Piegatura di precisione in lamiera, bump by bump

Gli strumenti e la configurazione giusti rendono più efficiente la tecnica della piega a sbalzo

Figura 1

La lunghezza dell'arco è la superficie interna misurata del raggio urtato.

Un raggio regolare e ampio in una piastra spessa e ad alta resistenza sembra abbastanza semplice, ma per formarlo è tutt'altro. Una piega a sbandamento è davvero decine di curve, urtate dal pugno del freno di alcuni gradi alla volta. Ogni linea di piega ha tutte le variabili che vanno in una piega convenzionale. Se si verifica un errore, si accumula in tutto il raggio urtato, dandoti un pezzo difettoso che deve essere rielaborato o demolito.

Costruire strumenti abbastanza grandi da gestire queste enormi curve in uno o pochi colpi di solito non è conveniente, e a volte non è solo pratico; la variazione richiesta di tonnellaggio e ritorno elastico da lotto a lotto è semplicemente troppo grande. A seconda delle caratteristiche di piegatura, è possibile creare il modulo in un rotolo di lastre. Ma abbastanza spesso, urtare una pressa piegatrice ad alto tonnellaggio rimane l'opzione più pratica e flessibile.

Molti operatori utilizzano i modelli per assicurarsi che stiano urtando un pezzo con il raggio e l'angolo corretti. È un lavoro noioso, ma se i tecnici si preparano correttamente e dispongono degli strumenti giusti, la flessione dell'urto può diventare molto più prevedibile ed efficiente.

Lunghezza dell'arco, Passo del raggio e Larghezza della matrice

Si inizia determinando la lunghezza dell'arco, misurata sulla superficie interna del raggio (vedere la Figura 1). \"Esistono molti modi diversi per calcolare questa lunghezza \" scrive Benson \"e uno dei più semplici è: Lunghezza arco = 6.28 × Raggio interno × (Angolo di piega complementare / 360). \"

Il passo del raggio è la distanza tra i dossi (gradini) utilizzati per piegare l'angolo (vedi Figura 2). Maggiore è il numero di passaggi, più uniforme sarà il raggio esterno. Per un raggio esterno uniforme in una curva a 90 °, puoi scegliere di urtare il metallo di soli 2 gradi ogni colpo. Ciò significa che dopo 45 passaggi, avrai creato una piega a 90 ° (45 passi × 2 gradi ogni passo = 90 gradi). Per ottenere il passo del raggio, dividere il numero di passi per la lunghezza dell'arco. Determinare l'intonazione del raggio è fondamentale. Sebbene un passo stretto possa creare un raggio di curvatura esterno estremamente regolare, rende anche un'operazione che richiede più tempo e denaro.

[Un passo stretto] moltiplica qualsiasi piccolo errore che potrebbe verificarsi dalla macchina, dal materiale o dagli utensili. Se una faccia già piegata poggia all'interno della matrice, aggrava un semplice calcolo di piegatura. Tale condizione sviluppa anche forze di offset rispetto agli strumenti che la macchina deve gestire. \"

Segue la larghezza della matrice. durante il bump bump il pugno scende nel dado di pochi gradi per ogni bump. Un'apertura della matrice ottimale è il doppio del passo del raggio. Questa stretta apertura a V consente alla parte di rimanere piatta su entrambe le spalle dello stampo. Idealmente, se sono disponibili gli strumenti giusti, la larghezza della matrice regola il passo del raggio. Più ampio è il dado, più ampio è il passo del raggio e più \"increspata \" diventa la curva.

Se la larghezza della matrice fosse maggiore del doppio del passo del raggio, le sezioni precedentemente formate affonderebbero leggermente all'interno dell'apertura della matrice. Ciò altera le caratteristiche di piega e può spostare verso l'alto il bordo della placca appoggiandosi contro il backgauge, che può modificare l'angolo di piega risultante.

Inoltre, è consigliabile utilizzare un raggio della punta del punzone abbastanza grande da non lasciare una linea di piega profonda ad ogni protuberanza, che a sua volta creerà una superficie esterna più ruvida. Raccomanda che il raggio del punzone sia superiore al 63 percento dello spessore dell'acciaio dolce; il raggio del punzone può essere maggiore se si lavora con altri materiali come la piastra ad alta resistenza, per la quale gli operatori potrebbero utilizzare un raggio del punzone rispetto al materiale più volte lo spessore del materiale (vedere \"Come una curva ad aria diventa nitida, \" disponibile su thefabricator.com).

Infine, è necessario determinare la profondità di penetrazione, che per una curva uniforme non deve essere molto più profonda del punto di pizzicamento, in cui il naso del punzone tiene saldamente il materiale. \"Come punto di partenza per curve di prova, \" \"la profondità di penetrazione può essere espressa come Profondità di penetrazione = (Die larghezza / 2) + Spessore del materiale - 0,02.

figura 2

Minore è la distanza tra due linee di protuberanza, più uniforme è il raggio di curvatura esterno.

