Ich arbeite gerade einen Stapel Leseranfragen ab – ich muss noch ein paar Kolumnen schreiben, bevor ich wieder aufgeholt habe. Falls Sie mir eine Frage geschickt haben und ich sie noch nicht beantwortet habe, bitte ich Sie um etwas Geduld, Ihre Frage könnte als Nächstes dran sein. Nun aber zur Frage.
F: Wir suchen ein Werkzeug, das einen Radius von 0,09 Zoll ermöglicht. Ich habe einige Teile zum Testen aussortiert; mein Ziel ist es, für alle unsere Materialien denselben Stempel zu verwenden. Können Sie mir erklären, wie ich mit 0,09 Zoll den Biegeradius bzw. den Verfahrradius berechnen kann?
A: Beim Luftformen lässt sich der Biegeradius berechnen, indem man die Matrizenöffnung mit einem prozentualen Wert multipliziert, der vom Material abhängt. Für jedes Material gibt es einen spezifischen prozentualen Bereich.
Um die prozentualen Werte für andere Materialien zu ermitteln, können Sie deren Zugfestigkeit mit der Zugfestigkeit unseres Referenzmaterials (kaltgewalzter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt) von 60.000 psi vergleichen. Wenn Ihr neues Material beispielsweise eine Zugfestigkeit von 120.000 psi aufweist, können Sie davon ausgehen, dass der prozentuale Wert doppelt so hoch ist wie der Basiswert, also etwa 32 % beträgt.
Beginnen wir mit unserem Referenzmaterial, kaltgewalztem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und einer Zugfestigkeit von 60.000 psi. Der innere Lufteinschlussradius dieses Materials liegt zwischen 15 % und 17 % der Matrizenöffnung, daher beginnen wir üblicherweise mit einem Wert von 16 %. Diese Spanne ergibt sich aus den natürlichen Schwankungen in Material, Dicke, Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze. Alle diese Materialeigenschaften weisen Toleranzen auf, sodass ein exakter Prozentwert nicht angegeben werden kann. Kein Materialstück gleicht dem anderen.
Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren beginnen Sie mit einem Mittelwert von 16 % bzw. 0,16 und multiplizieren diesen mit der Materialstärke. Wenn Sie also A36-Material mit einer Stärke von mehr als 0,551 Zoll formen, sollte der innere Biegeradius bei geöffneter Matrize etwa 0,088 Zoll betragen (0,551 × 0,16 = 0,088). Diesen Wert von 0,088 verwenden Sie dann als Sollwert für den inneren Biegeradius, der bei der Berechnung der Biegezugabe und des Biegeabzugs berücksichtigt wird.
Wenn Sie Ihr Material stets vom selben Lieferanten beziehen, können Sie einen Prozentsatz ermitteln, der Sie dem gewünschten Innenbiegeradius annähert. Stammt Ihr Material von verschiedenen Lieferanten, empfiehlt es sich, den berechneten Mittelwert beizubehalten, da die Materialeigenschaften stark variieren können.
Wenn Sie eine Matrizenbohrung finden möchten, die einen bestimmten inneren Biegeradius ergibt, können Sie die Formel umkehren:
Hier können Sie die nächstgelegene verfügbare Matrizenöffnung auswählen. Beachten Sie, dass dies voraussetzt, dass der gewünschte Innenradius der Biegung der Materialstärke entspricht. Für optimale Ergebnisse wählen Sie eine Matrizenöffnung mit einem Innenradius, der der Materialstärke möglichst nahe kommt oder ihr entspricht.
Berücksichtigt man all diese Faktoren, ergibt sich aus der gewählten Matrizenbohrung der Innenradius. Achten Sie außerdem darauf, dass der Stempelradius den Biegeradius der Luft im Material nicht überschreitet.
Beachten Sie, dass es keine perfekte Methode gibt, um innere Biegeradien unter Berücksichtigung aller Materialvariablen vorherzusagen. Die Verwendung dieser prozentualen Spanbreiten ist eine genauere Faustregel. Gegebenenfalls ist es jedoch erforderlich, Nachrichten mit einem Prozentwert auszutauschen.
F: Ich habe in letzter Zeit mehrere Anfragen bezüglich der Möglichkeit der Magnetisierung des Biegewerkzeugs erhalten. Obwohl wir dies bei unserem Werkzeug noch nicht beobachtet haben, interessiert mich das Ausmaß des Problems. Mir ist aufgefallen, dass bei starker Magnetisierung der Form das Werkstück an der Form „haften bleiben“ und sich nicht gleichmäßig formen kann. Gibt es darüber hinaus weitere Bedenken?
Antwort: Halterungen oder Gestelle, die die Matrize stützen oder mit dem Pressenfuß in Kontakt stehen, sind normalerweise nicht magnetisiert. Das heißt aber nicht, dass ein Dekokissen nicht magnetisiert werden kann. Es ist jedoch unwahrscheinlich.
Es gibt jedoch Tausende kleiner Stahlteile, die magnetisiert werden können, sei es ein Holzstück beim Stanzprozess oder eine Radiuslehre. Wie gravierend ist dieses Problem? Sehr gravierend. Warum? Wird dieses kleine Materialteil nicht rechtzeitig erkannt, kann es sich in die Arbeitsfläche des Maschinenbetts eingraben und eine Schwachstelle erzeugen. Ist das magnetisierte Teil dick oder groß genug, kann sich das Material des Maschinenbetts an den Rändern des Einsatzes anheben, wodurch die Grundplatte uneben oder ungleichmäßig aufliegt. Dies wiederum beeinträchtigt die Qualität des gefertigten Teils.
