De basis van de ironworker: snij het schoon

Hoe werkstukvervorming op de ijzerbewerker te voorkomen

  Hoe vermijdt een operator vervormingen en bramen? Voor de gebruikelijke snijstations van de smederij - de pons-, hoeksnijder-, inkerversnijder en plaatschaar - komt het erop aan om de taak bij de hand te houden met enkele basisvariabelen.

Figuur 1: Voor een zuivere snede kan het mes van de ijzerbewerker niet bot zijn. Andere factoren zijn de hellingshoek, de mesafstand en de beschikbare hoeveelheid.

  De ironworker is het Zwitserse zakmes van metaalproductie. Het krimpt, het klapt, het buigt plaat en buis, het snijdt (hoewel het niet snijdt). En net als het Zwitserse zakmes, blijft de ijzerwerker in wezen een snijgereedschap, of het nu om een ​​plaat, hoekijzer of buis en pijp gaat. Zoals bij elk knipgereedschap, is het zeker dat als het blad en de werkstukken niet correct zijn geplaatst, er toch vervormde onderdelen zullen ontstaan. Sommige zijn overduidelijk - bijvoorbeeld een hoekijzer van 5 bij 3 inch dat over 90 graden is uitgespreid - en andere kunnen een zorgvuldige inspectie vereisen.

  Ongeacht, onder de meeste omstandigheden, zal een verwrongen deel niet opbrengen. Onjuiste mesinstellingen, zoals de mesafstand, kunnen aanzienlijke bramen veroorzaken, vooral bij zachtere zacht staal en andere metalen. Een soortgelijke braam kan optreden bij perforeren als de ruimte tussen de stempel en de matrijs te groot is.

  Hoe vermijdt een operator vervormingen en bramen? Voor de gebruikelijke snijstations van de smederij - de pons, hoeksnijder, uithoeker en plaatschaar - komt dit neer op het matchen van de taak bij de hand (materiaalkwaliteit, dikte en gewenste snijgeometrie) met enkele basisvariabelen: de toestand van het blad, hoe de het werkstuk wordt op zijn plaats gehouden, de tonnage, de opening tussen de bovenste en onderste messen (of de speling in het stempelstation) en hoe het blad het werkstuk nadert (zie afbeelding 1).

  Blade conditie

  Ongeacht hoe andere variabelen zijn ingesteld, zullen botte of krassende bladen waarschijnlijk geen snijkant kunnen produceren die soepel en vervormingsvrij is. Hetzelfde geldt voor een perforator met matte randen. Veel bladen hebben meer dan één kant; sommige hoekbladen hebben er maar liefst vier. Dus als een operator een botte rand opmerkt, kan hij het mes draaien of kantelen om een ​​nieuwe rand te krijgen.

  Zoals bronnen zijn uitgelegd, moeten de messen ook worden gesmeerd volgens de aanbevelingen van de fabrikant. Als dat niet het geval is, verschijnen er waarschijnlijk krassen op het blad. Net als al het andere mechanisch, kunnen de messen voortijdig verslijten als ze niet voldoende worden gesmeerd.

  Werkhoudingsfactoren

  Stel dat een operator een 5/8 inch dikke plaat vastklemt, de handmatige ingedrukt houdt en de schuifkracht uitvoert. Vervolgens neemt hij een 0,5-inch dik werkstuk, klemt het vast, maar voert de schaar uit zonder de handmatige aanslag voor de dunnere stam aan te passen.

  Het resultaat: de plaat klapt iets omhoog tijdens het snijden. Dit kan niet alleen resulteren in een vervormde rand, maar na verloop van tijd kan dit ook voortijdige slijtage van het blad veroorzaken en in het slechtste geval het frame van de ijzerwerker zelf beschadigen.

  Volgens bronnen is dit de reden waarom het aanpassen van de hold-down zo kritiek is. Het is ook waarom sommige winkels een ijzerwerker kiezen met hydraulische aandrukklemmen. Op deze manier hoeft een operator het vasthoudmechanisme niet handmatig bij te stellen telkens wanneer hij wisselt van materiaaldikte (zie afbeelding 2).

Andere stations kunnen hulplijnen en andere elementen bevatten die ervoor zorgen dat het werkstuk op de juiste manier wordt uitgelijnd en vastgehouden tijdens het snijden. Het hoeksnijstation kan bijvoorbeeld geleidestangen hebben en een neerhoudfunctie die ervoor zorgt dat het werkstuk correct wordt gepositioneerd voor een nauwkeurige, zuivere snede. Bij de kerf hebben veel ijzerbewerkers tegenwoordig een uitlijntafel om het positioneren van het werkstuk eenvoudiger te maken.

