan liggen en daarom vervormen tijdens het vormen.

90 graden met gelijke flenzen

Figuur 2

Dit eenvoudige deel heeft twee 90 gradenflenzen die beide 0,750 inch zijn.

 (De rode cijfers op het platte patroon komen overeen met de beschrijving in dit artikel.)

Als we de OML en IML vinden zoals eerder beschreven, kunnen we de X-Y-assen ontwikkelen (de twee bochten die loodrecht op elkaar snijden) als ze betrekking hebben op de buigmiddenlijnen. De middellijn is het midden van de bocht, halverwege tussen de mallijnen. Het snijpunt van de middenlijnen van de X- en Y-as wordt het midden van de inkeping, zoals geïllustreerd in afbeelding 2. We werken met aluminium met binnenbochtstralen van 0,063 inch en BD van 0,100 inch. Let op de "nul- zero corner "rechtsonder, wat het startpunt is voor al onze lay-outmetingen. Met behulp van deze gegevens voor figuur 2 verloopt het lay-outproces als volgt. De rode cijfers in de afbeelding komen overeen met de nummers tussen haakjes hieronder.

Zoek waar de twee gebogen middenlijnen elkaar snijden (1). Volg de verticale OML naar beneden en trek de buitenflensafmeting van die waarde af. In ons voorbeeld is de buitenflensdimensie 0.750 inch. Dus in de X-richting meten we 0.750 inch vanaf de verticale OML (2). Die waarde is de coördinaat van de inkepinghoek die zich het dichtst bij de nul-nulhoek (3) bevindt.

Keer terug naar de IML van de loodrechte flens en voeg de 0.750-in toe. flensafmeting op die waarde (4). Nu heb je de coördinaten voor de inkepinghoek het verst van nul-nul (5). U bent nu klaar om het onderdeel te programmeren of uit te zetten en de inkeping in te korten, rekening houdend met de verlenging van het onderdeel tijdens het vormen.

Als u een laser of waterstraal gebruikt om deze onderdelen te produceren, kunt u de hoek van de inkeping iets wijzigen om een ​​terugvering mogelijk te maken. Dat wil zeggen, u kunt de notch-hoek wijzigen om rekening te houden met de overmatige benodigdheid om het onderdeel te vormen.

Als u bijvoorbeeld weet dat uw bocht ruimte nodig heeft voor 2 graden terugvering, kunt u trighoeksynchronisatie met een rechte hoek gebruiken om de bovenste en onderste hoeken van de inkeping te berekenen, waardoor een extra extra vrije ruimte voor de bocht en de paring wordt toegevoegd oppervlakken (zie figuur 3).

Meer dan 90 graden met gelijke flenzen

Laten we nu kijken naar de lay-out van een haakse inkeping gebogen naar een complementaire hoek groter dan 90 graden, zoals weergegeven in figuur 4. De 0.500-in. zijflenzen worden gebogen bij de horizontale vormlijnen tot 90 graden; de buigaftrek (en afstand tussen de vormlijnen) is 0,100 inch. Ondertussen is de loodrechte buiging 120 graden complementair (60 graden inbegrepen), met de BD van 0,250 inch.

Definieer eerst de driehoek op de kruising van de inkeping, op basis van wat we weten. Zoals te zien is in het zijaanzicht in figuur 4, wordt de inkeping gebogen tot een hoek van 60 graden (120 graden complementair) en we tekenen een driehoek waar de kerfdimensie zal zijn. De driehoek splitst die gebogen hoek van 60 graden in tweeën, dus we weten dat hoek C 30 graden moet zijn. We weten ook dat zijde c dezelfde afmeting heeft als de zijflens: 0,500 inch.

Dus nu hebben we één kant, de flenshoogte en twee hoeken, genoeg informatie om op te lossen voor de ontbrekende kant met behulp van trigonometrie met een rechte hoek: b = c / tan (C); b = 0.500 / tan (30) = 0.866 in. Deze 0.866-in. dimensie, met het label "L" op de tekening, is de aangrenzende zijde van de driehoek en de vereiste dimensie die nodig is om de inkeping uit te tekenen.

Om de locatiepunten van de kerf te vinden, moet de 0.866-in worden toegepast. dimensie aan de juiste matrijs, in de juiste richting, zoals getoond in het vlakke patroonaanzicht in figuur 4.

Minder dan 90 graden met gelijke flenzen

Nogmaals, we moeten een rechthoekige driehoek definiëren op de kruising van de inkeping. Deze keer buigen we naar slechts 60 graden complementair, of 120 graden inbegrepen. De zijflenzen zijn dit keer 0.750 inch

figuur 3

Als u niet handmatig ponst, maar in plaats daarvan delen op een laser of soortgelijke stansmachine snijdt, kunt u de inkepinghoek enigszins wijzigen in

rekening houden met terugvering.Je kunt de inkepinghoek als tweemaal de "B" -hoek van de hier afgebeelde rechter driehoek zien. Als je weet wat B is,en

je weet welafmeting c (rand om de middellijn te buigen),u kunt de resterende dimensies berekenen met behulp van een groot aantal rechthoekige trigonometrieformules.

Zoals eerder, splitst de driehoek de 120-graden-ingesloten hoek in twee, dus de hoek bij C is 60 graden. En we weten dat c de 0.750-inch is. flensafmeting. Vanaf hier lossen we op voor onze ontbrekende waarde: b = c / tan (C); b = 0.750 in./tan(60) = 0.433 in.

