Fro: Ech hat Schwieregkeeten ze verstoen, wéi de Biegeradius (wéi ech scho gesot hunn) am Drock mat der Auswiel vun den Tools zesummenhänkt. Zum Beispill hu mir de Moment Problemer mat e puer Deeler aus 0,5″ A36 Stol. Mir benotze fir dës Deeler Stanzmaschinnen mat engem Duerchmiesser vun 0,5″ Radius an eng Matriz vun 4 Zoll. Wann ech elo d'20%-Regel benotzen a mat 4 Zoll multiplizéieren, kréien ech 0,6 Zoll wann ech d'Ouverture vun der Matriz ëm 15% erhéijen (fir Stol). Awer wéi weess den Operateur, datt e Stanzmaschinnen mat engem Radius vun 0,5″ solle benotzen, wann den Drock e Biegeradius vun 0,6″ erfuerdert?
A: Dir hutt eng vun de gréissten Erausfuerderunge fir d'Blechindustrie ernimmt. Dëst ass e Mëssverständnis, mat deem souwuel Ingenieuren ewéi och Produktiounswierker ze kämpfen hunn. Fir dëst ze behiewen, fänke mir mat der Grondursaach un, den zwou Formatiounsmethoden, an dem Netverständnis vun den Ënnerscheeder tëscht hinnen.
Vum Opkomme vun de Biegemaschinnen an den 1920er Joren bis haut hunn d'Betreiber Deeler mat ënneschte Biegen oder Gläifen geformt. Och wann d'Ënnerbiege an de leschten 20 bis 30 Joer aus der Moud gaangen ass, duerchdréngen d'Biegemethoden nach ëmmer eis Denken, wa mir Blech béien.
Präzisiounsschleifinstrumenter koumen Enn der 1970er Joren op de Maart a veränneren de Paradigma. Also loosst eis e Bléck drop werfen, wéi sech Präzisiounsinstrumenter vun Hobelinstrumenter ënnerscheeden, wéi den Iwwergank zu Präzisiounsinstrumenter d'Industrie verännert huet a wéi dat alles mat Ärer Fro zesummenhänkt.
An den 1920er Joren huet sech d'Formen vu Scheiwebremsfalzen op V-fërmeg Formen mat passenden Stänzer geännert. E 90-Grad-Stänzer gëtt mat enger 90-Grad-Form benotzt. Den Iwwergank vum Falzen op d'Formen war e grousse Schrëtt no vir fir Blech. Et ass méi séier, deelweis well déi nei entwéckelt Plackebrems elektresch betätegt gëtt - net méi all Bieg manuell ze béien. Zousätzlech kann d'Plackebrems vun ënnen gebéit ginn, wat d'Genauegkeet verbessert. Nieft den Réckanlagen kann déi erhéicht Genauegkeet dorop zréckgefouert ginn, datt de Stänzer säi Radius an den banneschte Biegeradius vum Material dréckt. Dëst gëtt erreecht andeems d'Spëtzt vum Werkzeug op eng Materialdicke ugewannt gëtt, déi méi kleng ass wéi d'Dicke. Mir all wëssen, datt wa mir e konstante bannenzege Biegeradius erreeche kënnen, mir déi richteg Wäerter fir Biegsubtraktioun, Biegzulag, äusserlech Reduktioun an de K-Faktor berechnen kënnen, egal wéi eng Zort Bieg mir maachen.
Ganz dacks hunn Deeler ganz schaarf intern Biegeradien. D'Hiersteller, Designer an Handwierker woussten, datt den Deel géif halen, well alles ausgesinn huet, wéi wann et nei opgebaut gi wier - an tatsächlech war et dat och, zumindest am Verglach mat haut.
Alles ass gutt, bis eppes Besseres kënnt. Den nächste Schrëtt no vir koum Enn vun den 1970er Joren mat der Aféierung vu Präzisiounsgeschliffenen Tools, Computer-Numerik-Controller a fortgeschrattenen hydraulesche Kontrollen. Elo hutt Dir déi voll Kontroll iwwer d'Kantpress a seng Systemer. Mee den Tipppunkt ass e Präzisiounsgeschliffenen Tool, deen alles ännert. All d'Reegele fir d'Produktioun vu Qualitéitsdeeler hunn sech geännert.
D'Geschicht vun der Formatioun ass voller Spréng a Grenzen. An engem eenzege Sprong si mir vun onkonsequente Flexradien fir Plackebremsen op eenheetlech Flexradien iwwergaangen, déi duerch Stanzen, Grondéieren a Prägen entstane sinn. (Bemierkung: Verbéien ass net datselwecht wéi Goss; kuckt d'Kolonnenarchiven fir méi Informatiounen. An dëser Kolonn benotzen ech awer "Ënnenbéien" fir souwuel Verbéien wéi och Gossmethoden ze bezeechnen.)
