Hoe een lucht-bocht draait scherp

U kunt lucht-bocht een straal dat is 63 procent van de materiaaldikte en geen kleinere en hier is de reden waarom

Figuur 1

Deze scherpe bocht aan 0,250-inch-dik materiaal werd met een 0,063-inch-straal punch. Ondanks de smalle pons, de buigradius 0,1575 in., Of 63 procent van de materiaaldikte.

Q:Ik heb zojuist beoordeeld verschillende artikelen waarin u stelt dat de radius minimumbuigingsradius per luchtvorm is 63 procent van de materiaaldikte. Ik heb verteld door sommigen echter, dat alles wat ik nodig hebt is een punch straal van 1 mm aan mijn delen te vormen,en dat de 63 procent regel is niet echt. Ze vertellen me dat mijn straal is ontwikkeld als een percentage van de matrijs opening, waarvan ik weet dat het waar is.

Ik heb een aantal vragen voor u. Ten eerste, waarom is 63 procent het minimum binnenstraal in een lucht-vorm, en waarom zou ik deze waarde? Ten tweede, is dit de enige waarde, of is het te veranderen door materiaalsoort en de dikte? Ten derde, wat zijn depraktische gevolgen van het breken van deze regel? En ten vierde, heb ik echt een grote tooling selectie nodig?

EEN:Ik ben deze vragen heel vaak gevraagd naar de 63 procent waarde. De meest voorkomende vraag is: Waarom zou ik de zorg? Ik werd verteld dat ik alleen behoefte aan een enkele 0.032-in. (1 mm) straal punch.

Laten we eerst eens verduidelijken een paar voorwaarden. Een scherpe bocht is niet noodzakelijk overeenkomstig met een minimale buigstraal. De straal minimumbuigingsradius is de minimale binnenstraal produceerbaar voor de dikte van een bepaalde materiaalkwaliteit's, zijn hardheid, en buigenrichting (met of tegen de draad). Echter, de minimale straal niet de aanbevolen radius zijn, omdat het vaak duwt je gereedschappen en kantpers in de buurt van of buiten hun grenzen tonnage, vooral bij dikkere materialen.

Een scherpe bocht is de kleinste straal u lucht-bend onderdeel korte stampen, en de gemiddelde daarvoor is 63 procent van de materiaaldikte. Het is een functie van de verhouding tussen materiaaltype, trek, opbrengst endikte. Wanneer de straal te klein, de pons begint het materiaal en dwingt om kreuken te dringen (zie figuur 1). Die vouw begint te vormen wanneer de straal bereikt ongeveer 63 procent van de materiaaldikte van 60.000 PSItreksterkte-koudgewalst staal. Deze vouw moet worden gehouden met de vergelijking als je het berekenen van bocht aftrek. Dit is de reden waarom uw bocht aftrek berekeningen elke radius kleiner dan de minimale scherpe buigradius niet op te nemen.

Veel materialen hebben een minimale buigstraal die niet hetzelfde is als een scherpe bocht. Aluminium is een goed voorbeeld. Raadpleeg uw materiaalleverancier gegevens over de minimale binnenstraal van materiaallegering verkrijgen.

Bovendien kan een scherpe bocht geen acceptabele worden gebogen. Vele toepassingen, met name in de vliegtuigindustrie, gebruik legeringen waarbij minder dan 1 op 1 verhouding materiaaldikte binnenbocht radius, of de bocht een vouw, merkenhet deel onaanvaardbaar en het materiaal mag niet worden gerechtvaardigd.

Scherpe bochten in diverse materialen

Deze 63 procent waarde is gebaseerd op 60.000 PSI treksterkte-koudgewalst staal met een 45.000-psi opbrengst. Het is een baseline materiaal. Aan te passen aan andere materialen, kunt u-zoals bij zoveel andere berekeningen in het buigen-gebruik maken van een materiële factor, ofvermenigvuldiger, zoals getoond in figuur 2.

