استیو بنسون، متخصص خمکاری، ایمیل‌های خوانندگان را دریافت می‌کند تا به سوالات آنها در مورد محاسبات لبه‌دوزی و خمکاری پاسخ دهد. گتی ایمیجز
هر ماه ایمیل‌های زیادی دریافت می‌کنم و آرزو می‌کنم که وقت داشتم به همه آنها پاسخ دهم. اما افسوس که در طول روز وقت کافی برای انجام همه این کارها وجود ندارد. برای ستون این ماه، چند ایمیل را گردآوری کرده‌ام که مطمئنم خوانندگان همیشگی‌ام آنها را مفید خواهند یافت. در این مرحله، بیایید در مورد مسائل مربوط به طرح‌بندی صحبت کنیم.
س: می‌خواهم با این جمله شروع کنم که شما مقاله‌ی خیلی خوبی می‌نویسید. من آنها را بسیار مفید یافتم. من با مشکلی در نرم‌افزار CAD خود دست و پنجه نرم می‌کنم و به نظر نمی‌رسد که بتوانم راه‌حلی پیدا کنم. من در حال ایجاد یک طول خالی برای لبه‌ی لباس هستم، اما به نظر می‌رسد که نرم‌افزار همیشه به مقدار خمیدگی اضافی نیاز دارد. اپراتور ترمز ما به من گفت که برای لبه‌ی لباس مقدار خمیدگی اضافی نگذارم، بنابراین نرم‌افزار CAD را روی حداقل مقدار مجاز (0.008 اینچ) تنظیم کردم - اما هنوز موجودی من تمام شده است.
برای مثال، من یک فولاد ضد زنگ 16-ga.304 دارم، ابعاد خارجی آن 2 اینچ و 1.5 اینچ است، 0.75 اینچ. لبه به سمت بیرون. اپراتورهای ترمز ما تعیین کرده‌اند که میزان خمیدگی 0.117 اینچ است. وقتی ابعاد و لبه را جمع می‌کنیم، سپس میزان خمیدگی (2 + 1.5 + 0.75 - 0.117) را کم می‌کنیم، طول خام 4.132 اینچ می‌شود. با این حال، محاسبات من طول خام کوتاه‌تری (4.018 اینچ) به من داد. با همه این اوصاف، چگونه می‌توانم ضخامت خام لبه را محاسبه کنیم؟
الف) اول، بیایید چند اصطلاح را روشن کنیم. شما به خمیدگی مجاز (BA) اشاره کردید اما به کسر خمیدگی (BD) اشاره نکردید، متوجه شدم که BD را برای خمیدگی‌های بین ۲.۰ تا ۱.۵ اینچ لحاظ نکرده‌اید.
BA و BD متفاوت هستند و قابل تعویض نیستند، اما اگر به درستی از آنها استفاده کنید، هر دو شما را به یک مکان می‌برند. BA فاصله حول شعاع اندازه‌گیری شده در محور خنثی است. سپس آن عدد را به ابعاد خارجی خود اضافه کنید تا طول قطعه کار مسطح به دست آید. BD از ابعاد کلی قطعه کار، یک خم در هر خم، کم می‌شود.
شکل ۱ تفاوت بین این دو را نشان می‌دهد. فقط مطمئن شوید که از مورد صحیح استفاده می‌کنید. توجه داشته باشید که مقادیر BA و BD ممکن است از خمی به خم دیگر، بسته به زاویه خم و شعاع داخلی نهایی، متفاوت باشد.
برای دیدن مشکل شما، شما از فولاد ضد زنگ 304 با ضخامت 0.060 اینچ با یک خم و ابعاد خارجی 2.0 و 1.5 اینچ و لبه 0.75 اینچ استفاده می‌کنید. باز هم، شما اطلاعاتی در مورد زاویه خم و شعاع خم داخلی ارائه ندادید، اما برای سادگی، من هوا را با فرض اینکه شما زاویه خم 90 درجه را روی قالب 0.472 اینچ ایجاد کرده‌اید، محاسبه کردم. این به شما شعاع خم شناور 0.099 اینچ می‌دهد که با استفاده از قانون 20٪ محاسبه شده است. (برای اطلاعات بیشتر در مورد قانون 20٪، می‌توانید با تایپ عنوان در کادر جستجوی thefabricator.com، به «چگونه شعاع خم داخلی تشکیل هوا را به طور دقیق پیش‌بینی کنیم» مراجعه کنید.)