Si noti che questo è solo un\"punto di partenza per le curve di prova\". Determinare le impostazioni ottimali per una curva di protuberanza, in particolare la profondità di penetrazione, è molto una questione di tentativi ed errori. Ad esempio, il primo bernoccolo potrebbe richiedere una penetrazione del punzone leggermente maggiore rispetto al secondo, e da lì la profondità del punzone può variare leggermente da un passo all'altro, a seconda della natura della piega, dello spessore del materiale, della durezza e del ritorno elastico.

Quando si tratta di larghezza della fustella e penetrazione del punzone, Benson aggiunge un avvertimento sulla larghezza della fustella: \"Guarda i tuoi carichi di tonnellaggio. \" Nonostante l'unica leggera penetrazione del punzone, la formazione di tonnellaggi aumenta rapidamente, specialmente in materiale spesso o duro.

Anche i materiali duri con un significativo ritorno elastico complicano le cose. Il ritorno elastico richiede una flessione eccessiva, quindi per urtare di 2 gradi è necessario che il punzone penetri più lontano. Quanto lontano? Ancora una volta, è complicato. Se la larghezza della matrice è ridotta, la modifica del livello di penetrazione del punzone diventa estremamente sensibile. Una piccola variazione nella posizione del punzone può cambiare drasticamente l'angolo di piega, una sfida quando si urtano di alcuni gradi alla volta.

Inoltre, una larghezza dello stampo stretta di solito significa un passo di raggio stretto e numerosi passi lungo la lunghezza dell'arco della piega di bump. Gli errori minuti all'inizio della sequenza possono accumularsi in errori angolari significativi dopo dozzine di dossi.

Il software di piegatura è progredito al punto in cui l'atto della programmazione non è così complicato come una volta. Ma determinare le variabili iniziali, inclusa la profondità di penetrazione del punzone, può ancora comportare tentativi ed errori.

Le moderne presse piegatrici possono eseguire forme adattive, con dispositivi di misurazione dell'angolo in grado di correggere le variazioni nel processo, ma funzionano meglio per curve di raggio standard, non necessariamente curve di bump. Ogni\"\ bump \" individuale è in sostanza una curva del raggio estremamente ampia, solo pochi gradi complementari, e la misurazione che crea sfide. i sistemi di misurazione in forma adattiva iniziano a funzionare quando un angolo di piega raggiunge tra 9 e 25 gradi complementari, a seconda della tecnologia specifica utilizzata. \"I dispositivi hanno anche bisogno di facce piatte su cui misurare\", ha detto, aggiungendo che durante una curva, questo non è possibile.

Considerando tutte queste sfide, i tecnici fanno buon uso dei modelli. Potrebbe aver bisogno di urtare un po ', confrontarlo con il modello, urtare un po' di più, misurare il modello, quindi urtare di nuovo, assicurandosi di non piegare eccessivamente. Potrebbe essere necessario ruotare la piastra per formare una flangia o un raggio urtato su un altro lato. Le flange precedentemente piegate non sono buoni punti di misurazione, ovviamente, quindi qui possono fare affidamento su segni di piega. Alcuni freni emettono un laser a infrarossi per allineare il punzone con la linea di piega prevista.

Tutto questo mestiere, combinato con il fatto che le piastre di grandi dimensioni non sono facili da spostare, significa che la maggior parte del tempo di ciclo nella piegatura di urti pesanti consiste in tutto ciò che i tecnici fanno tra le curve: spostare e misurare il pezzo e apportare le regolazioni del processo dove necessario . È qui che entrano in gioco le strategie di movimentazione dei materiali e di utensili.

Posizionamento delle parti

Quando possibile, i tecnici spingono la piastra contro il backgauge e il primo bump inizia verso la parte anteriore della lunghezza dell'arco (vedere la Figura 3). Il backgauge si sposta quindi in avanti per ogni passo fino all'ultimo bump. Ciò semplifica la rimozione della parte da parte degli operatori e offre loro un bordo piatto su cui misurare.

Figura 3

Quando possibile, la flessione si verifica da dietro a davanti, con il backgauge che si sposta in avanti in modo incrementale per ogni colpo.

Ovviamente, l'operatore non può andare in sicurezza dietro il freno per mantenere stabile il materiale. Cosa succede se un bump fa spostare leggermente la parte contro il backgauge? Questo getta via il posizionamento della parte, in modo che quando il calibro si sposta in avanti per il bump successivo, il pugno non colpisce dove dovrebbe. Un piccolo errore di posizionamento all'inizio della progressione dell'urto può far decollare significativamente l'angolo finale.

Weidgraaf ha descritto un'operazione che utilizza un backgauge specializzato. Un dito convenzionale per backgauge ha un backstop verticale e un componente orizzontale che supporta il materiale. Weidgraaf, tuttavia, descrisse un dorso a 6 assi che si raddoppiava come un morsetto. È essenzialmente un dito backgauge con pollici opponibili che afferra la placca dall'alto e dal basso per garantire che la posizione del calibro della placca rimanga coerente per tutta la sequenza di piegatura (vedi Figura 4).