Knik voor koudgewalst staal = materiaaldikte × 0,63

Knik voor alle andere materialen = materiaaldikte x 0.63 x materiaalfactor

Waarom 63 procent?

Dus waar komt dit 63 procent waarde vandaan? Dat antwoord is een beetje diep in het onkruid, maar het is de moeite waard te leren over. We beginnen met de basislijn materiaal, 60.000 PSI treksterkte-koudgewalst staal met een rekgrens van 45.000 PSI.In dit voorbeeld ons materiaaldikte 0,250 in. Volgens de vuistregel, zal deze bocht scherpe bocht (d.w.z. een vouw beginnen te vormen op de buiglijn) bij 63 procent van de materiaaldikte. Dat is een inwendige straal van0,157 in. (0,250 x 0,63 = 0,157 in.).

Figuur 2

Om te bepalen wanneer een bocht wordt scherp materialen die niet koudgewalst staal, kan de materiaaldikte het resultaat te vermenigvuldigen met 63 procent, en vervolgens vermenigvuldigen met een vermenigvuldiger of materiaalfactor.

We willen de dobbelsteen opening die zo perfect mogelijk te kiezen. (Noot van de redactie:. Voor meer hierover, zie 6 stappen voor een succesvolle sterven selectie voor kantpersen) Laten we zeggen dat we kiezen voor een matrijsopening van 1.750 in In lucht buigen,.de straal binnenbocht ontwikkelt als percentage van de matrijsopening. Wanneer vrijbuigen zacht staal, de straal binnenbocht tussen 15 en 17 procent van de matrijsopening en deze straal meting moet worden gebruikt bij de berekening bendaftrek. Zelfs bij slechts 15 procent binnen buigstraal een 1,750-in. dobbelsteen opening 0,2625 inch-meer dan 0.157 in. Dus het is veilig te gebruiken 0,2625 in., en je moet niet recht hebben een scherpe bocht?

Nou, hoewel het niet scherp zal veranderen op basis van uw sterven selectie, kunt u nog steeds het creëren van een plooi in het materiaal als uw stempel te smal is. Om dit te illustreren, moeten we ponsen tonnage te berekenen. Dit is niet de vorming van tonnage. In plaats daarvan,ponsen tonnage vertelt ons hoe veel kracht het duurt voor de punch om het oppervlak te dringen en start de vorming van een vouw langs de bocht lijn.

Om berekenen ponsen tonnage, moeten we de oppervlakte of het contactgebied tussen de ponspunt en materiaaloppervlak te definiëren. De kleinere (nauwere straal) de ponspunt, hoe kleiner de oppervlakte. Laten we eens kijken naar het landoppervlakdoor drie verschillende Ponsneusradii:... 0,032 in (minder dan 63 procent van de materiaaldikte), 0,157 inch (63 procent van de materiaaldikte) en 0,250 in (gelijk aan de materiaaldikte). Het landoppervlak breedte vermenigvuldigdde lengte. In dit geval is de straal vermenigvuldigd met stempel 12 in de resultaten.:

0,032 x 12 = 0.384 sq. In. Landoppervlak

0,157 x 12 = 1.884 sq. In. Landoppervlak

0,250 x 12 = 3000 sq. In. Landoppervlak

Nu we weten dat het land gebieden, kunnen we bepalen hoeveel kracht het zal duren voor deze slagen op het materiaal binnen te dringen en te beginnen met de vorming van een vouw in de bocht lijn:

Ponsen tonnage = grond oppervlakte x materiaaldikte x 25

0,032-in. punch straal: 0,384 x 0,250 x 2,4 = 25 ton per vierkante inch

0,157-in. punch straal: 1.884 x 0.250 x 25 = 11,775 ton per vierkante inch

0,250-in. punch straal: 3.000 x 0.250 x 25 = 18.750 ton per vierkante inch

Een kantpers niet buigen indien de toegepaste kracht dan het materiaal opbrengststerkte. Stel twee scenario's waarbij een pons kracht uitoefent op het materiaaloppervlak. In één scenario, het ponsen tonnage lager is dan het materiaalrekgrens; de neerwaartse druk het ponsen hoeveelheid overschrijdt, de stempel gaat een vouw te vormen; Vervolgens, als de druk groter is dan de vloeisterkte, het materiaal begint te buigen, maar dat reeds vouw gevormd langs de buiglijn.