F: In Ihrem Artikel „Wie Luftkurven scharf werden“ erwähnten Sie die Formel: Stanzkraft = Dichtungsfläche x Materialstärke x 25 x Materialfaktor. Woher kommt die Zahl 25 in dieser Gleichung?
A: Diese Formel stammt von Wilson Tool und dient zur Berechnung der Stempelkraft. Sie hat nichts mit Formgebung zu tun; ich habe sie angepasst, um empirisch zu ermitteln, wo die Biegung steiler wird. Der Wert 25 in der Formel bezieht sich auf die Streckgrenze des Materials, das zur Entwicklung der Formel verwendet wurde. Dieses Material wird übrigens nicht mehr hergestellt, ist aber dem Stahl A36 sehr ähnlich.
Natürlich sind für die präzise Berechnung des Biegepunkts und der Biegelinie der Stempelspitze noch weitere Schritte erforderlich. Die Biegelänge, die Kontaktfläche zwischen Stempelspitze und Material sowie die Matrizenbreite spielen eine wichtige Rolle. Je nach Situation kann derselbe Stempelradius für dasselbe Material scharfe und perfekte Biegungen erzeugen (d. h. Biegungen mit einem vorhersehbaren Innenradius und ohne Knicke an der Faltlinie). Auf meiner Website finden Sie einen hervorragenden Rechner für scharfe Biegungen, der all diese Variablen berücksichtigt.
Frage: Gibt es eine Formel, um die Biegung von der Gegenwand abzuziehen? Manchmal verwenden unsere Abkantpressen-Techniker kleinere V-Löcher, die wir in der Planung nicht berücksichtigt haben. Wir verwenden die üblichen Biegeabzüge.
Antwort: Jein. Ich erkläre es Ihnen. Wenn der Boden gebogen oder gestanzt wird und die Breite der Form der Dicke des Formmaterials entspricht, sollte sich die Schnalle nicht wesentlich verändern.
Beim Luftformen wird der Innenradius der Biegung durch die Matrizenbohrung bestimmt. Daraus berechnet man den in der Matrize ermittelten Radius und damit den Biegeabzug. Viele meiner Artikel zu diesem Thema finden Sie auf TheFabricator.com; suchen Sie dort nach „Benson“.
Damit das Luftformverfahren funktioniert, muss Ihr Ingenieurteam eine Platte mithilfe der Biegesubtraktion auf Basis des durch die Matrize erzeugten Biegeradius konstruieren (wie im Abschnitt „Vorhersage des inneren Biegeradius“ am Anfang dieses Artikels beschrieben). Wenn Ihr Bediener dieselbe Form verwendet wie für das zu formende Teil, muss das Endprodukt den Preis wert sein.
Hier ist etwas Ungewöhnliches – ein kleiner Tipp aus der Werkstatt eines begeisterten Lesers, der einen Kommentar zu meiner Kolumne „Bremsstrategien für T6-Aluminium“ vom September 2021 hinterlassen hat.
Leserantwort: Zunächst einmal möchte ich Ihnen für Ihre hervorragenden Artikel über Blechbearbeitung danken. Bezüglich des von Ihnen in Ihrer Kolumne vom September 2021 beschriebenen Glühprozesses möchte ich Ihnen gerne meine Erfahrungen dazu mitteilen.
Als ich vor vielen Jahren zum ersten Mal von diesem Glühtrick hörte, wurde mir gesagt, ich solle einen Autogenschweißbrenner verwenden, nur Acetylengas entzünden und die Gussnähte mit dem schwarzen Ruß des verbrannten Acetylens bemalen. Man braucht lediglich eine sehr dunkelbraune oder leicht schwarze Linie.
Schalten Sie dann den Sauerstoff ein und erhitzen Sie den Draht von der anderen Seite des Werkstücks aus angemessener Entfernung, bis der zuvor angebrachte farbige Draht zu verblassen beginnt und schließlich vollständig verschwindet. Dies scheint die richtige Temperatur zu sein, um das Aluminium ausreichend zu glühen und eine 90°-Form ohne Rissbildung zu erzielen. Sie müssen das Werkstück nicht im heißen Zustand formen. Es kann abkühlen, ist dann aber dennoch geglüht. Ich erinnere mich, dies mit 3,2 mm dickem 6061-T6-Blech durchgeführt zu haben.
Ich bin seit über 47 Jahren in der Präzisionsblechbearbeitung tätig und hatte schon immer ein Händchen für Tarnung. Nach so vielen Jahren installiere ich sie aber nicht mehr. Ich weiß, was ich tue! Oder vielleicht bin ich einfach nur besser im Verkleiden. Wie dem auch sei, ich konnte die Arbeit so wirtschaftlich wie möglich und mit minimalem Schnickschnack erledigen.
Ich kenne mich zwar ein wenig mit Blechbearbeitung aus, bin aber keineswegs unwissend. Es ist mir eine große Ehre, mein im Laufe meines Lebens gesammeltes Wissen mit Ihnen zu teilen.
One more thing I know: in general, you all have a lot of experience and knowledge. Let’s say you want to share interesting tips, work habits, or just tidbits with other readers. Please write it down or draw it and send it to me at steve@theartofpressbrake.com.
Es gibt keine Garantie, dass ich Ihre E-Mail-Adresse in der nächsten Kolumne verwende, aber man weiß ja nie. Vielleicht tue ich es ja. Denken Sie daran: Je mehr wir Wissen und Erfahrung teilen, desto besser werden wir alle.
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