Tipi di raggio formati piegando all'aria su una pressa piegatrice

Domanda: Ho letto la tua rubrica per un po 'di tempo e, nel mio negozio, abbiamo passato molto tempo a discutere su quale curva acuta si trovi in ​​una forma d'aria e su come si rapporta a un raggio di curvatura minimo. Sono la stessa cosa o c'è una differenza? Potresti per favore rivedere questo argomento per noi in modo che possiamo avere una migliore comprensione di questi concetti e della loro applicazione nel mondo reale?

Risposta: Ci sono momenti in cui diventa necessario espandere e perfezionare le definizioni di qualcosa - e questa è una di quelle volte. Dopo mesi di ricerche su argomenti correlati come il k-factor, ho scoperto che abbiamo davvero bisogno di cambiare le nostre definizioni dei diversi tipi di raggi di curvatura.

Per la formazione di aria, abbiamo avuto tre tipi accettati: il minimo, il raggio e il profondo. Tuttavia, per riflettere tutta la ricerca che è andata avanti nella piegatura della lamiera negli ultimi decenni, potrebbe essere giunto il momento di utilizzare una terminologia più precisa.

I cinque ordini di raggio di curvatura

Ci sono cinque ordini del raggio di curvatura interno (Ir). Al centro della precisione di tutte le cose, l'Ir è quello che usiamo per calcolare le nostre tolleranze di piegatura (BA) e le piegature (BD). I cinque sono i seguenti:

1. Curva del raggio di curvatura

2. Curva del raggio minimo

3. Curva del raggio perfetta

4. Curare la superficie o il raggio

5. Curva del raggio di prova

Sharp Radius Bend

Una curva a raggio stretto è quella in cui il centro della curva è piegato. Questa cordonatura è causata dall'applicazione di una pressione su un'area talmente piccola che il tonnellaggio applicato supera la capacità del materiale di resistere a quella forza, consentendo al naso del punzone di perforare la superficie del materiale.

La cordonatura del centro del raggio causa variazioni nello spessore del materiale (Mt), resistenza allo snervamento, resistenza alla trazione e direzione della grana. Questi, a loro volta, portano a variazioni dell'angolo nella piega finale e variazioni nella deduzione di piega (BD). Nel peggiore dei casi, le piegature brusche producono un punto debole nella lamiera e causano il cedimento della curva nel prodotto finale.

Se una curva diventa nitida è una funzione del materiale, non il naso più forte del tuo negozio. Quando la punta del punzone è troppo piccola rispetto al tonnellaggio richiesto per formarsi, il carico sarà concentrato su un'area così piccola che il punzone inizierà a perforare la superficie del materiale.

Da qui hai due scelte. Il primo è di stare con la curva acuta e calcolare il BA, il setback esterno (OSSB), e BD usando il valore per il raggio fluttuato naturalmente. Se il raggio del muso del pugno deve rimanere lo stesso, durante la produzione sarà necessario osservare attentamente gli angoli di piega. Ancora una volta, poiché le curvature acute pungono la superficie del materiale, amplificano le variazioni dell'angolo di piega dai cambiamenti nelle proprietà del materiale, nella direzione della grana, nello spessore e nelle resistenze di trazione e snervamento.

La tua seconda opzione è ancora calcolare BA, OSSB e BD usando il raggio interno fluttuato naturalmente - solo questa volta, cambi il naso del punzone in un raggio il più vicino possibile al raggio fluttuato naturalmente senza superare il valore del raggio. Se il tuo naso pugno supera il valore del raggio fluttuante, il materiale assumerà il nuovo raggio più grande, cambiando nuovamente tutti i tuoi valori BD e il bianco piatto.

Mantenendo il raggio del muso il più vicino possibile ma sempre inferiore all'Ir flottante, otterrai l'angolo di piega più stabile e coerente e, per estensione, le quote lineari stabili.

Piega del raggio minimo

Un raggio di curvatura minimo non è il muso di punta più nitido disponibile nel negozio, che spesso viene interpretato erroneamente da molti ingegneri e programmatori. Piuttosto, un raggio di curvatura minimo può descrivere una delle due cose, a seconda del contesto.

Innanzitutto, è il punto in cui la curva diventa affilata e il naso del punzone inizia a penetrare nella superficie del materiale. Chiamala definizione "borderline minima" (vedi Figura 1). In secondo luogo, può significare il raggio interno più piccolo formato dall'aria che è possibile ottenere senza rompere la superficie esterna della curva.

Facendo riferimento alla seconda definizione, i fornitori di materiali spesso elencano il raggio interno minimo in multipli di Mt-e.g., 1Mt, 2Mt. Per essere più precisi, è possibile calcolare il raggio di piegatura minimo utilizzando la riduzione di tensione di un determinato materiale.