Le pinze aiutano anche a posizionare pezzi di grandi dimensioni. Quando un foglio piatto viene portato al freno, gli indicatori afferrano il bordo della placca e lo riportano nella posizione programmata, rendendo i lavori degli operatori molto più facili e sicuri. Un team di tecnici non deve più lottare per posizionare un piatto di grandi dimensioni.

Muore variabile

Il cambio utensile aggiunge anche tempo tra i lavori. Supponiamo che un lavoro richieda una curva a sbalzo seguita da una curva ad aria con raggio convenzionale. Una curva di piega regolare richiederà una larghezza dello stampo stretta, mentre la curva del raggio, in particolare nella piastra spessa, richiederà un'apertura molto più ampia. Un dado variabile può essere utilizzato per entrambe le curve. \"Un dado variabile significa che puoi cambiare l'apertura del dado tra i colpi\", ha detto Linderot.

Allo stesso modo, gli stampi variabili possono aiutare quando si piegano curve complesse, come quelle con un raggio più ampio a un'estremità della parte e un raggio più corto all'altra estremità. Il tecnico può impostare una larghezza della matrice corta da urtare con un passo del raggio stretto, quindi impostare una larghezza della matrice più ampia per urtare il raggio più ampio, che può essere formato senza problemi con un passo del raggio più ampio (cioè, più spazio tra le protuberanze).

Incoronazione avanzata

Ancora un'altra variabile è la deflessione. Tutte le presse piegatrici si piegano sotto carico e possono diventare un grosso problema quando si hanno pezzi estremamente grandi. Supponiamo che tu sia piegato in modo irregolare e che tu abbia un errore costante di solo una frazione di grado, vedrai che dopo che l'intero pezzo è formato, avrai un arco o un piegamento in esso.

I freni moderni dispongono di sistemi automatici di compensazione dell'incoronazione per controllare questo effetto. Come ha spiegato Weidgraaf, sono più precisi e sicuramente più efficienti dello shim. Alcuni sistemi hanno una compensazione meccanica non solo al centro del letto, ma anche con incrementi specifici nell'intero spazio di lavoro. Tale tecnologia, che fornisce informazioni al CNC, offre ai tecnici la possibilità di modificare la formatura lungo una linea di curvatura estremamente lunga — qualche millesimo qui, qualche millesimo lì (vedi Figura 5).

Il tempo tra

Quando si analizza un'operazione di sbattimento di pezzi di grandi dimensioni, è possibile che l'effettivo urto non richieda così tanto tempo. Ciò che richiede tempo è tutto ciò che accade tra la flessione: lo spostamento e il trasporto di pezzi di grandi dimensioni all'interno e all'esterno della pressa piegatrice.

I supporti per pezzi possono aiutare. Questi includono rulli che aiutano a posizionare la piastra sul letto della pressa piegatrice, così come i supporti che si muovono verso l'alto con il pezzo in lavorazione nella sua forma. I supporti per pezzi possono rendere un'operazione molto più efficiente non solo perché liberano una gru a ponte, ma anche perché mantengono la piastra nella posizione formata dopo ogni urto, pronta per essere controllata dall'operatore con un modello.

Se ha bisogno di riscriverlo, può prendere esattamente la stessa linea di piega. Se posi un pezzo grande in piano, diventa un'arte sollevarlo di nuovo e posizionarlo esattamente sulla stessa linea di piega. \"

Figura 4

Durante tutto il ciclo di piegatura, la pinza trattiene la piastra senza perdere il punto di riferimento. Viene mostrata una curva del raggio, anche se la tecnologia può essere utilizzata anche per le curve di bump.

Linderot ha aggiunto che possono verificarsi incidenti gravi se si utilizza la gru per il supporto del pezzo. Se gli operatori non stanno attenti, un freno può esercitare una tonnellaggio così grande su un pezzo da poterlo abbassare e distruggere una gru a ponte che prova a trattenerlo.

Inoltre, ha affermato che alcune applicazioni potrebbero trarre vantaggio da sistemi di movimentazione che ruotano effettivamente la parte. I supporti si avvicinano alla parte anteriore e posteriore dell'attrezzatura, sollevano il pezzo pesante dallo stampo e lo ruotano sull'altro lato, senza necessità di installare un carroponte

Aggiungere efficienza all'artigianato

La curvatura, in particolare in pezzi di grandi dimensioni e spessi, rimane più arte che scienza. Le caratteristiche del materiale variano da lotto a lotto. Il backgauging preciso (ad esempio, quando si hanno curve su entrambi i bordi della parte) a volte non è proprio possibile. Tuttavia, eseguire preventivamente i calcoli di base e disporre degli strumenti giusti può rendere questi lavori impegnativi meno dispendiosi in termini di tempo e, soprattutto, molto più sicuri.