Basisprincipes van buigen 6 stappen naar een succesvolle matrijsselectie voor kantbanken

Welke binnenbuigradius u kunt bereiken, hangt af van de tonnagevereisten en de beschikbare matrijsopeningsbreedtes

Figuur 1

Om het maximale uit uw gereedschap te halen, moet de raaklijn van de bocht, waar de straal begint, idealiter halverwege het matrijsvlak liggen.In deze situatie is de helft van het matrijsvlak gelijk aan de externe setback (OSSB), de afstand vanaf de buitenkant vormlijn (vlakken die parallel lopen aan het werkstuk) naar het raakpunt van de bocht.

Vraag:

Onze fabricageafdeling documenteert standaardprocessen om de juiste matrijs- en stempelcombinatie te selecteren om de gewenste resultaten te verkrijgen bij luchtbuigen.We willen een bocht van 90 graden bereiken voor een stuk 304 met een dikte van 0,0751 inch roestvrij staal met een binnenbuigradius van ook 0,0751 inch. Er is de regel van 20 procent, en dan is er de regel van 8x materiaaldikte.Hoe moet ik deze regels toepassen om een ​​dobbelsteenopening te selecteren?

Antwoord:

De 8x-regel is een eeuwenoude vuistregel, gebaseerd op koudgewalst staal met een treksterkte van 60.000 PSI, die stelt dat het de beste praktijk is om een ​​matrijsopeningsbreedte te kiezen die acht keer de materiaaldikte is.U krijgt over het algemeen de beste werkresultaten bij het werken met de 8x-regel.U vereenvoudigt het vormen en bereikt buighoekstabiliteit terwijl u binnen de tonnagevereisten werkt.U zult merken dat u een binnenradius kunt maken die ongeveer gelijk is aan de materiaaldikte.

Toch is '8x' slechts een label, en de factor kan toenemen of afnemen met de materiaaldikte.Soms is de matrijsopeningsbreedte gelijk aan 6x materiaaldikte, andere keren 10x of 12x.De 8x-regel is een goede vuistregel die de tonnages laag en de onderdelen stabiel, althans tot op zekere hoogte.Maar helaas wordt er echt geen rekening gehouden met verschillende materiaalsoorten.

De 20 procent-regel definieert de zwevende binnenradius in een luchtvorm over een bepaalde dobbelsteen.In tegenstelling tot de 8x-regel kan de 20 procent-regel worden toegepast op het materiaaltype.Bij roestvrij staal 304 zal de binnenradius 20 tot 22 procent van de diameter bedragen matrijsopeningsbreedte;voor koudgewalst staal bedraagt ​​de binnenbuigradius 15 tot 17 procent;en voor 5052 H32 aluminium zal de binnenbuigradius 9 tot 11 procent zijn.Je begint met de mediaanwaarde (in het geval van roestvrij staal 304 is dit 21 procent), en pas indien nodig aan.

De 20 procent-regel beschrijft eenvoudigweg de resulterende binnenradius bij luchtbuigen, en wordt gebruikt om buigaftrek te berekenen.Het is echter meestal geen manier om een ​​matrijsopening te ontwikkelen, omdat er geen rekening mee wordt gehouden terugverings- of tonnagelimieten.

Voor uw roestvrijstalen klus kunt u de formule van de 20 procent-regel (Breedte van de matrijsopening × 21 procent = binnenste buigradius) herschrijven om te lezen: Binnenste buigradius/21 procent = breedte van de matrijsopening.Dit levert het volgende op: 0,075 inch/0,21 = 0,357 inch.matrijsopeningsbreedte.Maar nogmaals, hierbij wordt geen rekening gehouden met de terugverings- of tonnagelimieten, en dit zou de pers of het gereedschap ernstig kunnen overbelasten.Dit is klein voor een matrijsopening, en de tonnage moet een overweging zijn.

Om een ​​bepaalde radius te bereiken heb je het juiste gereedschap en de juiste kantbank nodig.Uiteindelijk zullen de beschikbare matrijsopeningsbreedtes in uw gereedschapsbibliotheek, evenals de tonnagecapaciteiten van uw gereedschap en kantbanken, de binnenbocht bepalen stralen die u kunt bereiken bij het luchtbuigen van een bepaald materiaaltype en een bepaalde dikte.Een gereedschapsselectieprocedure voor luchtbuigen moet het volgende omvatten:

1. Zorg ervoor dat de gespecificeerde binnenbuigradius niet kleiner is dan de minimale scherpe buigradius.Als dat niet het geval is, kan de binnenbuigradius fysiek niet worden bereikt, afgezien van stampen of dieptepunten.Dat komt omdat, wanneer de bocht draait scherp, de pons begint een greppel in het materiaal te graven.Bij zacht staal wordt een bocht meestal scherp wanneer de binnenradius ongeveer 63 procent van de materiaaldikte bereikt.(Voor meer informatie over scherpe bochten, zie Hoe een bocht scherp wordt.) In jouw In dat geval wilt u natuurlijk een verhouding van 1 op 1 bereiken voor de materiaaldikte en de binnenbuigradius, wat zeker haalbaar is, zolang uw gereedschappen en machines de tonnage-eisen aankunnen.

2. Selecteer de matrijsopening.Als het om welk type machine dan ook gaat, wilt u deze over het algemeen niet te veel of te weinig gebruiken.Bij de helft van de maximale werkwaarde haalt u het maximale uit de machine.Dat gezegd zijnde, is niet de combinatie van de matrijs, de stempel en het materiaal echt een 'machine'?Natuurlijk is het.Dus wat is de helft van de werkwaarde van een dobbelsteen?Onder perfecte omstandigheden bevindt dat punt zich halverwege het matrijsvlak, zoals weergegeven in figuur 1.