Dës Methode brauchen eng bedeitend Tonnage fir d'Deeler ze formen. Natierlech ass dat a ville Hisiichten eng schlecht Noriicht fir d'Kantpress, d'Tool oder den Deel. Si ware awer bal 60 Joer laang déi heefegst Metallbéimethod, bis d'Industrie den nächste Schrëtt a Richtung Loftformung gemaach huet.
Also, wat ass Loftbildung (oder Loftbéien)? Wéi funktionéiert dat am Verglach zum ënneschte Flex? Dëse Sprong ännert nach eng Kéier d'Aart a Weis wéi Radien entstinn. Amplaz elo den banneschten Radius vun der Béi auszestanzelen, bildt d'Loft e "schwiewenden" banneschten Radius als Prozentsaz vun der Formöffnung oder dem Ofstand tëscht den Äerm vun der Form (kuckt Figur 1).
Figur 1. Beim Loftbéien gëtt den banneschten Radius vun der Béiung duerch d'Breet vun der Matrize bestëmmt, net duerch d'Spëtzt vum Stempel. De Radius "schwëmmt" an der Breet vun der Form. Zousätzlech bestëmmt d'Déift vum Duerchbroch (an net de Wénkel vum Matrize) de Wénkel vun der Béiung vum Werkstéck.
Eist Referenzmaterial ass niddereglegéierte Kuelestoffstol mat enger Zuchfestigkeit vu 60.000 psi an engem Loftbildungsradius vu ronn 16% vum Matrizlach. De Prozentsaz variéiert jee no Materialtyp, Flëssegkeet, Zoustand an aner Charakteristiken. Wéinst Ënnerscheeder am Blech selwer wäerten déi virausgesot Prozentsätz ni perfekt sinn. Si sinn awer zimmlech genee.
Mëll Aluminiumloft formt e Radius vun 13% bis 15% vun der Matrizenöffnung. Waarmgewalzt, ageleet an geölt Material huet e Loftbildungsradius vun 14% bis 16% vun der Matrizenöffnung. Kaltgewalzt Stol (eis Basiszuchfestigkeit ass 60.000 psi) gëtt duerch Loft an engem Radius vun 15% bis 17% vun der Matrizenöffnung geformt. De Loftbildungsradius vun 304 Edelstol ass 20% bis 22% vum Matrizenlach. Och hei hunn dës Prozentsätz eng Rei vu Wäerter wéinst Ënnerscheeder an de Materialien. Fir de Prozentsaz vun engem anere Material ze bestëmmen, kënnt Dir seng Zuchfestigkeit mat der Zuchfestigkeit vun 60 KSI vun eisem Referenzmaterial vergläichen. Zum Beispill, wann Äert Material eng Zuchfestigkeit vun 120 KSI huet, soll de Prozentsaz tëscht 31% an 33% leien.
Loosst eis soen, eise Kuelestol huet eng Zuchfestigkeit vu 60.000 psi, eng Déckt vun 0,062 Zoll, an e sougenannten bannenzege Biegeradius vun 0,062 Zoll. Béit en iwwer d'V-Lach vun der 0,472-Form an déi resultéierend Formel gesäit sou aus:
Äre bannenzege Biegeradius ass also 0,075 Zoll, wat Dir benotze kënnt fir Biegzoulagen, K-Faktoren, Réckzuch a Biegsubtraktioun mat enger gewësser Genauegkeet ze berechnen - dat heescht, wann Äre Kantpressebetreiber déi richteg Tools benotzt an Deeler ronderëm d'Tools designt, vun deenen d'Betreiber benotzt ginn.
Am Beispill benotzt den Operateur 0,472 Zoll. Stempelöffnung. Den Operateur ass an de Büro gaangen a sot: "Houston, mir hunn e Problem. Et ass 0,075." Impaktradius? Et gesäit aus, wéi wann mir wierklech e Problem hätten; wou kënne mir ee vun hinne kréien? Dat Nootste wat mir kréie kënnen, ass 0,078. "oder 0,062 Zoll. 0,078 Zoll. De Stanzradius ass ze grouss, 0,062 Zoll. De Stanzradius ass ze kleng."
Mee dat ass déi falsch Wiel. Firwat? De Radius vum Stempel erstellt keen bannenzege Biegeradius. Denkt drun, mir schwätze net vun der ënneschter Flexioun, jo, d'Spëtzt vum Schlagzeug ass den entscheedende Faktor. Mir schwätze vun der Bildung vu Loft. D'Breet vun der Matrix erstellt e Radius; de Stempel ass just en Dréckelement. Bedenkt och, datt de Wénkel vum Stanzform den bannenzege Radius vun der Biegung net beaflosst. Dir kënnt spitz, V-fërmeg oder Kanalmatrizen benotzen; wann all dräi déiselwecht Breet vum Stanzform hunn, kritt Dir deeselwechten bannenzege Biegeradius.