In het tweede scenario, de ponsen tonnage is dan het materiaal opbrengststerkte. Als de kracht bereikt het materiaalrendement, buigen intreedt; de uitgeoefende druk bereikt nooit het ponsen tonnage, en de vouw nooit vormt. Zoeen plooi te vermijden, zorg ervoor dat het materiaal rekgrens niet overschrijdt ponsen tonnage in het landoppervlak.

Wat is het landoppervlak van de rekgrens in ons voorbeeld? Onze basislijn materiaal-60000-PSI treksterkte-koudgewalst staal-een rekgrens van 45.000 PSI. Om het materiaal opbrengst in het land gebied te bepalen, moeten we eerst dit om te zetten-pond per vierkante inch (PSI) vloeisterkte tot ton per vierkante inch. Een Amerikaanse short ton is 2000 pond, om zo te ton per vierkante inch te krijgen, we verdelen 45.000 door 2000, die ons geeft 22,5 ton per vierkante inch. We vervolgens delen 22.5 van het landOppervlakte:

Materiaal Opbrengst door Gebied van het Land

22,5 / 0,384 = 58,59 ton per vierkante inch

22,5 / 1,884 = 11,94 ton per vierkante inch

22,5 / 3,000 = 7,50 ton per vierkante inch

Na het berekenen van deze waarden, kunt u beginnen te zien waarom een ​​straal dat is 63 procent van de dikte van het materiaal is de juiste waarde voor een scherpe bocht. Laten we beginnen met de 0.032-in. punch radius. In het landoppervlak, het duurt slechts 2,4 ton aande ponspunt start van het oppervlak van het materiaal (ponsen tonnage) dringen, maar de materiaalrendement in het landgebied is 58,59 ton. De drempel ponsen tonnage is 56,19 ton beneden de materiaalrendement op het landoppervlak,en dit verschil drives de neus van het gereedschap in het materiaal een goede afstand.

Laten we nu eens kijken naar de 0,157-in. punch radius, waarvan 63 procent materiaaldikte gelijk. Hier de ponsen tonnage is 11,775 ton, en de materiële opbrengst in het landoppervlak is 11,94 ton per vierkante inch. De ponsen tonnage is alleen0.165 ton minder dan het materiaal opbrengst in de oppervlakte. Dat lijkt niet veel, maar het is nog steeds genoeg om een ​​plooi te veroorzaken om te beginnen te vormen langs de bocht lijn.

Laatste kijken we naar een 1-op-1 relatie tussen de radius pons en de materiaaldikte. Het ponsen tonnage 18.750 ton, maar de materiaalrendement het landoppervlak is slechts 7,50 ton per vierkante inch. Hier, je nooit in de buurt komen (11,25ton korte, om precies te zijn) van de tonnage die nodig is om het materiaal kreukt.

Tot nu toe hebben we bedekt hoe ponsen tonnage betreft de materiaalrendement, maar wat de matrijsopening en de resulterende vorming tonnage, dat wil zeggen de kracht die nodig is om een ​​gegeven materiaaldikte buigen over een bepaalde matrijs?

Volgens dezelfde logica als voorheen, als je de vorming van de tonnage van het ponsen tonnage overschrijdt, rillen zal voortvloeien. Om een ​​plooi te vermijden, zorg ervoor dat de geschatte vormen tonnage niet overschrijdt ponsen tonnage in het landoppervlak. Devormende hoeveelheid voor deze job-0,250-inch-dik staal gebogen over een 1,750-in-matrijs wordt als volgt berekend:

Tonnage per voet voor een vrijbuigen staal = [575 x (materiaaldikte kwadraat)] / Die breedte

(575 x 0,0625) / 1,750 = 20,53 ton per foot

Dit 20,53 ton per voet-meting de geschatte belasting vormt over hetzelfde aantal vierkante inches in ons berekende oppervlakte hiervoor beschreven, met de radius pons als de breedte en 12 in. (1 voet) in de lengte.

