Non dimenticare le tolleranze della lamiera

È molto più del semplice blocco di tolleranza sulla stampa

Figura 1

La direzione della grana di un materiale aggiunge un'altra variabile a un processo di piegatura.

Quindi hai aggiunto una pressa per la stampa all'avanguardia e hai speso una piccola fortuna con utensili di precisione. Il produttore della pressa piegatrice ha promesso che questa nuova macchina si ripeterà in micron, ma per tutti i tuoi problemi, ricerca edue diligence, hai ancora gli stessi problemi che hai sempre avuto: angoli di piega inconsistenti e dimensioni della parte. I tuoi operatori hanno difficoltà a sperimentare variazioni part-to-part e gli obiettivi di produzione previsti sono ancora fermisolo un sogno irrealizzabile. Ora stai indovinando la tua decisione di acquistare tutta questa nuova attrezzatura.

Queste macchine moderne faranno ciò che gli opuscoli dicono di fare e gli utensili di precisione sono così precisi che non si verifichino problemi di altezza o di centro utensile. Possono contenere facilmente gli assi TX e TY. Allora, perché sei ancoraavere problemi? Potremmo indicare vari motivi, ma la ragione principale si riduce a una sola parola: tolleranza.

I materiali hanno anche tolleranze

Ogni giorno i tuoi operatori sanno di mantenere gli angoli e le dimensioni della piega entro le tolleranze presenti nel cartiglio sulla stampa. Ma hai mai considerato che il materiale con cui stai lavorando abbia tolleranze? E coinvolgonopiù della semplice variazione di spessore.

Il comportamento della lamiera è al meglio imprevedibile. Molto spesso molte variabili materiali non vengono nemmeno prese in considerazione durante la progettazione, la programmazione o addirittura la costruzione della parte. Ma conoscendo queste variabili, le loro tolleranze e compensandoleè necessario aumentare la produzione e la qualità. E richiede molto di più che basarsi solo sulle certificazioni o schede tecniche del produttore.

Standard ASTM

ASTM International, precedentemente nota come American Society for Testing and Materials, nacque nel 1898 come organizzazione che sviluppa e pubblica standard tecnici per molti materiali, inclusi tutti i tipi di acciaio,alluminio e acciaio inossidabile.

Proprio come i tuoi prodotti, la lamiera dal mulino ha delle variazioni consentite, queste sono impostate da ASTM International piuttosto che il blocco di tolleranza sulla stampa. Tuttavia, non tutte le lamiere e le lastre sono uguali. variabilitàincludere spessore, resistenza allo snervamento e composizione chimica.

Anche all'interno di un singolo gruppo di materiali, il trucco e gli indicatori di lamiera non sono fabbricati allo stesso modo nel mulino o tra i mulini. È necessario considerare le imperfezioni indotte dal processo di fabbricazione e le impurità e la contaminazione all'internoil materiale stesso.

Considerare uno dei materiali più comuni utilizzati nel negozio moderno, acciaio A36. Le norme ASTM richiedono al produttore di acciaio di certificare il limite di snervamento minimo del suo prodotto. Ciò significa che qualsiasi acciaio in grado di soddisfare il requisitoun carico di snervamento minimo di 36.000 PSI può essere venduto come acciaio A36. La lamiera con una resistenza media di 41.000 PSI può essere venduta come acciaio A36, anche se è il 13 percento più difficile dell'acciaio da 36.000-PSI.

figura 2

La deflessione dello spin provoca un effetto canoa, quando l'angolo di piega interno della parte è maggiore nel centro rispetto ai lati.

Questa piccola variazione potrebbe non sembrare molto, ma la maggiore resistenza alla forza richiede più tonnellaggio dalla pressa piegatrice per spezzare la resa del materiale e farlo piegare. Quando il materiale cambia da 36.000 a PSIuna forza di snervamento di 41.000-PSI, scoprirai che la profondità di penetrazione della tua pressa varia di circa 0,002 pollici. A seconda della larghezza dell'apertura dello stampo, questo può creare diversi gradi di variazione dell'angolo di piega.

Ad esempio, frenando un materiale su un 0.315 pollici. l'apertura dello stampo si tradurrà in una differenza di 1 grado solo cambiando la forza di snervamento del materiale da 36.000 a 41.000 PSI. Più piccola è l'apertura dello stampo rispetto allo spessore del materiale,maggiore è l'effetto.

Considerare ora l'acciaio dolce calibro 16. Il foglio ha uno spessore nominale di 0,059 pollici, un limite superiore di 0,0648 pollici e un limite inferiore di 0,0548 pollici, ottenendo un intervallo di 0,010 pollici. Aggiungere questo valore a 0,002 pollici. variazione della profondità di penetrazionenotato in precedenza, e puoi vedere come le variabili si sommano.

