Biegeguru Steve Benson liest Leser-E-Mails, um Fragen zu Falz- und Biegeberechnungen zu beantworten.Getty Images
Ich bekomme jeden Monat eine Menge E-Mails und wünschte, ich hätte Zeit, auf alle zu antworten. Aber leider reicht die Zeit am Tag nicht aus, um alles zu erledigen. Für die Kolumne dieses Monats habe ich einige E-Mails zusammengestellt, die meine regelmäßigen Leser sicher nützlich finden werden. Lassen Sie uns an dieser Stelle über layoutbezogene Probleme sprechen.
F: Ich möchte zunächst sagen, dass Sie einen großartigen Artikel schreiben. Ich fand ihn sehr hilfreich. Ich kämpfe mit einem Problem in unserer CAD-Software und kann anscheinend keine Lösung finden. Ich erstelle eine leere Länge für den Saum, aber die Software scheint immer eine zusätzliche Biegezugabe zu erfordern. Unser Bremsbediener sagte mir, ich solle keine Biegezugabe für den Saum lassen, also stellte ich die CAD-Software auf das absolut zulässige Minimum (0,008 Zoll) ein – aber mir ging trotzdem der Vorrat aus.
Ich habe beispielsweise einen 16-ga.304 Edelstahl, die Außenmaße betragen 2″ und 1,5″, 0,75″. Saum nach außen. Unsere Bremsbediener haben ermittelt, dass die Biegezugabe 0,117 Zoll beträgt. Wenn wir die Abmessung und den Saum addieren und dann die Biegezugabe abziehen (2 + 1,5 + 0,75 – 0,117), erhalten wir eine Materiallänge von 4,132 Zoll. Meine Berechnungen ergaben jedoch eine kürzere Rohlingslänge (4,018 Zoll). Wie berechnen wir vor diesem Hintergrund den flachen Rohling für den Saum?
A: Lassen Sie uns zunächst einige Begriffe klären. Sie haben die Biegezugabe (BA) erwähnt, aber nicht die Biegeabnahme (BD). Mir ist aufgefallen, dass Sie BD bei Biegungen zwischen 2,0 und 1,5 Zoll nicht berücksichtigt haben.
BA und BD sind unterschiedlich und nicht austauschbar, aber wenn Sie sie richtig verwenden, führen Sie beide zum selben Ziel. BA ist die Entfernung um den Radius, gemessen an der neutralen Achse. Addieren Sie diese Zahl dann zu Ihren Außenmaßen, um die Länge des flachen Rohlings zu erhalten. BD wird von den Gesamtmaßen des Werkstücks abgezogen, eine Biegung pro Biegung.
Abbildung 1 zeigt den Unterschied zwischen den beiden. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie das richtige verwenden. Beachten Sie, dass die Werte von BA und BD je nach Biegewinkel und endgültigem Innenradius von Biegung zu Biegung variieren können.
Um Ihr Problem zu verdeutlichen: Sie verwenden 0,060 Zoll dicken Edelstahl 304 mit einer Biegung und 2,0 und 1,5 Zoll Außenmaß sowie 0,75 Zoll Saum an der Kante. Auch hier haben Sie keine Informationen zum Biegewinkel und inneren Biegeradius angegeben, aber der Einfachheit halber habe ich die Luft berechnet und dabei angenommen, dass Sie einen Biegewinkel von 90 Grad auf 0,472 Zoll gemacht haben. Daraus ergibt sich ein gleitender Biegeradius von 0,099 Zoll, berechnet mit der 20-%-Regel. (Weitere Informationen zur 20-%-Regel finden Sie unter „So können Sie den inneren Biegeradius einer Luftformation genau vorhersagen“, indem Sie den Titel in das Suchfeld von thefabricator.com eingeben.)
Wenn er 0,062 Zoll beträgt, biegt der Stempelradius das Material um mehr als 0,472 Zoll. Durch die Matrizenöffnung erreichen Sie 0,099 Zoll. Innerhalb des Biegeradius sollte Ihr BA 0,141 Zoll, der äußere Rücksprung 0,125 Zoll und die Biegeabnahme (BD) 0,107 Zoll betragen. Sie können diese BD für Biegungen zwischen 1,5 und 2,0 Zoll anwenden. (Die Formeln für BA und BD finden Sie in meiner vorherigen Kolumne, einschließlich „Grundlagen der Anwendung von Biegefunktionen“).