اگر 0.062 اینچ باشد. شعاع پانچ، ماده را بیش از 0.472 اینچ خم می‌کند. با باز شدن قالب، به 0.099 اینچ می‌رسید. با شناور بودن در شعاع خم، BA شما باید 0.141 اینچ، عقب‌نشینی بیرونی باید 0.125 اینچ و کسر خم (BD) باید 0.107 اینچ باشد. می‌توانید این BD را برای خم‌های بین 1.5 تا 2.0 اینچ اعمال کنید. (فرمول‌های BA و BD را می‌توانید در ستون قبلی من، از جمله «مبانی اعمال توابع خم» بیابید.)
در مرحله بعد، باید محاسبه کنید که برای لبه چه چیزی را باید کم کنید. در شرایط ایده‌آل، ضریب کسر برای لبه‌های صاف یا بسته (جنس‌هایی با ضخامت کمتر از 0.080 اینچ) 43٪ از ضخامت پارچه است. در این حالت، مقدار باید 0.0258 اینچ باشد. با استفاده از این اطلاعات، باید بتوانید محاسبه سطح خالی را انجام دهید:
۰.۰۱۷ اینچ. تفاوت بین مقدار ورق خام تخت شما که ۴.۱۳۲ اینچ است و مقدار من که ۴.۱۱۴۵ اینچ است را می‌توان به راحتی با این واقعیت توضیح داد که لبه‌زنی بسیار به اپراتور وابسته است. منظورم چیست؟ خب، اگر اپراتور به قسمت تخت شده فرآیند خمکاری محکم‌تر ضربه بزند، فلنج بلندتری خواهید داشت. اگر اپراتور به اندازه کافی محکم به فلنج ضربه نزند، در نهایت فلنج کوتاه می‌شود.
س: ما یک دستگاه خمکاری داریم که در آن ورق‌های فلزی مختلفی از جنس استیل ضد زنگ ۲۰ گالنی تا ۱۰ گالنی از پیش پوشش داده شده را شکل می‌دهیم. ما یک دستگاه پرس برک با تنظیم خودکار ابزار، یک قالب V شکل قابل تنظیم در پایین و یک پانچ قطعه‌ای با قابلیت تنظیم خودکار در بالا داریم. متأسفانه، اشتباه کردیم و یک پانچ با شعاع نوک ۰.۰۶۳ اینچ سفارش دادیم.
ما در حال کار بر روی ثابت نگه داشتن طول فلنج‌هایمان در بخش اول هستیم. گفته می‌شد که نرم‌افزار CAD ما از محاسبه اشتباهی استفاده می‌کند، اما شرکت نرم‌افزاری ما مشکل را دید و گفت که مشکلی نیست. آیا مشکل از نرم‌افزار دستگاه خم‌کاری است؟ یا ما بیش از حد فکر می‌کنیم؟ آیا این فقط یک تنظیم عادی BA است یا می‌توانیم با شعاع خمش 0.032 اینچ، پانچ جدیدی داشته باشیم؟ از هرگونه اطلاعات یا راهنمایی بسیار استقبال می‌شود.
الف) ابتدا به نظر شما در مورد خرید شعاع پانچ نامناسب می‌پردازم. با توجه به نوع دستگاهی که دارید، فرض می‌کنم که از روش هوا-شکل‌دهی استفاده می‌کنید. این موضوع باعث می‌شود چندین سوال بپرسم. اول اینکه، وقتی کار را به کارگاه می‌فرستید، آیا به اپراتور می‌گویید که طرح دهانه قطعه روی کدام قالب شکل داده شده است؟ این موضوع تفاوت زیادی ایجاد می‌کند.