Solo per confondere ulteriormente le cose, puoi avere un raggio di curvatura minimo usando un naso di punzone abbastanza nitido che inizia a perforare (prima definizione) e anche a formare fessure sul raggio esterno. Indipendentemente da ciò, entrambe le definizioni sono strettamente correlate in quanto dipendono in qualche modo dalla resistenza alla trazione del materiale. Maggiore è la resistenza alla trazione, maggiore sarà il nasello del punzone per evitare fessurazioni all'esterno della curva. Questo vale anche per la durezza; più il materiale è duro, maggiore deve essere il raggio.

Indipendentemente dal fatto che si stia piegando il centro della piega, entrambi i tipi di curve del raggio minimo (insieme a curve strette) comprometteranno l'integrità e la consistenza complessiva del materiale. Perchè è questo? Poiché sia ​​le curvature dei raggi affilati che quelli minimi determinano un eccessivo stress da trazione. Questo altera la forma del raggio, cambiando così l'allungamento nella curva.

In lamiera di precisione, ogni parte, ogni piega e ogni tipo di materiale hanno determinate caratteristiche che fanno sì che ciascuno abbia il suo minimo all'interno del raggio di curvatura. Non sarà mai lo stesso, e questo deve essere considerato quando si progettano parti in lamiera. Per coerenza, prova a progettare parti con un raggio interno vicino allo spessore del materiale, che ci porta al nostro prossimo tipo di raggio: la curva perfetta.

The Perfect Radius Bend

Un raggio di curvatura perfetto è quello in cui il rapporto tra Ir e Mt è 1-a-1 (ovvero, Ir è uguale a Mt), ma copre anche un piccolo intervallo di valori che iniziano al raggio minimo e salgono al 125 percento del Mt.

Un raggio di curvatura perfetto è proprio perfetto. In una relazione da 1 a 1 da Ir a Mt, la piega si trova nel suo stato più stabile, consentendo di produrre un raggio con il minor numero di variazioni tra le pieghe. Produrre un angolo di piega coerente, dimensioni coerenti e la minor quantità di ritorno elastico.

Anche la relazione 1-a-1 da Ir a Mt è l'unico valore in cui la regola 8x volta a volta è valida, cioè la larghezza dello stampo deve essere 8 volte il monte. Questa regola diventa non valida quando il rapporto Ir-to-Mt diventa più grande o più piccolo.

La curvatura della superficie o del raggio e la curva del raggio profondo

Le curve di superficie o raggio sono dove il raggio interno è maggiore del 125 percento fino a circa 12 volte il Monte. Di nuovo, questo è approssimativo. Un limite superiore più preciso per le curve del raggio ha a che fare con il comportamento del materiale, che affronterò presto.

Con l'aumentare del rapporto Ir-to-Mt, aumenta anche il ritorno elastico. E quando il rapporto Ir-to-Mt è molto grande, il materiale non è molto duttile, anche a bassa resistenza alla trazione, e tutto questo può portare a rottura multipla (vedi Figura 2). Comune nel materiale a bassa resistenza alla trazione e meno comune nei materiali ad alta resistenza, la rottura multipla si manifesta come il raggio interno del materiale si separa dal naso del pugno. La rottura multipla può verificarsi quando il rapporto Ir-to-Mt supera il 12-a-1, ma nelle giuste circostanze, può assumere un rapporto massimo di 30-a-1.

Quindi quando una curva del raggio si trasforma in una curva a raggio profondo? Potrebbe essere descritto come il momento di separazione del materiale dal raggio del punzone. Di nuovo, questo può accadere quando il rapporto Ir-to-Mt supera il 12-a-1, ma in alcuni casi, può arrivare fino a 30-a-1.

Gli attributi materiali svolgono un ruolo importante nei risultati che otterrete. Troverai variazioni significative nel trucco, nei trattamenti e nelle tempere chimici all'interno di ciascun tipo o gruppo di materiali, al punto che è difficile definire il punto esatto in cui avviene il cambiamento.

Fino a un angolo di piegatura esterno di 90 gradi, il materiale seguirà fedelmente il contorno del raggio del punzone. Ma poi sia la penetrazione nello spazio del dado che il ritorno elastico fanno la loro magia. All'aumentare dell'angolo di piega esterno, vedrai un aumento proporzionale della quantità di ritorno elastico. Quanto più lontano devi andare per compensare il ritorno elastico, tanto maggiore è la separazione tra l'Ir e l'Rp, e quanto minore è l'Ir diventa relativo al raggio del punzone. Una curva a raggio profondo richiederà una qualche forma di compensazione o di contraccolpo per mantenere il materiale a contatto con il raggio del punzone (vedere la Figura 3).

Per inciso, questi potrebbero ancora essere ulteriormente suddivisi con il metodo di piegatura: flessione dell'aria, fondo, coniatura, piegatura e pulitura. Questo è un argomento per un altro giorno e un'altra colonna. Indipendentemente da ciò, se si sta formando aria, l'utilizzo di questi cinque termini può aiutare chiunque nel negozio a parlare la stessa lingua per affrontare qualsiasi sfida di piegatura.