Als nächstes müssen Sie berechnen, wie viel Sie für den Saum abziehen müssen. Unter idealen Bedingungen beträgt der Abzugsfaktor für flache oder geschlossene Säume (Materialien mit einer Dicke von weniger als 0,080 Zoll) 43 % der Materialdicke. In diesem Fall sollte der Wert 0,0258 Zoll betragen. Mit diesen Informationen sollten Sie in der Lage sein, eine Berechnung des ebenen Rohlings durchzuführen:
0,017 Zoll. Der Unterschied zwischen Ihrem flachen Rohlingswert von 4,132 Zoll und meinem von 4,1145 Zoll lässt sich leicht dadurch erklären, dass das Falzen sehr vom Bediener abhängt. Was meine ich damit? Nun, wenn der Bediener beim Biegevorgang stärker auf den abgeflachten Teil schlägt, erhalten Sie einen längeren Flansch. Wenn der Bediener nicht stark genug auf den Flansch schlägt, wird der Flansch schließlich kürzer.
F: Wir haben eine Biegeanwendung, bei der wir verschiedene Metallbleche formen, von 20-ga. Edelstahl bis 10-ga. Vorbeschichtetes Material. Wir haben eine Abkantpresse mit automatischer Werkzeugeinstellung, eine einstellbare V-Matrize an der Unterseite und einen selbstpositionierenden segmentierten Stempel an der Oberseite. Leider haben wir einen Fehler gemacht und einen Stempel mit einem Spitzenradius von 0,063 Zoll bestellt.
Wir arbeiten daran, unsere Flanschlängen im ersten Teil konsistent zu machen. Es wurde vermutet, dass unsere CAD-Software die falsche Berechnung verwendete, aber unser Softwareunternehmen erkannte das Problem und sagte, dass alles in Ordnung sei. Liegt es an der Software der Biegemaschine? Oder denken wir zu viel nach? Handelt es sich nur um eine normale BA-Anpassung oder können wir einen neuen Stempel mit 0,032″ Materialradius bekommen? Wir wären für alle Informationen und Ratschläge sehr dankbar.
A: Ich werde zunächst auf Ihren Kommentar zum Kauf des falschen Stempelradius eingehen. Angesichts der Art Ihrer Maschine gehe ich davon aus, dass Sie Luftformen verwenden. Dies führt mich zu mehreren Fragen. Erstens: Wenn Sie den Auftrag an die Werkstatt senden, teilen Sie dem Bediener mit, auf welcher Form das Öffnungsdesign für das Teil geformt wird? Das macht einen großen Unterschied.
Wenn Sie ein Teil luftformen, wird der endgültige Innenradius als Prozentsatz der Formöffnung geformt. Dies ist die 20-%-Regel (weitere Informationen finden Sie in der ersten Frage). Die Matrizenöffnung beeinflusst den Biegeradius, der wiederum BA und BD beeinflusst. Wenn Ihre Berechnung also einen anderen erreichbaren Radius für die Matrizenöffnung enthält als den, den der Bediener an der Maschine verwendet, haben Sie ein Problem.
Angenommen, die Maschine verwendet eine andere Matrizenbreite als geplant. In diesem Fall erreicht die Maschine einen anderen inneren Biegeradius als geplant, wodurch sich BA und BD und letztendlich die geformten Abmessungen des Teils ändern.
Dies bringt mich zu Ihrem Kommentar über den falschen Stanzradius. 0,063 Zoll, es sei denn, Sie versuchen, einen anderen oder kleineren inneren Biegeradius zu erhalten. Der Radius sollte gut funktionieren, deshalb.
Messen Sie den erhaltenen inneren Biegeradius und stellen Sie sicher, dass er mit dem berechneten inneren Biegeradius übereinstimmt. Ist Ihr Stempelradius wirklich falsch? Das hängt davon ab, was Sie erreichen möchten. Der Stempelradius sollte gleich oder kleiner als der freie innere Biegeradius sein. Wenn der Stempelradius größer als der natürliche freie Biegeradius einer bestimmten Matrizenöffnung ist, nimmt das Teil den Stempelradius an. Dadurch ändern sich erneut der innere Biegeradius und die von Ihnen für BA und BD berechneten Werte.
