Come calcolare il raggio formato dall'aria di diversi angoli di piega

D: Ho davvero preso in considerazione la teoria che sta dietro ai tuoi articoli, e ho fatto del mio meglio per applicarla nella massima misura possibile. Sono sempre alla ricerca di modi per migliorare la mia capacità di calcolare le pieghe in modo più accurato e ho utilizzato varie regole empiriche che hai fornito. Naturalmente, molti di questi hanno intervalli di valori da utilizzare. Ci sono modi per calcolare le pieghe in modo più preciso per vari angoli e raggi?

R: In officina, è normale usare regole empiriche per far chiudere i calcoli, anche se è possibile ottenere i calcoli ancora più vicini. Innanzitutto, assicurati che il raggio desiderato non sia vicino al raggio di curvatura. Questo è il raggio più piccolo che puoi curvare in una parte prima che il naso del pugno inizi a sgualcire il materiale. Per l'acciaio laminato a freddo 60.000-PSI, ciò si verifica quando il raggio è circa il 63 percento dello spessore del materiale. Tuttavia, vari fattori entrano in gioco per diversi materiali, spessori e raggi del naso.

Una revisione della regola del 20 percento

Durante l'aria si formano le forme del raggio interno in proporzione alla larghezza dello stampo. Questo è vero per tutte le forme d'aria, indipendentemente dallo stile degli strumenti che stai utilizzando. Questa è l'essenza della regola del 20 percento. Nota che la regola del 20 percento in realtà non è progettata per essere utilizzata per la selezione delle fustelle, ma viene invece utilizzata quando si calcolano le deduzioni di piegatura. Poi di nuovo, un buon tecnico può lavorare le informazioni in entrambi i modi.

Le percentuali nella regola del 20 percento si basano sulla resistenza alla trazione del materiale. Il "20 percento" deriva in realtà dalla gamma percentuale utilizzata per l'acciaio inossidabile. Per il nostro materiale di base, l'acciaio laminato a freddo 60.000-PSI, il raggio si forma come il 16 percento della larghezza dello stampo. Quindi, per applicare la regola ad altri materiali, calcoliamo quanto segue:

Tensione del materiale in PSI / 60.000 = fattore di differenza di trazione

Fattore di differenza di trazione × 0,16 = Percentuale di larghezza dello stampo

Dimensione larghezza stampo × Larghezza stampo = raggio di piegatura interno di una forma d'aria

Questo semplice calcolo funziona bene nell'ambiente del negozio, ma ovviamente ci sono molte altre variabili che influiscono sul raggio, incluso l'angolo di piega.

Altri angoli

Per calcolare il raggio prodotto a diversi angoli di piega, trovare prima il raggio e la lunghezza dell'arco della piega, quindi manipolare questi risultati in base al fattore di resistenza a trazione e snervamento. Questo mese copriremo la geometria alla ricerca del raggio e della lunghezza dell'arco. Nei prossimi mesi utilizzeremo queste misurazioni e il fattore nelle condizioni di piegatura del mondo reale.

Questa calcolatrice usa termini matematici generici, ma si applicano all'arena della pressa piegatrice. L '"altezza dell'arco" sulla calcolatrice del sito web è la stessa della profondità di penetrazione del punzone dal punto di schiacciamento alla parte inferiore del tratto (Dp). La "larghezza dell'arco" è la larghezza dello stampo (Dw). Se conosci la larghezza dello stampo e l'angolo di piegatura incluso, questo strumento online calcolerà la lunghezza dell'arco, la profondità di penetrazione e il raggio interno (vedi Figura 1).

Considerare un'applicazione che richiede un materiale di spessore pari a 0,125 pollici, piegato su un valore di 0,984 pollici. morire di larghezza. Usando il calcolatore online, otteniamo la lunghezza dell'arco; per trovare il raggio interno, moltiplichiamo la lunghezza dell'arco per lo spessore del materiale.

135 gradi: 1.25476-in. lunghezza dell'arco × 0,125 pollici = 0,156-in. raggio interno

120 gradi: 1.18985-in. lunghezza dell'arco × 0,125 pollici = 0,148-in. raggio interno

90 gradi: 1.09295-in. lunghezza dell'arco × 0,125 pollici = 0,136 pollici. raggio interno

60 gradi: 1.03044-in. lunghezza dell'arco × 0,125 pollici = 0,128 pollici. raggio interno

45 gradi: 1.0097-in. lunghezza dell'arco × 0,125 pollici = 0,126 pollici. raggio interno

Nota che tutti gli angoli dati sono inclusi.

