Chuyên gia về uốn vải Steve Benson trả lời email của độc giả về các câu hỏi liên quan đến việc tính toán đường viền và uốn vải. (Ảnh: Getty Images)
Tôi nhận được rất nhiều email mỗi tháng và tôi ước mình có thời gian để trả lời tất cả. Nhưng than ôi, một ngày không đủ thời gian để làm tất cả. Đối với chuyên mục tháng này, tôi đã tổng hợp một vài email mà tôi chắc chắn rằng những độc giả thường xuyên của tôi sẽ thấy hữu ích. Bây giờ, hãy bắt đầu nói về các vấn đề liên quan đến bố cục.
Hỏi: Trước hết, tôi muốn nói rằng bạn viết rất hay. Tôi thấy bài viết rất hữu ích. Tôi đang gặp khó khăn với một vấn đề trong phần mềm CAD của chúng tôi và dường như không tìm ra giải pháp. Tôi đang tạo một đoạn vải trống cho đường viền, nhưng phần mềm luôn yêu cầu thêm khoảng trống uốn cong. Người vận hành máy uốn của chúng tôi bảo tôi không nên để lại khoảng trống uốn cong cho đường viền, vì vậy tôi đã thiết lập phần mềm CAD ở mức tối thiểu tuyệt đối cho phép (0,008″) – nhưng tôi vẫn hết vải.
Ví dụ, tôi có một tấm thép không gỉ 304 dày 16 gauge, kích thước bên ngoài là 2″ x 1.5″ x 0.75″. Viền mép được ghi ở bên ngoài. Các thợ uốn của chúng tôi đã xác định rằng lượng cho phép uốn là 0.117 inch. Khi chúng ta cộng kích thước và viền mép, rồi trừ đi lượng cho phép uốn (2 + 1.5 + 0.75 – 0.117), ta được chiều dài phôi là 4.132 inch. Tuy nhiên, tính toán của tôi lại cho ra chiều dài phôi ngắn hơn (4.018 inch). Vậy thì, làm thế nào để tính toán chiều dài phôi phẳng cho phần viền mép?
A: Trước tiên, chúng ta hãy làm rõ một vài thuật ngữ. Anh/chị đã đề cập đến dung sai uốn cong (BA) nhưng không đề cập đến khấu trừ uốn cong (BD). Tôi nhận thấy anh/chị không tính BD cho các đoạn uốn cong có kích thước từ 2,0″ đến 1,5″.
BA và BD khác nhau và không thể thay thế cho nhau, nhưng nếu sử dụng đúng cách, cả hai đều dẫn đến cùng một kết quả. BA là khoảng cách xung quanh bán kính được đo tại trục trung tính. Sau đó, cộng số đó vào kích thước bên ngoài để có được chiều dài phôi phẳng. BD được trừ đi từ kích thước tổng thể của phôi, mỗi lần uốn cong một lần.
Hình 1 thể hiện sự khác biệt giữa hai loại. Chỉ cần đảm bảo bạn đang sử dụng loại chính xác. Lưu ý rằng các giá trị của BA và BD có thể thay đổi tùy thuộc vào từng đoạn uốn, tùy thuộc vào góc uốn và bán kính trong cuối cùng.
Để hiểu rõ vấn đề của bạn, bạn đang sử dụng thép không gỉ 304 dày 0,060″ với một đường uốn cong và kích thước bên ngoài là 2,0 và 1,5″, cùng với đường viền mép 0,75″. Một lần nữa, bạn không cung cấp thông tin về góc uốn và bán kính uốn cong bên trong, nhưng để đơn giản, tôi đã tính toán giả định bạn tạo góc uốn 90 độ trên tấm thép dày 0,472 inch. Điều này cho bạn bán kính uốn cong nổi là 0,099 inch, được tính toán bằng quy tắc 20%. (Để biết thêm về quy tắc 20%, bạn có thể xem bài viết “Cách dự đoán chính xác bán kính uốn cong bên trong của sự hình thành không khí” bằng cách nhập tiêu đề vào ô tìm kiếm của thefabricator.com.)
Nếu bán kính đột là 0,062 inch, thì bán kính đột sẽ làm cong vật liệu hơn 0,472 inch. Khi mở khuôn, bạn đạt được độ mở 0,099 inch. Trong phạm vi bán kính uốn, BA của bạn nên là 0,141 inch, độ lùi ngoài nên là 0,125 inch, và độ giảm uốn (BD) nên là 0,107 inch. Bạn có thể áp dụng BD này cho các đường uốn từ 1,5 đến 2,0 inch. (Bạn có thể tìm thấy công thức BA và BD trong bài viết trước của tôi, bao gồm cả “Những điều cơ bản khi áp dụng các hàm uốn”).