Andererseits sollten Sie keinen zu kleinen Stanzradius verwenden, da dies die Biegung verschärfen und viele andere Probleme verursachen kann. (Weitere Informationen hierzu finden Sie unter „So vermeiden Sie scharfe Kurven.“)
Abgesehen von diesen beiden Extremen ist der Stempel in Luftform nichts anderes als eine Druckeinheit und beeinflusst BD und BA nicht. Auch hier wird der Biegeradius als Prozentsatz der Matrizenöffnung ausgedrückt und mit der 20-%-Regel berechnet. Achten Sie außerdem darauf, die Begriffe und Werte von BA und BD korrekt anzuwenden, wie in Abbildung 1 gezeigt.
Frage: Ich versuche, die maximale Seitenkraft für ein spezielles Falzwerkzeug zu berechnen, um die Sicherheit unserer Bediener während des Falzvorgangs zu gewährleisten. Haben Sie Tipps, die mir dabei helfen, diese Kraft herauszufinden?
Antwort: Die seitliche Kraft oder der seitliche Schub sind beim Abflachen eines Saums auf einer Abkantpresse schwer zu messen und zu berechnen und in den meisten Fällen unnötig. Die wirkliche Gefahr besteht in einer Überlastung der Abkantpresse und der Zerstörung von Stempel und Bett der Maschine. Stößel und Bett kippen um, was zu einer dauerhaften Verbiegung führt.
Abbildung 2. Druckplatten an einem Satz Abflachungswerkzeuge stellen sicher, dass sich die oberen und unteren Werkzeuge nicht in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Die Abkantpresse biegt sich normalerweise unter Belastung durch und kehrt in ihre ursprüngliche flache Position zurück, wenn die Belastung entfernt wird. Das Überschreiten der Belastungsgrenze der Bremse kann jedoch dazu führen, dass sich Maschinenteile so weit verbiegen, dass sie nicht mehr in eine flache Position zurückkehren. Dies kann die Abkantpresse dauerhaft beschädigen. Berücksichtigen Sie daher unbedingt Ihre Falzvorgänge bei der Berechnung der Tonnage. (Weitere Informationen hierzu finden Sie unter „Die 4 Säulen der Tonnage einer Abkantpresse.“)
Wenn der abzuflachende Flansch lang genug zum Abflachen ist, sollte der Seitenschub minimal sein. Wenn Ihnen der Seitenschub jedoch zu groß erscheint und Sie die Bewegung und Verdrehung des Mods begrenzen möchten, können Sie dem Mod Druckplatten hinzufügen. Die Druckplatte ist nichts anderes als ein dickes Stück Stahl, das dem unteren Werkzeug hinzugefügt wird und über das obere Werkzeug hinausragt. Die Druckplatte mildert die Auswirkungen des Seitenschubs und stellt sicher, dass sich das obere und das untere Werkzeug nicht in entgegengesetzte Richtungen bewegen (siehe Abbildung 2).
Wie ich zu Beginn dieser Kolumne betonte, gibt es zu viele Fragen und zu wenig Zeit, um sie alle zu beantworten. Vielen Dank für Ihre Geduld, falls Sie mir kürzlich Fragen geschickt haben.
Lassen Sie die Fragen auf jeden Fall weiterhin auftauchen. Ich werde sie so schnell wie möglich beantworten. Bis dahin hoffe ich, dass die Antworten hier denen helfen, die die Frage gestellt haben, und anderen, die mit ähnlichen Problemen konfrontiert sind.
Entdecken Sie die Geheimnisse der Verwendung einer Abkantpresse in diesem intensiven zweitägigen Workshop vom 8. bis 9. August mit dem Ausbilder Steve Benson, der Ihnen die Theorie und die mathematischen Grundlagen Ihrer Maschine beibringt. Sie lernen die Prinzipien hinter dem hochwertigen Biegen von Blechen durch interaktive Anweisungen und Beispielarbeitsaufgaben während des gesamten Kurses kennen. Durch leicht verständliche Übungen eignen Sie sich die erforderlichen Fähigkeiten an, um genaue Biegeabzüge zu berechnen, das beste Werkzeug für die Arbeit auszuwählen und die richtige V-Matrizenöffnung zu bestimmen, um eine Teileverzerrung zu vermeiden. Besuchen Sie die Veranstaltungsseite, um mehr zu erfahren.
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