Vervolgens passen we die dimensie toe op het platte patroon. De middenlijnen vormen nog steeds de eerste van onze locaties. En uit de gerelateerde matrijslijnen voegen we 0,433 inch toe of aftrekken op dezelfde manier als voor de waarde 0,866 in figuur 4.

Vierkante hoek met gelijke flenzen

Dit zijn hoeken met twee opflenzen op beide assen. Dit is vergelijkbaar met wat we tot nu toe hebben bekeken, maar met enkele belangrijke verschillen. Als je je een weg door deze lay-out baant, moet je door de vormlijnen gaan om te zien waar de middelste lijnen bij de inkeping samenkomen.

De buigaftrek voor beide bochten is 0,100 inch. De OML is de buitenmaat van de flens, 0,500 inch (1). Eén buigaftrek minder is de IML, bij 0,400 in. (2). Aan de IML voegen we de volledige externe dimensie toe van 1.000 inch (3), wat ons de echte OML-locatie voor de tweede bocht geeft. Vervolgens trekken we de helft van de buigaftrek af om de middellijn te vinden: (0,400 + 1.000) - 0,50 = 1,350 in.

Zoek waar deze middellijn de middelste lijn van de loodrechte bocht snijdt (4), en dit is waar uw inkeping moet komen. Vanaf hier kunt u de notch-afmetingen op dezelfde manier meten als in figuur 4.

Ongelijke zijflens inkepingen

Alle voorgaande voorbeelden hadden zijflenzen van gelijke lengte, waardoor de wiskunde voor de inkeping relatief gemakkelijk te berekenen was. Maar wat gebeurt er als de zijflenzen ongelijk zijn?

De lay-out en de wiskunde worden iets moeilijker om uit te voeren, maar niet onredelijk. Zelfs hier, als we een paar eenvoudige regels volgen, zal de resulterende gevormde inkeping perfect uitlijnen.

Ongelijke flenzen creëren een speciale kwestie: het verschuiven van het middelpunt. In wezen betekent dit dat de inkeping iets zal kantelen. Dit is nodig om ervoor te zorgen dat de onderste hoeken sluiten en vierkant samenkomen.

Bij het maken van dit type inkeping verschuift de middellijn ten gunste van de hogere flens. Dit verschuiven of kantelen van de inkeping maakt het mogelijk dat de inkepingshoeken bij het vormen haaks op elkaar komen.

We vinden een onderdeel met twee flenzen, de eerste 1 inch en een tweede 0,750 inch, in combinatie met een enkele haakse bocht. De eerste stap is het vinden en definiëren van de rechthoekige driehoek op de kruising van de bochtinkepingen. Omdat we de flensafmetingen 1.000 in. En 0.750 in. (Zijde b en zijde c) en hoek A is 90 graden, kunnen we (onder vele anderen) de volgende trig-formule uitvoeren: B = tan-1 (b / c ); B = tan-1 (1 / 0,750) = 53,13; C = 180 - (A + B); C = 180 - (90 + 53.130) = 36.87.

Figuur 4

Dit toont een zijaanzicht (boven) en een vlak patroon voor een inkeping gebogen tot 120 graden complementair (inclusief 60 graden).

Vanaf hier moeten we de "X-verschuivingswaarde" berekenen, die ons de ruimte toont die we nodig hebben om de inkeping naar de grotere flens te verplaatsen, we werken eerst met de rechthoekige driehoek gemaakt met de nieuwe inkepinghoek van 36,87 graden, zoals omlijnd in blauw. We weten dat zijde b de ruimte is tussen de verticale mallijnen, dat wil zeggen dat deze gelijk is aan onze BD, 0.100 inch

Omdat de blauwe rechthoekige driehoek dezelfde rechter driehoek is die we eerder hebben gedefinieerd, alleen met kleinere afmetingen, kennen we alle hoeken. We weten dat hoek B hetzelfde is als onze nieuwe inkepinghoek, 36.87 graden. Omdat rechthoekige driehoekshoeken optellen tot 180, weten we dat hoek C 53,13 graden moet zijn (180 - 90 - 36,87 = 53,13). Als we dit allemaal weten, doen we het volgende, zoals geïllustreerd in figuur 8:

1. Los voor kant c op met een rechthoekige trig-formule zoals:

c = b / tan (B)

c = 0.100 / tan (36.87) v

c = 0,133

2. Trek de helft van de buigaftrek van deze waarde af: 0.133 - 0.050 = 0.083. Dit is de lengte van de rode lijn in figuur 8. Dit maakt een poot (c) van een kleinere rechthoekige hoek.

3. Los op voor de gele lijn (b):

b = c / tan (C)

b = 0.083 / Tan (53.13)

b = 0,062 v

4. Trek deze waarde af van de helft van de BD, en u krijgt de X-verschuivingswaarde, getoond in het groen in Figuur 8: 0.062 - 0.050 = 0.012 in.

Zoals weergegeven in afbeelding 9, zoekt u naar het eerste coördinaat voor de 0.750-in om het nieuwe kercentrum te vinden. flensafmetingen naar de IML-locatie vóór het schakelen (1). Vanaf die eerste locatie trekken we de helft van de buigaftrek (0,050) af tot 0,700 en voegen we vervolgens de verschuivingswaarde van 0,012 inch toe om 0,712 inch te krijgen. Trek vanaf die eerste notch-locatie 0,712 inch af om de locatie te vinden van het verschoven middelpunt (2).

Figuur 5

Dit toont een inkeping gebogen tot 60 graden complementair met gelijke zijflenzen.