Springback e l'effetto Parabola

Naturalmente, questo non tiene conto di un altro pezzo del puzzle-springback o, più specificamente, del moltiplicatore piegato / piegato. L'angolo con cui si piega la parte è "l'angolo piegato", mentre "l'angolo di piegatura" è quello misurato dopo che la pressione è stata rilasciata e il pezzo in lavorazione torna indietro. Se l'angolo si rilassa, lo stesso vale per il raggio. Tratterò anche il moltiplicatore piegato / piegato più in dettaglio in una colonna futura.

Per essere veramente precisi, dobbiamo considerare cosa sta effettivamente accadendo durante una forma d'aria. Quando inizi a spingere il materiale nel dado, rompi la resa del materiale e entri nella zona di plastica, in realtà non stai formando un solo raggio.

Per spiegare questo, torniamo alle basi. Un raggio ha la metà del diametro di un cerchio. Immagina un cerchio disegnato in modo che la sua superficie curva si adatti alla forma della piega. Quando l'angolo di piega si allarga, il cerchio deve diventare più grande per conformarsi alla forma della piega; un cerchio più grande, ovviamente, ha un raggio più grande. In questo modo misuriamo il raggio di curvatura interno nella fabbricazione di lamiere di precisione. Più piccolo è il raggio, più nitida è la curva della curva; più grande è il raggio, più ampia è la curva.

Ma questo non è esattamente ciò che accade durante una forma d'aria. Sovrapponi il cerchio e la forma della curva, e scoprirai che, in alcuni casi, non corrispondono abbastanza. Questo perché la forma della curva non è solo un raggio, ma diversi.

Ritorna alla natura della piegatura della lamiera. Poiché il punzone spinge il materiale nello spazio dello stampo, non sempre forma un raggio semplice. Crea infatti una parabola, una forma conica (vedi Figura 2). Poiché in realtà si forma una parabola, il raggio non rimane coerente attraverso l'angolo di piega. Questa parabola influisce su varie funzioni di piega e l'effetto sulle curve a raggio profondo è ottimo. Ne avrò di più nei prossimi mesi.

Ora stai capendo perché usiamo le regole generali piuttosto che provare a calcolare finché non siamo di fronte. Abbiamo così tante variabili da affrontare. Ciò nonostante, possiamo essere estremamente vicini se proviamo.

Matematica dietro il raggio e la lunghezza dell'arco

La flessione nel suo nucleo riguarda la geometria. Ma se vuoi sapere la matematica dietro a tutto, fai riferimento all'equazione in scatola nella figura. A è la profondità di penetrazione (Dp), B è metà della larghezza dello stampo (Dw) e R è il raggio. La linea rossa curva rappresenta la curva. Una volta calcolato il raggio, puoi trovare la lunghezza dell'arco, anche se dovrai convertire i gradi dell'angolo di piegatura incluso in radianti.

Si noti che questa è pura geometria, e il raggio risultante non incorpora le condizioni della flessione reale. Ma ti dà una figura con cui puoi lavorare per calcolare variabili come lo spessore del materiale, il tipo di materiale e il ritorno elastico.

Considera la seguente applicazione utilizzando una larghezza dello stampo di 0,984 pollici, piegandola a un angolo incluso di 135 gradi. La penetrazione dal punto di schiacciamento alla parte inferiore del tratto (Dp) è 0,328 pollici.

Calcolo del raggio

Raggio interno = [(Dw / 2) 2 + Dp2] / Dp × 2

Raggio interno = (0,4922 + 0,3282) / 0,328 × 2 = 0,532 pollici.

Calcolo della lunghezza dell'arco

Gradi alla conversione radiante: angolo inclinato in gradi × (3.1415 / 180)

Lunghezza arco = raggio interno × Angolo inclinato in radianti

Conversione dei radianti: 135 × (3.1415 / 180) = 2.35619449

Lunghezza arco = 0.532 × 2.35619449

Lunghezza arco = 1,253495469