  In feite kan de uithoeker uitdagingen op het gebied van de werkuitrusting bieden wanneer de operator bijvoorbeeld slechts één kant van het blad gebruikt om een ​​hoek van een platte balk te verwijderen. In dit geval daalt het blad af, oefent u een scherpe druk uit op het werkstuk, waarvan het uiteinde enigszins in de lucht schopt omdat er niets in de lucht zit, en dit kan een minder dan gewenste snede veroorzaken. Grotendeels, is een hold-down niet nodig, bovengenoemde bronnen, omdat de inkeping twee kanten van het blad gebruikt. Maar voor het zeldzame geval dat een bediener de hoek van een platte staaf moet afbreken, hebben sommige ijzerwerkers zijdelingse hold-downs om het werkstuk stabiel te houden.

Figuur 2: Operators moeten ervoor zorgen dat het materiaal stevig en volledig wordt geklemd voordat het wordt afgeschoven. Foto met dank aan MegaFab.

  Het ponsstation is ook niet immuun voor problemen met de werkruimte. Geleiders en de perforator strippen de plaat vast. Als de ijzerbewerker echter niet over een tafel beschikt die groot genoeg is om een ​​werkstuk tijdens het stansen te ondersteunen, kan het werkstuk niet geheel vlak liggen, waardoor één kant van de pons het eerst in contact komt met het werkstuk. Dit kan materiële vervorming en voortijdige slijtage van de pons veroorzaken (zie afbeelding 3).

  Overwegingsoverwegingen

  Zoals bij elke werktuigmachine heeft de fabrikant van de ijzerbewerker het laatste woord over de machinecapaciteit. De tonnagecapaciteit en hoe deze capaciteiten worden gemeten, variëren, maar sommige basisbegrippen zijn nog steeds van toepassing. De beschikbare tonnage heeft betrekking op het ontwerp van de machine, de aard van de hydraulica en de manier waarop het blad het metaal nadert. Bij het knippen, hoe lager de hellingshoek, hoe meer kracht het kost om door metaal te snijden.

  Bronnen legden ook uit dat knipkrachtoverwegingen kunnen variëren afhankelijk van het gebruikte station. Afhankelijk van het machinemodel en het ontwerp heeft een kerfstation mogelijk niet dezelfde snijcapaciteit als andere stations in de machine.

  Blade Gap en Punch Clearance

  Onjuiste mesafstand - dat wil zeggen, de ruimte tussen het bovenste en onderste mes aan het einde van de slag - kan problemen veroorzaken en de snijkwaliteit aanzienlijk beïnvloeden.

  Door de fabriek ingestelde mesopeningen zijn meestal ingesteld op blije media die overweg kunnen met het grootste deel van het materiaal dat geschikt is voor de capaciteit van de machine. Een 120-tons ijzerbewerkingsmachine die geschikt is voor het snijden van zacht staal van 3/16 tot 1 inch dik, heeft mogelijk een door de fabriek ingestelde mesopening van 0,022 inch, terwijl een 88-tons ijzerwerker kan snijden tot 0,75 inch. voorraad kan een mesopening van 0,018 inch hebben. "

  Maar zoals bronnen aangaven, zouden fabrikanten moeten aangeven welk materiaal en diktebereik een winkel gaat snijden. Soms kan de bladafstand worden aangepast aan de toepassing, afhankelijk van het machinemodel en de capaciteitsbeoordeling.

Hetzelfde geldt voor de speling tussen de pons en de matrijs bij het ponsstation (zie afbeelding 4). Dik materiaal vereist over het algemeen meer speling, omdat het gebroken metaal van het ponsen van een dik gat meer ruimte nodig heeft om te ontsnappen.

  Stel dat een operator 0,5-in. 60.000-PSI koolstofstaal slaat en hij gebruikt gereedschappen met een 1/15-in. ruimte tussen de stans en de stempel. Dan schakelt hij over op een dunnere voorraad, maar dat verandert niet de slag.

Dat zie je ook in het staal. Het gaat volgen en met de stoot rollen. Dat is de reden waarom je zo diep mogelijk een uitworp moet gebruiken, maar niet zo dichtbij komt dat er een enorme hoeveelheid kracht nodig is om door te gaan. "

Afbeelding 3: Een voldoende grote steuntafel bij het perforeerstation maakt het mogelijk dat het werkstuk vlak ligt, waardoor een schoon gestanst gat mogelijk is.

  Blade aanpak

  De manier waarop een snijmes een werkstuk nadert beïnvloedt andere toepassingsvariabelen. Overweeg het plaatscheerstation. Een blad met lage hellingshoek nadert het werkstuk dichter bij de guillotinemethode. Op dunne voorraad kan dit een zuivere snede opleveren met minimale vervorming, maar het vereist ook veel tonnage om die snede te laten gebeuren. Een schaar met hoge hellingshoek nadert het metaal op een schaar. Dit concentreert alle snijdruk op één punt, in plaats van over de lengte van de snijkant, en concentreert de snijkracht. Maar een hellingshoek die te hoog is voor de toepassing kan vervorming veroorzaken, waardoor het metaal effectief wordt "getrokken" terwijl het mes doorsnijdt.