De Stanzradius beaflosst d'Resultat, awer ass net den entscheedende Faktor fir de Biegeradius. Wann Dir elo e Stanzradius formt, deen méi grouss ass wéi de schwiewende Radius, kritt den Deel e méi grousse Radius. Dëst ännert d'Biegzulag, d'Kontraktioun, de K-Faktor an d'Biegofzuch. Gutt, dat ass net déi bescht Optioun, oder? Dir verstitt - dat ass net déi bescht Optioun.
Wat wann mir 0,062 Zoll benotzen? Schlagradius? Dëse Schlag wäert gutt sinn. Firwat? Well, zumindest wann Dir fäerdeg Tools benotzt, ass en sou no wéi méiglech un den natierleche "schwiewenden" bannenzege Biegeradius. D'Benotzung vun dësem Stanzschlag an dëser Applikatioun sollt eng konsequent a stabil Bieung garantéieren.
Am Idealfall sollt Dir e Stanzradius wielen, deen dem Radius vum schwiewenden Deel nobäi kënnt, awer net méi héich ass. Wat méi kleng de Stanzradius am Verhältnes zum schwiewenden Biegeradius ass, wat méi onstabil a virauszesoen d'Bieg ass, besonnesch wann Dir vill biegt. Ze schmuel Stanzen zerknitteren d'Material a kreéieren schaarf Bieg mat manner Konsistenz a Widderhuelbarkeet.
Vill Leit froe mech, firwat d'Dicke vum Material nëmme wichteg ass, wann een e Lach fir d'Form auswielt. D'Prozentsätz, déi benotzt gi fir de Radius vun der Loftformung virauszesoen, ginn dovun aus, datt d'Form, déi benotzt gëtt, eng Formöffnung huet, déi fir d'Dicke vum Material gëeegent ass. Dat heescht, d'Matrixlach wäert net méi grouss oder méi kleng sinn, wéi gewënscht.
Och wann Dir d'Gréisst vun der Form verklengere oder vergréissere kënnt, tendéieren d'Radien sech ze deforméieren, wouduerch vill vun de Biegefunktiounswäerter geännert ginn. Dir kënnt och en ähnlechen Effekt gesinn, wann Dir de falschen Trefferradius benotzt. Dofir ass e gudden Ufankspunkt d'Faustregel, eng Formöffnung ze wielen, déi aacht Mol sou déck ass wéi d'Materialdicke.
Am beschte Fall kommen d'Ingenieuren an d'Atelier a schwätzen mam Pressbremsbetreiber. Vergewëssert Iech, datt jidderee den Ënnerscheed tëscht de Formmethoden kennt. Fannt eraus, wéi eng Methoden a Materialien se benotzen. Kritt eng Lëscht vun all de Stämpelen a Formen, déi se hunn, an designt dann den Deel op Basis vun dësen Informatiounen. Schreift dann an der Dokumentatioun d'Stämpelen a Formen op, déi fir déi richteg Veraarbechtung vum Deel néideg sinn. Natierlech kënnt Dir entlaaschtend Ëmstänn hunn, wann Dir Är Tools upasse musst, awer dëst sollt d'Ausnam anstatt d'Regel sinn.
Bedreiwer, ech weess, datt Dir all pretentiéis sidd, ech war selwer ee vun hinnen! Mee d'Zäiten, wou Dir Är Liiblingsinstrumenter konnt wielen, sinn eriwwer. Mee gesot ze kréien, wéi ee Tool Dir fir d'Deeldesign benotze sollt, spigelt net Äert Fäegkeetsniveau erëm. Et ass einfach eng Tatsaach vum Liewen. Mir sinn elo aus dënnem Loft gemaach a schlofen net méi. D'Regele hunn sech geännert.
FABRICATOR ass déi féierend Zäitschrëft fir Metallformung a Metallveraarbechtung an Nordamerika. D'Zäitschrëft publizéiert Neiegkeeten, technesch Artikelen a Fallgeschichten, déi et den Hiersteller erméiglechen, hir Aarbecht méi effizient ze maachen. FABRICATOR déngt der Industrie zënter 1970.
De komplette digitalen Zougang zum FABRICATOR ass elo verfügbar, sou datt Dir einfach Zougang zu wäertvolle Ressourcen aus der Industrie hutt.
De komplette digitalen Zougang zum Tubing Magazine ass elo verfügbar, sou datt Dir einfach Zougang zu wäertvolle Ressourcen aus der Branche hutt.
De komplette digitalen Zougang zu The Fabricator op Spuenesch ass elo verfügbar, wat einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen erméiglecht.
De Myron Elkins schwätzt beim The Maker Podcast iwwer säi Wee vun enger klenger Stad zum Fabrécksschweißer…
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 25. August 2023