وقتی قطعه‌ای را با هوا شکل می‌دهید، شعاع داخلی نهایی به صورت درصدی از دهانه قالب تشکیل می‌شود. این قانون 20٪ است (برای اطلاعات بیشتر به سوال اول مراجعه کنید). دهانه قالب بر شعاع خم تأثیر می‌گذارد، که به نوبه خود بر BA و BD تأثیر می‌گذارد. بنابراین اگر محاسبه شما شامل شعاع قابل دستیابی متفاوتی برای دهانه قالب نسبت به شعاعی باشد که اپراتور روی دستگاه استفاده می‌کند، با مشکل مواجه خواهید شد.
فرض کنید دستگاه از عرض قالب متفاوتی نسبت به آنچه برنامه‌ریزی شده استفاده می‌کند. در این حالت، دستگاه به شعاع خم داخلی متفاوتی نسبت به آنچه برنامه‌ریزی شده است، دست می‌یابد که باعث تغییر BA و BD و در نهایت ابعاد شکل‌گرفته قطعه می‌شود.
این من را به نظر شما در مورد شعاع پانچ اشتباه می‌رساند. 0.063″ مگر اینکه سعی داشته باشید شعاع خم داخلی متفاوت یا کوچکتری داشته باشید. شعاع باید خوب کار کند، به همین دلیل است.
شعاع خم داخلی به‌دست‌آمده را اندازه‌گیری کنید و مطمئن شوید که با شعاع خم داخلی محاسبه‌شده مطابقت دارد. آیا شعاع پانچ شما واقعاً اشتباه است؟ بستگی به هدفی دارد که می‌خواهید به آن برسید. شعاع پانچ باید برابر یا کمتر از شعاع خم داخلی شناور باشد. اگر شعاع پانچ بیشتر از شعاع خم شناور طبیعی در یک دهانه قالب مشخص باشد، قطعه شعاع پانچ را خواهد گرفت. این امر دوباره شعاع خم داخلی و مقادیری را که برای BA و BD محاسبه کرده‌اید، تغییر می‌دهد.
از طرف دیگر، شما نمی‌خواهید از شعاع پانچ خیلی کوچک استفاده کنید، که می‌تواند خمیدگی را تیز کند و مشکلات بسیار دیگری ایجاد کند. (برای اطلاعات بیشتر در این مورد، به «چگونه از پیچ‌های تیز جلوگیری کنیم» مراجعه کنید.)
جدا از این دو حالت افراطی، پانچ در حالت بادی چیزی جز یک واحد فشار نیست و بر BD و BA تأثیری ندارد. باز هم، شعاع خم به صورت درصدی از دهانه قالب بیان می‌شود که با استفاده از قانون 20٪ محاسبه می‌شود. همچنین، مطمئن شوید که عبارات و مقادیر BA و BD را به درستی اعمال می‌کنید، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.
سوال: من در تلاش هستم تا حداکثر نیروی جانبی برای یک ابزار لبه دوزی سفارشی را محاسبه کنم تا از ایمنی اپراتورها در طول فرآیند لبه دوزی اطمینان حاصل کنم. آیا نکته‌ای دارید که به من در یافتن این موضوع کمک کند؟
پاسخ: اندازه‌گیری و محاسبه نیروی جانبی یا نیروی رانش جانبی برای صاف کردن لبه دستگاه پرس برک دشوار است و در بیشتر موارد ضروری نیست. خطر واقعی، وارد کردن بار اضافی به دستگاه پرس برک و آسیب رساندن به پانچ و بستر دستگاه است. واژگونی رم و بستر باعث خم شدن دائمی هر دو می‌شود.
شکل ۲. صفحات رانش روی مجموعه‌ای از قالب‌های مسطح‌کننده، تضمین می‌کنند که ابزارهای بالایی و پایینی در جهت مخالف حرکت نکنند.