Om de geometrisch perfecte matrijsopening te vinden (een waarbij de buiging halverwege het matrijsvlak plaatsvindt) gebruikt u de volgende formule: (Buitenbuigradius × 0,7071) × Factor = perfecte matrijsopening.(Noot van de redactie: voor meer details hieronder deze formule, ga naar www.thefabricator.com en typ 'De perfecte matrijsopening vinden' in de zoekbalk.)

Om uw buitenbuigradius te berekenen, voegt u de gewenste binnenbuigradius toe aan de materiaaldikte.Dus in uw voorbeeld zou u 0,075 inch toevoegen.binnenradius tot 0,075 inch.materiaaldikte en verkrijg een buitenbuigradius van 0,150 in.

De factor in de formule is een vermenigvuldiger, en een vermenigvuldiger van 4,0 zou je een waarde opleveren die praktisch gesproken zo dicht mogelijk bij geometrisch perfect mogelijk ligt, maar zonder rekening te houden met terugvering.Verhoog de waarde om rekening te houden met terugvering de vermenigvuldiger iets.Bij materiaaldikten van minder dan 0,125 inch is een realistische werkvermenigvuldiger 4,85.Voor materiaal tussen 0,125 en 0,250 inch is de vermenigvuldiger 5,85 inch (materiaal met een dikte van meer dan 0,250 inch wordt berekend anders).Deze matrijsselectiemethode houdt de relaties consistent, ongeacht of de straal groot is en het materiaal dun, of het materiaal dik en de straal klein is.

In uw situatie zou u het volgende berekenen: (Buitenbuigradius × 0,7071) × Factor = Perfecte matrijsopening;of (0,150 inch × 0,7071) × 4,85 = 0,514 inch. Natuurlijk heeft uw winkel waarschijnlijk geen matrijsopeningsbreedte van 0,514 inch inch, dus je zult waarschijnlijk de dichtstbijzijnde beschikbare breedte moeten kiezen, tussen een matrijs van 0,472 inch of een matrijs van 0,551 inch.Als u de dichtstbijzijnde beschikbare matrijsopening kiest, blijft uw binnenbuigradius zo dicht mogelijk bij de opgeroepen waarde.Dit gaat ervan uit dat overtollige tonnage geen probleem is als een kleinere dobbelsteen wordt gebruikt.

(Merk op dat bij gebruik van een factor 4,0 de matrijsbreedtewaarde 0,424 inch zou zijn, wat, althans in theoretische zin, geometrisch perfect is voor de taak, maar ook hier wordt geen rekening gehouden met terugvering.)

3. Bereken de tonnage-eisen.Nu u de ideale matrijsopening heeft bepaald, moet u ervoor zorgen dat deze de beschikbare tonnage van uw pers of gereedschap niet overschrijdt.Om dit te berekenen, gebruik je het volgende: [(575 × Materiaal dikte2)/matrijsopening] × Materiaalfactor = Tonnage per voet.

We gebruiken AISI 1035 met een treksterkte van 60.000 PSI (de meest gebruikte koudgewalste staalsoort) als basislijn en geven deze daarom een ​​materiaalfactorwaarde van 1. Om een ​​factor voor een specifiek materiaal te verkrijgen, kunt u een eenvoudige vergelijking van treksterkten, waarbij wordt gewerkt met een treksterkte van 60.000 PSI als basislijn.Als voor uw roestvrij staal 304 een treksterkte van 85.000 PSI is opgegeven, deelt u die treksterkte door 60.000 om 1,4 te krijgen.Uw tonnageberekening zou dus zijn: [(575 × 0,005625) / 0,551] × 1,4 = 8,22 ton per voet.U moet ook rekening houden met de lengte van de bocht.Als u zich binnen de tonnagelimieten van uw gereedschap en kantbank bevindt, gaat u door naar de volgende stap.

4. Als de matrijsbreedte acceptabel is, bereken dan de buigradius met behulp van de 20 procent-regel.Begin met de mediaanwaarde.Terug naar ons 304 roestvrijstalen voorbeeld: het mediaanpercentage is 21. Vermenigvuldig dit percentage met de daadwerkelijke dobbelsteen die je opentzult gebruiken, en u krijgt de resulterende binnenbuigradius: 0,551 inch × 0,21 = 0,1157 inch.binnen buigradius.

De werkelijke straal zal ongeveer 0,116 inch zijn, wat zo dicht mogelijk bij 1 op 1 ligt als mogelijk is in een luchtvorm.Ja, de straal is groter dan een 1-op-1 verhouding tussen buigradius en materiaaldikte, maar de matrijs is ook groter dan perfect.

Zelfs een geometrisch perfecte matrijsbreedte zou een binnenradius opleveren die iets groter is dan de materiaaldikte.Afgezien van stempelen is een exacte 1-op-1-verhouding niet mogelijk zonder aangepast gereedschap.

5. Gebruik deze waarde voor de binnenbuigradius om de buigaftrek te berekenen.U voegt nu deze waarde voor de binnenbuigradius in uw buigaftrekformules in.Software heeft deze berekeningen tegenwoordig geautomatiseerd, maar voor een overzicht van de wiskunde: bekijk 'Hoe de binnenbuigradius ontstaat.'

6. Gebruik de geselecteerde gereedschapsset om de berekende buigaftrek te verkrijgen.U hebt vastgesteld dat de binnenbuigradius fysiek mogelijk is;u heeft een matrijsopeningsbreedte geselecteerd die u zo dicht mogelijk bij de gewenste brengt binnen buigradius;u heeft uw bochtaftrek berekend op basis van de 20 procentregel;en u hebt rekening gehouden met de beschikbare tonnage en de terugvering.Als je dit alles in aanmerking neemt, ben je goed op weg om perfecte onderdelen te bouwen.