Buigexpert Steve Benson beantwoordt e-mails van lezers met vragen over zomen en buigberekeningen. Getty Images
Ik ontvang elke maand een heleboel e-mails en ik wou dat ik de tijd had om ze allemaal te beantwoorden. Maar helaas, daar is gewoon niet genoeg tijd voor. Voor de column van deze maand heb ik een aantal e-mails verzameld waarvan ik zeker weet dat mijn vaste lezers ze nuttig zullen vinden. Laten we het nu eens hebben over lay-outgerelateerde zaken.
V: Ik wil beginnen met te zeggen dat u een geweldig artikel schrijft. Ik vond ze erg nuttig. Ik worstel met een probleem in onze CAD-software en kan maar geen oplossing vinden. Ik maak een blanco lengte voor de zoom, maar de software lijkt altijd extra buigtoeslag te vereisen. Onze remoperator zei dat ik geen buigtoeslag voor de zoom moest aanhouden, dus heb ik de CAD-software ingesteld op het absolute minimum (0,008 inch) – maar ik had nog steeds niet genoeg materiaal.
Ik heb bijvoorbeeld een stuk roestvrij staal van 16 gauge 304 met buitenafmetingen van 2 inch, 1,5 inch en 0,75 inch. De zoom zit aan de buitenkant. Onze buigmachinebedieners hebben vastgesteld dat de buigtoeslag 0,117 inch is. Als we de afmeting en de zoom optellen en vervolgens de buigtoeslag aftrekken (2 + 1,5 + 0,75 – 0,117), krijgen we een lengte van 4,132 inch. Mijn berekeningen gaven echter een kortere lengte (4,018 inch). Hoe berekenen we in dit geval de lengte van het vlakke stuk voor de zoom?
A: Laten we eerst een paar termen verduidelijken. U noemde buigtoeslag (BA), maar u noemde geen buigaftrek (BD). Ik zag dat u de BD niet hebt meegenomen voor buigingen tussen 2,0″ en 1,5″.
BA en BD zijn verschillend en niet uitwisselbaar, maar als je ze correct gebruikt, leiden ze je beide naar hetzelfde resultaat. BA is de afstand rond de radius, gemeten op de neutrale as. Tel dat getal vervolgens op bij je buitenafmetingen om de lengte van het vlakke werkstuk te verkrijgen. BD wordt afgetrokken van de totale afmetingen van het werkstuk, één buiging per buiging.
Figuur 1 toont het verschil tussen de twee. Zorg ervoor dat u de juiste gebruikt. Houd er rekening mee dat de waarden van BA en BD kunnen variëren van bocht tot bocht, afhankelijk van de buighoek en de uiteindelijke binnenradius.
Om uw probleem te begrijpen: u gebruikt 0,060 inch dik 304 roestvrij staal met één buiging en buitenafmetingen van 2,0 en 1,5 inch, en een zoom van 0,75 inch aan de rand. Nogmaals, u hebt geen informatie verstrekt over de buighoek en de binnenbuigradius, maar voor de eenvoud heb ik de lucht berekend ervan uitgaande dat u een buighoek van 90 graden hebt gemaakt op een matrijs van 0,472 inch. Dit geeft u een zwevende buigradius van 0,099 inch, berekend met behulp van de 20%-regel. (Voor meer informatie over de 20%-regel kunt u "Hoe de binnenbuigradius van luchtvorming nauwkeurig te voorspellen" raadplegen door de titel in het zoekveld van thefabricator.com in te voeren.)
Als de radius 0,062 inch is, buigt de pons het materiaal met meer dan 0,472 inch. Met een matrijsopening van 0,099 inch bereik je een buigradius van 0,099 inch. Binnen de buigradius moet de buighoek (BA) 0,141 inch zijn, de buitenste terugslag 0,125 inch en de buigaftrek (BD) 0,107 inch. Je kunt deze BD toepassen voor buigingen tussen 1,5 en 2,0 inch. (Je vindt de formules voor BA en BD in mijn vorige column, inclusief "Basisprincipes van het toepassen van buigfuncties".)