Tiếp theo, bạn cần tính toán phần cần trừ cho đường viền. Trong điều kiện lý tưởng, hệ số trừ cho đường viền phẳng hoặc khép kín (vật liệu dày dưới 0,080 inch) là 43% độ dày vật liệu. Trong trường hợp này, giá trị cần trừ là 0,0258 inch. Sử dụng thông tin này, bạn có thể thực hiện tính toán trên một tấm vải phẳng:
0,017 inch. Sự khác biệt giữa giá trị phôi phẳng của bạn là 4,132 inch và của tôi là 4,1145 inch có thể dễ dàng giải thích bởi thực tế là việc gấp mép phụ thuộc rất nhiều vào người thao tác. Ý tôi là gì? Nếu người thao tác tác động mạnh hơn vào phần được làm phẳng trong quá trình uốn, bạn sẽ có được một mép dài hơn. Nếu người thao tác không tác động đủ mạnh vào mép, mép cuối cùng sẽ ngắn lại.
Hỏi: Chúng tôi có một ứng dụng uốn để tạo hình các tấm kim loại khác nhau, từ thép không gỉ 20-ga đến vật liệu phủ sẵn 10-ga. Chúng tôi có một máy ép uốn với điều chỉnh dụng cụ tự động, một khuôn chữ V có thể điều chỉnh ở phía dưới và một mũi đột phân đoạn tự định vị ở phía trên. Thật không may, chúng tôi đã mắc sai lầm và đặt mua một mũi đột có bán kính đầu mũi là 0,063″.
Chúng tôi đang cố gắng làm cho chiều dài mặt bích đồng nhất ở phần đầu tiên. Có người cho rằng phần mềm CAD của chúng tôi đang sử dụng phép tính sai, nhưng công ty phần mềm của chúng tôi đã phát hiện ra vấn đề và nói rằng mọi thứ đều ổn. Liệu vấn đề có phải do phần mềm của máy uốn? Hay chúng tôi đang suy nghĩ quá mức? Đây chỉ là một điều chỉnh BA thông thường hay chúng tôi có thể mua một mũi đột mới với bán kính 0,032″? Bất kỳ thông tin hoặc lời khuyên nào cũng sẽ được đánh giá cao.
A: Trước tiên, tôi sẽ trả lời nhận xét của bạn về việc mua sai bán kính đột dập. Với loại máy bạn đang sử dụng, tôi cho rằng bạn đang dùng phương pháp tạo hình bằng khí nén. Điều này dẫn đến một vài câu hỏi. Thứ nhất, khi bạn gửi đơn hàng đến xưởng, bạn có cho người vận hành biết thiết kế lỗ mở của chi tiết được tạo trên khuôn nào không? Điều này tạo ra sự khác biệt rất lớn.
Khi bạn tạo hình chi tiết bằng phương pháp thổi khí, bán kính trong cuối cùng được tạo thành theo tỷ lệ phần trăm của đường kính khuôn. Đây là quy tắc 20% (xem câu hỏi đầu tiên để biết thêm thông tin). Đường kính khuôn ảnh hưởng đến bán kính uốn, từ đó ảnh hưởng đến BA và BD. Vì vậy, nếu phép tính của bạn bao gồm một bán kính có thể đạt được khác với bán kính mà người vận hành sử dụng trên máy, bạn sẽ gặp vấn đề.
Giả sử máy sử dụng khuôn có chiều rộng khác với kế hoạch. Trong trường hợp này, máy sẽ tạo ra bán kính uốn cong bên trong khác với kế hoạch, làm thay đổi BA và BD, và cuối cùng là kích thước thành phẩm của chi tiết.
Điều này dẫn tôi đến nhận xét của bạn về bán kính đột dập sai. 0,063″ trừ khi bạn đang cố gắng có bán kính uốn cong bên trong khác hoặc nhỏ hơn. Bán kính đó sẽ hoạt động tốt, đó là lý do tại sao.
Đo bán kính uốn cong bên trong thu được và đảm bảo nó khớp với bán kính uốn cong bên trong đã tính toán. Bán kính đột dập của bạn có thực sự sai không? Điều đó phụ thuộc vào mục tiêu bạn muốn đạt được. Bán kính đột dập phải bằng hoặc nhỏ hơn bán kính uốn cong bên trong tự do. Nếu bán kính đột dập lớn hơn bán kính uốn cong tự do trên một lỗ khuôn nhất định, chi tiết sẽ mang bán kính đột dập đó. Điều này sẽ lại làm thay đổi bán kính uốn cong bên trong và các giá trị bạn đã tính toán cho BA và BD.
Mặt khác, bạn không nên sử dụng bán kính đột quá nhỏ, vì điều này có thể làm cho chỗ uốn cong trở nên sắc nhọn hơn và gây ra nhiều vấn đề khác. (Để biết thêm chi tiết về vấn đề này, hãy xem “Cách tránh những khúc cua gấp”).
