Vergeet de toleranties van de plaatmetalen niet

Het is meer dan alleen het tolerantieblok op de afdruk

Figuur 1

De vezelrichting van een materiaal voegt nog een andere variabele toe aan een buigproces.

U hebt dus een ultramoderne kantpers toegevoegd en u hebt een klein fortuin besteed aan precisie-grondgereedschap. De fabrikant van de afkantpers beloofde dat deze nieuwe machine in microns zou worden herhaald, maar voor al uw problemen, onderzoek endue diligence, hebt u nog steeds dezelfde problemen die u altijd al had: inconsistente hoeken en dimensies van onderdelen. Uw operators worstelen met het uitvoeren van part-to-part-variaties en uw verwachte productiedoelen zijn nog steeds aanweziggewoon een pijpdroom. U bent nu op de tweede plaats en raadt uw beslissing om al die nieuwe apparatuur aan te schaffen.

Deze moderne machines zullen doen wat de brochures zeggen dat ze doen, en de precisiegeslepen gereedschappen zijn zo precies dat u geen problemen ondervindt met één hoogte of gereedschapscentrum. Ze houden gemakkelijk de TX- en de TY-as vast. Dus waarom ben je stil?problemen hebben? We zouden verschillende redenen kunnen noemen, maar de grootste reden komt neer op een enkel woord: tolerantie.

Materialen hebben ook toleranties

Elke dag weten uw operators dat de buighoeken en -dimensies binnen de toleranties moeten blijven die te vinden zijn in het titelblok op de afdruk. Maar heb je ooit gedacht dat het materiaal waarmee je werkt ook toleranties heeft? En ze betrekkenmeer dan alleen diktevariatie.

Plaatbewerking is op zijn best onvoorspelbaar. Heel vaak worden veel materiële variabelen niet eens overwogen bij het ontwerpen, programmeren of zelfs opbouwen van het onderdeel. Maar deze variabelen kennen, hun toleranties kennen en ze compenserenis noodzakelijk om de productie en kwaliteit te verhogen. En het vereist veel meer dan alleen vertrouwen op de certificering of gegevensbladen van de fabrikant.

ASTM-normen

ASTM International, voorheen bekend als de American Society for Testing and Materials, ontstond in 1898 als een organisatie die technische normen voor veel materialen, waaronder alle soorten staal, ontwikkelt en publiceertaluminium en roestvrij.

Net als uw producten heeft plaatwerk uit de fabriek toegestane variaties, deze worden ingesteld door ASTM International in plaats van het tolerantieblok op de afdruk. Niettemin worden niet alle plaat en plaat gelijk gemaakt. variabiliteitenomvatten dikte, rekgrens en chemische samenstelling.

Zelfs binnen een enkele materiaalgroep worden de make-up en meters van plaatmateriaal niet op dezelfde manier vervaardigd in de molen of tussen molens. U moet rekening houden met imperfecties die worden veroorzaakt door het productieproces en met onzuiverheden en vervuiling binneninhet materiaal zelf.

Overweeg een van de meest gebruikte materialen in de moderne winkel, A36 staal. ASTM-normen vereisen dat de staalfabrikant de minimale vloeisterkte van zijn product certificeert. Dit betekent dat elk staal dat aan de vereiste kan voldoeneen minimale vloeigrens van 36.000 PSI kan worden verkocht als A36-staal. Plaatstaal met een gemiddelde vloeigrens van 41.000 PSI kan worden verkocht als A36 staal, hoewel het 13 procent harder is dan 36.000 PSI staal.

Figuur 2

Doorbuigingsvervorming veroorzaakt een kano-effect, wanneer de interne buighoek van het onderdeel in het midden groter is dan aan de zijkanten.

Deze kleine variatie lijkt misschien niet veel, maar de verhoogde weerstand tegen kracht vereist meer tonnage van de kantpers om de opbrengst in het materiaal te breken en het te laten buigen. Wanneer uw materiaal verandert van een 36.000-PSI ineen rekgrens van 41.000 PSI, u zult merken dat de penetratiediepte van uw kantbank ongeveer 0.002 inch verandert. Afhankelijk van de breedte van de matrijsopening, kan dit verschillende graden van buighoekvariatie creëren.

Bijvoorbeeld een materiaal remmen over een 0.315-in. het openen van de matrijs zal resulteren in een verschil van 1 graden, juist door het veranderen van de materiaalopbrengststerkte van 36.000 naar 41.000 PSI. Hoe kleiner de opening van de matrijs ten opzichte van de materiaaldikte,hoe groter het effect.

Overweeg nu 16-gauge zacht staal. Het vel heeft een nominale dikte van 0,059 inch, een bovenlimiet van 0,0648 inch en een onderlimiet van 0,0548 inch, wat ons een bereik van 0,010 inch geeft. Voeg dit toe aan de 0,002-inch. diepte-van-penetratie variatieeerder opgemerkt, en je kunt zien hoe de variabiliteiten echt kloppen.

Verwerkingsvariabelen

Bij de molen wordt het materiaal eerst warm gewalst bij een temperatuur boven het punt van herkristallisatie, wat betekent dat de korrels geen richtingsvoorkeur hebben. Koudgewalst wordt koud gerolied, waardoor de korrels een richtingsvoorkeur vertonen inde richting van het rollen.