دستگاه پرس برک معمولاً زیر بار خم می‌شود و پس از برداشتن بار به حالت تخت اولیه خود برمی‌گردد. اما تجاوز از حد مجاز بار ترمزها می‌تواند قطعات دستگاه را تا جایی خم کند که دیگر به حالت تخت برنگردند. این می‌تواند به طور دائم به دستگاه پرس برک آسیب برساند. بنابراین، حتماً عملیات لبه‌زنی را در محاسبات تناژ در نظر بگیرید. (برای اطلاعات بیشتر در این مورد، می‌توانید به «۴ رکن تناژ دستگاه پرس برک» مراجعه کنید.)
اگر فلنجی که قرار است صاف شود به اندازه کافی بلند باشد تا بتوان آن را صاف کرد، نیروی رانش جانبی باید حداقل باشد. با این حال، اگر متوجه شدید که نیروی رانش جانبی بیش از حد به نظر می‌رسد و می‌خواهید حرکت و پیچش مد را محدود کنید، می‌توانید صفحات رانش را به مد اضافه کنید. صفحه رانش چیزی بیش از یک قطعه فولادی ضخیم نیست که به ابزار پایینی اضافه شده و فراتر از ابزار بالایی امتداد می‌یابد. صفحه رانش اثرات نیروی رانش جانبی را کاهش می‌دهد و تضمین می‌کند که ابزارهای بالایی و پایینی در جهت مخالف یکدیگر حرکت نکنند (شکل 2 را ببینید).
همانطور که در ابتدای این ستون اشاره کردم، سوالات بسیار زیاد و زمان برای پاسخ به همه آنها بسیار کم است. اگر اخیراً سوالاتی برای من ارسال کرده‌اید، از صبر و شکیبایی شما متشکرم.
در هر صورت، بگذارید سوالات همچنان مطرح شوند. من در اسرع وقت به آنها پاسخ خواهم داد. تا آن زمان، امیدوارم پاسخ‌های اینجا به کسانی که سوال پرسیده‌اند و دیگرانی که با مشکلات مشابه مواجه هستند، کمک کند.
در این کارگاه فشرده دو روزه که از ۸ تا ۹ آگوست برگزار می‌شود، با مدرس استیو بنسون، اسرار استفاده از دستگاه پرس برک را کشف کنید تا مبانی نظری و ریاضی پشت دستگاه شما را آموزش دهد. در طول دوره، اصول خمکاری ورق‌های فلزی با کیفیت بالا را از طریق آموزش تعاملی و نمونه مسائل کاری خواهید آموخت. از طریق تمرین‌های آسان، مهارت‌های لازم برای محاسبه دقیق کسر خم، انتخاب بهترین ابزار برای کار و تعیین دهانه صحیح قالب V برای جلوگیری از اعوجاج قطعه را خواهید آموخت. برای کسب اطلاعات بیشتر به صفحه رویداد مراجعه کنید.
FABRICATOR مجله پیشرو در صنعت شکل‌دهی و ساخت فلزات در آمریکای شمالی است. این مجله اخبار، مقالات فنی و تاریخچه‌های موردی را ارائه می‌دهد که تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا کار خود را با کارایی بیشتری انجام دهند. FABRICATOR از سال ۱۹۷۰ به این صنعت خدمت‌رسانی می‌کند.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The FABRICATOR، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
نسخه دیجیتالی مجله لوله و لوله اکنون به طور کامل در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می‌کند.
از دسترسی کامل به نسخه دیجیتال STAMPING Journal لذت ببرید، که آخرین پیشرفت‌های تکنولوژیکی، بهترین شیوه‌ها و اخبار صنعت را برای بازار مهرزنی فلزات ارائه می‌دهد.
از دسترسی کامل به نسخه دیجیتال گزارش افزایشی لذت ببرید تا یاد بگیرید که چگونه می‌توان از تولید افزایشی برای بهبود بهره‌وری عملیاتی و افزایش سود استفاده کرد.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator به زبان اسپانیایی، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.