  Dit creëert een wisselwerking. Een blad met hoge hellingshoek kan door dikker metaal snijden met minder kracht, maar materiële vervorming kan een probleem zijn; een guillotineschaar met lage hellingshoek kan een zuivere snede produceren, maar de tonnage-eisen beperken de materiaaldikte.

  Sommige bladgeometrieën veranderen de compromisvergelijking. Bepaalde plaatsnijmessen buigen bijvoorbeeld naar beneden in het midden. Dus in plaats van schaarknippen van links naar rechts, komt het laagste punt van het gebogen blad eerst in contact met het midden en snijdt dan tegelijkertijd naar links en rechts naar buiten (zie afbeelding 5).

  Blade-geometrieën met lichte bochten veranderen strategisch het contactgebied wanneer het mes snijdt, en verschillende ijzerbewerkers op de markt hebben verschillende variëteiten. Het basisidee is om de manier te beheren waarop het blad werkstukcontact maakt, efficiënt gebruik makend van snijvermogen terwijl de kans op werkstukvervorming wordt verminderd.

  Angle Shear Approach

  De hoekschuiving kan ook een vervormingsprobleem veroorzaken. Volgens bronnen heeft veel van het te maken met de manier waarop het blad het hoekijzer nadert. Sommige bladen benaderen hoekijzer anders, in letterlijke zin. In het ideale geval moet het blad eerst de hoekijzersnavel raken en vervolgens van daaruit naar buiten snijden - en dit gebeurt voor een gelijkmatige hoek, met poten van identieke breedte (zeg 3 bij 3 inch). Maar problemen ontstaan ​​met oneffen hoekijzer, met één been langer dan het andere (bijvoorbeeld een hoekijzer van 5 bij 3 inch). In deze situaties kan het hoekmes het eerste been raken en vervolgens het andere been.

  Om dit te omzeilen, hebben sommige smidse-makers de manier veranderd waarop het hoekmes het werkstuk nadert. Apparaten achter het mes zelf laten het in feite enigszins draaien, zodat het blad het eerst de filet raakt en het verticale en horizontale been tegelijkertijd snijdt, waardoor vervorming wordt geminimaliseerd.

  Up a Notch

  Om vervorming tijdens het inkepen te verminderen, hebben veel ijzerbewerkers een kerfstation met een taps toelopend bovenblad. Het bovenste blad is meestal één stuk en elke kant daarvan is taps,

Figuur 4: De afstand tussen de stempel en de stempel moet geschikt zijn voor de toepassing.

Met Quick-Changeout-tools kunnen operators overschakelen naar de juiste punch-and-die-set voor de taak.

  Bronnen zeiden dat de mesopening van de scherpschacht normaal gesproken op de capaciteit van de machine is ingesteld. Ze voegden eraan toe dat het gebruik van slechts een deel van het kerven-zeg maar, gewoon om een ​​klein deel van het werkstuk weg te slaan-de capaciteit van het apparaat niet verandert.

  Stel je voor dat een operator probeert een kleine hoek van een 1-inch dikke plaat in te slaan op een uithoeker met een score van 3 bij 2,5 bij 0,5 inch. bord. Tijdens de snede dwingt de kerf nog steeds 1-inch dikke materiaalmassa tussen een schoepopening die is ontworpen voor een veel dunner materiaal. Metaalbreuken die zich tussen de bovenste en onderste inkepingsmessen samendrukken, veroorzaken dat elk blad naar buiten buigt, wat leidt tot voortijdige slijtage van het blad. Dit kan ook de uithoeker beschadigen en de hele machine beïnvloeden.

  Tijdloze betrouwbaarheid

  Innovatie in bladontwerp, werkruimte, hydraulica, CNC's en zelfs voedertabellen is op de markt gekomen. De eenvoudige ijzerbewerker is nu productiever dan ooit. Maar al die productiviteit betekent niet veel als de machine vervormde onderdelen produceert die schroot worden.

  Door een paar basisbegrippen in acht te nemen - het scherp houden van de messen, het kennen (en soms aanpassen) van de mesafstand en de hellingshoek, met behulp van de juiste ponsstempel voor de taak en ervoor zorgen dat de taak de capaciteit van de machine niet overschrijdt, zal de vertrouwde , eenvoudige houthakker die decennia lang kwaliteitsonderdelen snijdt.

Figuur 5: Een schaar met een hoge hellingshoek snijdt van links naar rechts, zoals een schaar, zoals links wordt weergegeven.

Een schaar met lage hellingshoek snijdt meer ineen guillotine-mode.Het blad aan de rechterkant buigt naar buiten,

snijden vanuit het midden naar buiten om vervorming te verminderen en efficiënt gebruik te maken van snijvermogen.