Ngoài hai trường hợp cực đoan này, cơ cấu đột dập trong không khí chỉ là một bộ phận đẩy và không ảnh hưởng đến BD và BA. Một lần nữa, bán kính uốn được biểu thị bằng phần trăm của khe hở khuôn, được tính toán bằng quy tắc 20%. Đồng thời, hãy chắc chắn áp dụng chính xác các thuật ngữ và giá trị của BA và BD, như thể hiện trong Hình 1.
Câu hỏi: Tôi đang cố gắng tính toán lực ngang tối đa cho một dụng cụ may viền tùy chỉnh để đảm bảo an toàn cho người vận hành trong quá trình may viền. Bạn có lời khuyên nào giúp tôi tìm ra điều này không?
Trả lời: Lực ngang hoặc lực đẩy ngang rất khó đo lường và tính toán khi làm phẳng mép vải trên máy ép uốn và trong hầu hết các trường hợp là không cần thiết. Nguy hiểm thực sự là việc quá tải máy ép uốn và làm hỏng chày và bàn máy. Pít tông và bàn máy bị lật khiến mỗi bộ phận bị cong vĩnh viễn.
Hình 2. Các tấm chặn trên bộ khuôn làm phẳng đảm bảo rằng dụng cụ trên và dưới không chuyển động ngược chiều nhau.
Thông thường, máy ép uốn sẽ bị biến dạng dưới tải trọng và trở lại vị trí phẳng ban đầu khi tải trọng được loại bỏ. Tuy nhiên, vượt quá giới hạn tải trọng của máy có thể làm cong các chi tiết máy đến mức chúng không còn trở lại vị trí phẳng nữa. Điều này có thể gây hư hỏng vĩnh viễn cho máy ép uốn. Do đó, hãy chắc chắn tính đến các thao tác uốn mép trong tính toán tải trọng. (Để biết thêm về vấn đề này, bạn có thể tham khảo “4 trụ cột của tải trọng máy ép uốn”).
Nếu phần mặt bích cần làm phẳng đủ dài để làm phẳng, lực đẩy ngang sẽ ở mức tối thiểu. Tuy nhiên, nếu bạn thấy lực đẩy ngang quá lớn và muốn hạn chế chuyển động và xoắn của bộ phận điều chỉnh, bạn có thể thêm các tấm đẩy vào bộ phận điều chỉnh. Tấm đẩy chỉ đơn giản là một miếng thép dày được thêm vào dụng cụ phía dưới, kéo dài lên trên dụng cụ phía trên. Tấm đẩy làm giảm tác động của lực đẩy ngang và đảm bảo rằng dụng cụ phía trên và phía dưới không di chuyển ngược chiều nhau (xem Hình 2).
Như tôi đã nêu ở đầu bài viết này, có quá nhiều câu hỏi và quá ít thời gian để trả lời hết. Cảm ơn sự kiên nhẫn của các bạn nếu gần đây có ai gửi câu hỏi cho tôi.
Dù sao thì cứ để các câu hỏi tiếp tục được đặt ra. Tôi sẽ trả lời sớm nhất có thể. Cho đến lúc đó, tôi hy vọng những câu trả lời ở đây sẽ giúp ích cho những người đã đặt câu hỏi và những người khác đang gặp phải vấn đề tương tự.
Khám phá những bí quyết sử dụng máy ép uốn kim loại trong khóa học chuyên sâu kéo dài hai ngày vào ngày 8-9 tháng 8 với giảng viên Steve Benson, người sẽ dạy bạn lý thuyết và các nguyên tắc toán học cơ bản đằng sau máy móc của bạn. Bạn sẽ học được các nguyên tắc đằng sau việc uốn kim loại tấm chất lượng cao thông qua hướng dẫn tương tác và các bài tập mẫu trong suốt khóa học. Thông qua các bài tập dễ hiểu, bạn sẽ học được các kỹ năng cần thiết để tính toán chính xác độ uốn hao hụt, chọn công cụ tốt nhất cho công việc và xác định độ mở khuôn chữ V chính xác để tránh biến dạng chi tiết. Truy cập trang sự kiện để tìm hiểu thêm.
FABRICATOR là tạp chí hàng đầu Bắc Mỹ về ngành công nghiệp gia công và chế tạo kim loại. Tạp chí cung cấp tin tức, bài viết kỹ thuật và các trường hợp thực tế giúp các nhà sản xuất làm việc hiệu quả hơn. FABRICATOR đã phục vụ ngành công nghiệp này từ năm 1970.
Giờ đây, với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên quý giá trong ngành.
Phiên bản điện tử của Tạp chí Tube & Pipe Journal hiện đã hoàn toàn có thể truy cập được, giúp người dùng dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu quý giá trong ngành.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của tạp chí STAMPING Journal, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp thực hành tốt nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Additive Report để tìm hiểu cách thức sản xuất bồi đắp có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả hoạt động và tăng lợi nhuận.
Giờ đây, với quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, bạn dễ dàng tiếp cận các nguồn tài liệu quý giá trong ngành.