Dit maakt het anisotroop. Wanneer een materiaal anisotroop is, zullen de resultaten van het buigen veranderen in verhouding tot de korrel. Buigen met, tegen of diagonaal ten opzichte van de vezelrichting zal verschillende buighoeken en binnenwaartse buigradii produceren,ze vereisen allemaal verschillende buigaftrek. Dit voegt nog een andere variabele toe aan uw gevormde producten (zie afbeelding 1).

De leeftijd van het materiaal zal ook van invloed zijn op uw resultaten. Oude of geoxideerde plaat is zachter dan een recent gebeitst warmgewalst staal. U moet ook rekening houden met de temperatuur waarbij het vel wordt gebogen. Er zal zich een heet stuk staal vormenanders dan een blad dat wordt gevormd bij kamertemperatuur.

De buigresultaten worden ook beïnvloed door de configuratie van het onderdeel en hoe het onderdeel binnen uw faciliteit is verwerkt. Gaten en kenmerken kunnen interne spanningen in het werkstuk veroorzaken en, wanneer geplaatst op of te dicht bij de bochtlijn, verzwakking van de bocht.

Overweeg ook de door warmte beïnvloede zone die ontstaat wanneer laser of plasma de flat snijden. Thermische shock verhardt het materiaal in het gebied van de snede, wat opnieuw invloed heeft op hoe het werkstuk zal worden gevormd vanwege de verandering in materiaaltemperaturenover een bocht, zachter op sommige plaatsen, harder in andere.

Terug naar de machine

figuur 3

Dit antideflectieapparaat heeft verstelbare wiggen. Afhankelijk van het apparaat kunnen wiggen worden verplaatst met een mechanisch of hydraulisch systeem of een combinatie van beide.

Of het nu gaat om een ​​verandering in temperament, dikte of vloeigrens, al deze factoren veranderen hoe de kantbank zelf reageert en hoe de verandering in buigkrachten zich manifesteert.

Natuurlijk heeft de machine zelf zijn eigen reeks variabelen. Een van de meest significante en onvermijdelijke problemen voor de kantbank is dat de frames afbuigen of vervormen bij belasting. Dit gebeurt omdat de krachtstroom van een kantbank ismeestal geproduceerd aan de uiteinden van het bed, terwijl we in het algemeen onze vorming in het midden doen. Dit veroorzaakt veel afbuiging in het bed en de ram, waar het vormen plaatsvindt. De afbuiging wordt versterkt door de buigrug van dezijframes onder belasting, een fenomeen dat bekend staat als gieren. Wanneer u de sterkte of dikte van de materiaalopbrengst wijzigt, neemt de doorbuiging dienovereenkomstig toe of af.

Wat zich in het onderdeel zal manifesteren, staat bekend als het kano-effect (zie figuur 2), waarbij de interne buighoek groter is in het midden dan aan de zijkanten. Dit gebeurt omdat de stempel en de stempel verder uit elkaar liggen in het midden dan aan de uiteinden.

Je kunt deze vervorming compenseren met een bombeheersysteem (zie figuur 3), wat je nieuwe rem ongetwijfeld heeft, maar hoeveel bekroning is nodig? Veel kantpersfabrikanten gebruiken databases die zijn berekend op basis van een bepaalde kantpersontwerp en standaard plaatmetaalkenmerken zoals voorgeschreven door de ASTM-vereisten van de fabriek en gepubliceerde certificeringen. Natuurlijk, zoals eerder beschreven, variëren de materiaaleigenschappen, wat de reden is dat sommige machines bekroningen maken enhoekaanpassingen in realtime.

Niets is een wondermiddel

Denken dat plaatwerk zich op een onveranderlijke manier gedraagt, is slechts een illusie. Verschillende kantperstechnologieën helpen omgaan met materiaalvariatie, maar natuurlijk is geen enkel technologisch aspect een wondermiddel dat soms de pers verlaatremacteurs worstelen nog steeds met part-to-part-consistentie. En nogmaals, ze doen dit om een ​​eenvoudige reden: plaatwerkgedrag is op zijn best onvoorspelbaar.

Met alle betrokken variabelen binnen plaatwerk kunnen operators het nog steeds moeilijk vinden om onderdelen te produceren, zelfs met een ultramoderne kantpers. Ze moeten weten wat de tolerantievariabelen voor plaatmetaal zijn en hoe ze moeten compenserenvoor hen, vooral wanneer eendelige taken of kleine batches vereisen dat operatoren bij de eerste poging de juiste bocht-hoeken en -dimensies bereiken. Ze zouden in staat moeten zijn om een ​​aantal van deze variabelen te compenseren met behulp van functies die zijn opgenomenin de kantpers en zijn controller - maar voor wat betreft andere variabelen, niet zo veel.

Maar verlies toch niet uw vertrouwen in uw aankoop van die nieuwe kantpers met al zijn toeters en bellen en precisie-grondgereedschap. In vergelijking met de alternatieven, maken ze uw operatie veel efficiënter.