Denk aan de 0,157-in. punch radius (63 procent van het materiaal dikte), die ons een oppervlakte van 1.884 vierkante gaf.. Als we verdelen 20,53 per 1.884, krijgen we 10,90 ton per vierkante voet. Zoals eerder getoond, neemt 11,775 ton kracht (deponsen tonnage) voor die 0,157-in. punch straal te dringen en vouw het materiaal in het oppervlakte. Het verdict: Buigen met 20,53 ton per voet is niet genoeg om het vermogen van het materiaal om tonnage te weerstaan ​​op een land-gebied overschrijdenbasis. Met andere woorden, het is niet genoeg om het materiaal te kreuken, zodat de bocht niet scherp zal zijn.

We zouden soortgelijke berekeningen voor andere materialen doen door gebruik van vermenigvuldigers of materiaalfactoren (met de formule in de “scherpe bochten in verschillende materialen” sectie). Het vormen tonnage formule eerder beschreven gebruikt 60.000 PSI-Koudgewalst staal als een baseline. Om het materiaal factor die u nodig hebt te berekenen, deelt u eenvoudig de treksterkte (in PSI) met 60.000. Dus roestvrij staal met een treksterkte van 120.000 PSI zou een materiële factor 2 te hebben.

Tonnage per voet voor een vrijbuigen = [575 x (materiaaldikte kwadraat)] / matrijsopening} x materiaalfactor

Om berekenen ponsen tonnages We nemen een materiaal factor in de formule hierboven beschreven, met de vermenigvuldigers (materiaalfactoren) weergegeven in figuur 2.

Ponsen tonnage = grond oppervlakte x materiaaldikte × 25 × materiaalfactor

De praktische gevolgen

We weten nu waarom de bocht draait scherp. Dat is prima, maar verder toe te passen op uw buigen aftrek berekeningen wanneer dat nodig is, wat is de praktische waarde van deze kennis?

In feite zijn er twee waarden om deze kennis. Ten eerste, indien de radius pons dan scherp (minder dan 63 procent van de materiaaldikte) per luchtvorm, straalwaarde gebruikt in de buigafleiding berekeningen moeten gelijk zijn aan die van eenscherpe bocht, niets minder, of de laatste bocht aftrek berekening onjuist zijn.

Ten tweede, als je eenmaal de scherpe rijk in te voeren en beginnen met het vouwen van het materiaal oppervlak, de stabiliteit van uw bocht komt in vraag, dat wil zeggen, uw vermogen om de bocht hoek stabiliseren van deel naar deel. Standaard, als je niet te bereikenhoek stabiliteit, zal je niet maatvastheid ofwel. Dit zal drastisch invloed op de uiteindelijke deel en de kwaliteit ervan. Dit is waarom ik dat aanraden, voor typische plaatwerk, uw punch neus radius houden je zo dichtkunt u naar een 1-op-1 relatie met de dikte van het materiaal.

Wanneer vormplaat en materiaal met grote sterkte, is het gebruikelijk om een ​​ponsneus die tenminste drie maal de materiaaldikte te gebruiken. Het vermijden van een scherpe ponsneus bij het vormen van deze materialen voorkomt fouten gemaakt door het forceren van eensloot in het midden van de bocht en verlicht vele kraken problemen.

De scherpe bocht percentage is slechts een regel van de duim waarde die verandert met materiaal. Maar het wordt beschreven in algemene termen waar je vermogen van het materiaal om de kracht op het oppervlak van het onderdeel te weerstaan ​​zal overtreffen en laat de punchneus te dringen. Naar aanleiding van deze vuistregel, kunt u berekenen bocht aftrek nauwkeurig, stabiliseren uw werk van deel tot deel, en uiteindelijk te bouwen beter delen.