Vervolgens moet u berekenen hoeveel u voor de zoom moet aftrekken. Onder ideale omstandigheden is de aftrekfactor voor platte of gesloten zomen (materialen dunner dan 0,080 inch) 43% van de materiaaldikte. In dit geval zou de waarde 0,0258 inch moeten zijn. Met deze informatie kunt u een berekening voor een vlak werkstuk uitvoeren:
0,017 inch. Het verschil tussen uw vlakke plaatwaarde van 4,132 inch en de mijne van 4,1145 inch kan eenvoudig worden verklaard door het feit dat het zomen sterk afhankelijk is van de operator. Wat bedoel ik daarmee? Wel, als de operator harder op het afgeplatte deel van het buigproces slaat, krijgt u een langere flens. Als de operator niet hard genoeg op de flens slaat, zal de flens uiteindelijk korter worden.
V: We hebben een buigtoepassing waarbij we verschillende metalen platen vormen, van 20-gauge roestvrij staal tot 10-gauge voorgecoat materiaal. We hebben een kantbank met automatische gereedschapsaanpassing, een verstelbare V-matrijs aan de onderkant en een zelfpositionerende segmentpons aan de bovenkant. Helaas hebben we een fout gemaakt en een pons besteld met een tipradius van 0,063 inch.
We werken eraan om de flenslengtes in het eerste deel consistent te krijgen. Er werd gesuggereerd dat onze CAD-software een verkeerde berekening gebruikte, maar ons softwarebedrijf zag het probleem en zei dat alles in orde was. Ligt het aan de software van de buigmachine? Of maken we ons te veel zorgen? Is het gewoon een normale aanpassing van de buigradius of kunnen we een nieuwe pons met een radius van 0,032 inch krijgen? Alle informatie of advies is van harte welkom.
A: Ik zal eerst ingaan op uw opmerking over het kopen van de verkeerde ponsradius. Gezien het type machine dat u heeft, neem ik aan dat u luchtvormen gebruikt. Dit brengt me tot een aantal vragen. Ten eerste, wanneer u de opdracht naar de werkplaats stuurt, vertelt u de operator dan met welke matrijs de opening voor het onderdeel wordt gevormd? Dat maakt een groot verschil.
Bij het airformen van een onderdeel wordt de uiteindelijke binnenradius gevormd als een percentage van de matrijsopening. Dit is de 20%-regel (zie de eerste vraag voor meer informatie). De matrijsopening beïnvloedt de buigradius, die op zijn beurt BA en BD beïnvloedt. Dus als uw berekening een andere haalbare radius voor de matrijsopening bevat dan degene die de operator op de machine gebruikt, dan is er een probleem.
Stel dat de machine een andere matrijsbreedte gebruikt dan gepland. In dat geval zal de machine een andere binnenbuigradius bereiken dan gepland, waardoor BA en BD veranderen en uiteindelijk de afmetingen van het gevormde onderdeel veranderen.
Dit brengt me bij je opmerking over de verkeerde ponsradius van 0,063 inch, tenzij je een andere of kleinere binnenbuigradius probeert te krijgen. De radius zou prima moeten werken, vandaar.
Meet de verkregen binnenbuigradius en zorg ervoor dat deze overeenkomt met de berekende binnenbuigradius. Is uw ponsradius echt verkeerd? Dat hangt af van wat u wilt bereiken. De ponsradius moet gelijk zijn aan of kleiner zijn dan de zwevende binnenbuigradius. Als de ponsradius groter is dan de natuurlijke zwevende buigradius bij een bepaalde matrijsopening, zal het onderdeel de ponsradius aannemen. Dit zal de binnenbuigradius en de door u berekende waarden voor BA en BD opnieuw veranderen.
Aan de andere kant is het belangrijk om geen te kleine ponsradius te gebruiken, omdat dit de bocht kan verscherpen en tot allerlei andere problemen kan leiden. (Zie voor meer informatie "Hoe scherpe bochten te vermijden.")