Elaborazione di variabili

Al mulino il materiale viene prima arrotolato a una temperatura superiore al punto di ricristallizzazione, il che significa che i grani non hanno preferenze direzionali. Il laminato a freddo viene congelato a freddo, facendo sì che i grani mostrino una preferenza direzionale inla direzione del rotolamento.

Questo lo rende anisotropico. Quando un materiale è anisotropico, i risultati della flessione cambieranno in relazione al grano. Piegando con, contro o diagonalmente alla direzione della grana si otterranno diversi angoli di piega e raggi di piega interni,tutti richiedono diverse deduzioni di piega. Questo aggiunge un'altra variabile ai prodotti formati (vedi Figura 1).

L'età del materiale influenzerà anche i risultati. Il foglio invecchiato o ossidato è più morbido di un acciaio laminato a caldo recentemente decapato. È inoltre necessario considerare la temperatura alla quale il foglio viene piegato. Si formerà un pezzo di acciaio caldodiversamente da un foglio che si forma a temperatura ambiente.

I risultati di piegatura sono inoltre influenzati dalla configurazione della parte e dal modo in cui la parte è stata elaborata all'interno della struttura. I fori e le caratteristiche possono indurre tensioni interne nel pezzo e, se posizionati sopra o troppo vicini alla curvalinea, indebolire la curva.

Considerare anche la zona interessata dal calore creata quando il laser o il plasma tagliano l'appartamento. Lo shock termico indurisce il materiale nell'area del taglio, che influisce nuovamente sul modo in cui il pezzo si formerà a causa del cambiamento della temperatura del materialeattraverso una curva più morbida in alcuni punti, più difficile negli altri.

Ritorno alla macchina

Figura 3

Questo dispositivo antideflagrante ha cunei regolabili. A seconda del dispositivo, i cunei possono essere spostati con un sistema meccanico o idraulico o una combinazione di entrambi.

Che si tratti di un cambiamento di temperamento, di spessore o di snervamento, tutti questi fattori cambiano il modo in cui la pressa di frenatura stessa risponde e il modo in cui si manifesta il cambiamento delle forze di flessione.

Ovviamente, la macchina stessa ha il proprio set di variabili. Uno dei problemi più significativi e inevitabili per la pressa piegatrice è che i suoi telai si deformano o si deformano sotto carico. Ciò si verifica perché il flusso di potenza di una pressa piegatrice ètipicamente prodotto alle estremità del letto mentre generalmente ci formiamo al centro. Ciò causa molta deflessione nel letto e nella ram, dove avviene la formazione. La deflessione è amplificata dal dorso flesso deltelai laterali sotto carico, un fenomeno noto come imbardata. Quando si modifica la resistenza allo snervamento del materiale o lo spessore, la deflessione aumenterà o diminuirà di conseguenza.

Ciò che si manifesterà nella parte è noto come effetto canoa (vedi Figura 2), dove l'angolo di piega interno è maggiore nel centro rispetto ai lati. Ciò si verifica perché il punzone e il dado sono più distanti al centro che alle estremità.

È possibile compensare questa deformazione con un sistema di coronamento (vedi Figura 3), che il nuovo freno ha senza dubbio, ma quanta corona è necessaria? Molti produttori di presse piegatrici utilizzano database calcolati sulla base di una determinata pressa piegatricecaratteristiche di progettazione e lamiera standard come dettate dai requisiti ASTM del laminatoio e certificazioni pubblicate. Ovviamente, come descritto in precedenza, le caratteristiche del materiale variano, motivo per cui alcune macchine fanno corona eregolazioni dell'angolo in tempo reale.

Niente è una panacea

Pensare che la lamiera si comporterà in maniera immutabile è solo un'illusione. Diverse tecnologie di presse piegatrici aiutano a gestire la variazione dei materiali, ma ovviamente nessuna caratteristica tecnologica è una panacea, a volte lasciando la stampagli operatori dei freni stanno ancora lottando con coerenza da parte a parte. E ancora, lo fanno per una ragione semplice: il comportamento della lamiera è al massimo imprevedibile.

Con tutte le variabili coinvolte nella lamiera, gli operatori possono ancora trovare difficoltà nella produzione di pezzi, anche con una pressa piegatrice all'avanguardia. Hanno bisogno di sapere quali sono le variabili di tolleranza della lamiera e come compensareper loro, specialmente quando lavori singoli o piccoli lotti richiedono agli operatori di raggiungere gli angoli e le dimensioni di piega corretti al primo tentativo. Dovrebbero essere in grado di compensare alcune di queste variabili usando funzioni incorporatenella pressa piegatrice e nel suo controller, ma come per altre variabili, non così tanto.

Tuttavia, non perdere la fiducia nell'acquisto della nuova pressa piegatrice con tutti i suoi campanelli e fischietti e utensili di precisione. Rispetto alle alternative, rendono l'operazione molto più efficiente.