Afgezien van deze twee uitersten is de stempel in luchtvorm niets anders dan een duweenheid en heeft deze geen invloed op BD en BA. De buigradius wordt wederom uitgedrukt als een percentage van de matrijsopening, berekend volgens de 20%-regel. Zorg er ook voor dat u de termen en waarden van BA en BD correct toepast, zoals weergegeven in Figuur 1.
Vraag: Ik probeer de maximale zijdelingse kracht te berekenen voor een speciaal ontworpen zoomgereedschap om de veiligheid van onze medewerkers tijdens het zoomproces te garanderen. Heeft u tips om me hierbij te helpen?
Antwoord: De zijwaartse kracht of zijdelingse stuwkracht is moeilijk te meten en te berekenen bij het platdrukken van een zoom op een kantbank en is in de meeste gevallen onnodig. Het werkelijke gevaar schuilt in overbelasting van de kantbank, waardoor de stempel en het machinebed beschadigd raken. De stempel en het bed kunnen kantelen, waardoor ze permanent verbogen raken.
Afbeelding 2. Drukplaten op een set afvlakmatrijzen zorgen ervoor dat de bovenste en onderste gereedschappen niet in tegengestelde richting bewegen.
De kantbank buigt doorgaans door onder belasting en keert terug naar zijn oorspronkelijke vlakke positie wanneer de belasting wordt verwijderd. Het overschrijden van de maximale belasting van de kantbank kan echter machineonderdelen zodanig verbuigen dat ze niet meer terugkeren naar hun vlakke positie. Dit kan de kantbank permanent beschadigen. Houd daarom rekening met uw afbuigwerkzaamheden bij het berekenen van het tonnage. (Voor meer informatie hierover kunt u "De 4 pijlers van een kantbanktonnage" raadplegen.)
Als de flens die afgevlakt moet worden lang genoeg is, zou de zijwaartse druk minimaal moeten zijn. Als u echter merkt dat de zijwaartse druk te groot is en u de beweging en verdraaiing van de mod wilt beperken, kunt u drukplaten aan de mod toevoegen. Een drukplaat is niets meer dan een dik stuk staal dat aan het onderste gereedschap is bevestigd en boven het bovenste gereedschap uitsteekt. De drukplaat vermindert de effecten van de zijwaartse druk en zorgt ervoor dat het bovenste en onderste gereedschap niet in tegengestelde richtingen bewegen (zie afbeelding 2).
Zoals ik aan het begin van deze column al aangaf, zijn er te veel vragen en te weinig tijd om ze allemaal te beantwoorden. Bedankt voor uw geduld als u mij onlangs vragen heeft gestuurd.
In elk geval, laat de vragen maar komen. Ik zal ze zo snel mogelijk beantwoorden. Tot die tijd hoop ik dat de antwoorden hier nuttig zijn voor degenen die de vraag stelden en anderen die met soortgelijke problemen worstelen.
Ontdek de geheimen van het gebruik van een kantbank tijdens deze intensieve tweedaagse workshop op 8 en 9 augustus. Docent Steve Benson leert u de theorie en wiskundige grondbeginselen van uw machine. U leert de principes van hoogwaardig plaatbuigen door middel van interactieve instructie en voorbeeldopgaven gedurende de cursus. Aan de hand van eenvoudig te begrijpen oefeningen leert u de vaardigheden die nodig zijn om nauwkeurige buigcorrecties te berekenen, het beste gereedschap voor de klus te kiezen en de juiste V-matrijsopening te bepalen om vervorming van het werkstuk te voorkomen. Ga naar de evenementpagina voor meer informatie.
FABRICATOR is het toonaangevende tijdschrift voor de metaalbewerkingsindustrie in Noord-Amerika. Het tijdschrift biedt nieuws, technische artikelen en casestudies waarmee fabrikanten hun werk efficiënter kunnen uitvoeren. FABRICATOR bedient de industrie al sinds 1970.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, heeft u eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle branchebronnen.
Geniet van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, met de nieuwste technologische ontwikkelingen, beste praktijken en branchenieuws voor de metaalstempelmarkt.
Krijg volledige toegang tot de digitale editie van The Additive Report en ontdek hoe additive manufacturing kan worden ingezet om de operationele efficiëntie te verbeteren en de winst te verhogen.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.