กลับไปสู่พื้นฐานของการขึ้นรูปอากาศและการดัดเบรกแบบกด

คำถาม: ฉันพยายามทำความเข้าใจว่ารัศมีการโค้งงอ (ดังที่ฉันอธิบายไว้) ในการพิมพ์เกี่ยวข้องกับการเลือกเครื่องมืออย่างไร ตัวอย่างเช่น ขณะนี้เรากำลังประสบปัญหากับชิ้นส่วนบางส่วนที่ทำจากเหล็ก A36 ขนาด 0.5 นิ้ว เราใช้การเจาะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5″ สำหรับชิ้นส่วนเหล่านี้ รัศมีและ 4 นิ้ว ตาย. ทีนี้ถ้าฉันใช้กฎ 20% แล้วคูณด้วย 4 นิ้ว เมื่อฉันเพิ่มช่องแม่พิมพ์ขึ้น 15% (สำหรับเหล็ก) ฉันจะได้ 0.6 นิ้ว แต่ผู้ปฏิบัติงานรู้ได้อย่างไรว่าต้องใช้การเจาะรัศมี 0.5″ เมื่อการพิมพ์ต้องมีรัศมีการโค้งงอ 0.6″
ตอบ: คุณกล่าวถึงหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่อุตสาหกรรมโลหะแผ่นต้องเผชิญ นี่เป็นความเข้าใจผิดที่ทั้งวิศวกรและโรงงานผลิตต้องเผชิญ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เราจะเริ่มต้นด้วยสาเหตุที่แท้จริง วิธีการสร้างทั้งสองวิธี และไม่เข้าใจความแตกต่างระหว่างทั้งสองวิธี
จากการถือกำเนิดของเครื่องดัดงอในช่วงทศวรรษปี 1920 จนถึงปัจจุบัน ผู้ปฏิบัติงานได้ขึ้นรูปชิ้นส่วนด้วยการโค้งงอหรือกราวด์ด้านล่าง แม้ว่าการดัดงอด้านล่างจะล้าสมัยไปแล้วในช่วง 20 ถึง 30 ปีที่ผ่านมา แต่วิธีการดัดยังคงแทรกซึมความคิดของเราเมื่อเราดัดโลหะแผ่น
เครื่องมือเจียรที่มีความแม่นยำเข้าสู่ตลาดในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และเปลี่ยนกระบวนทัศน์ ดังนั้น เรามาดูกันว่าเครื่องมือที่มีความแม่นยำแตกต่างจากเครื่องมือกบอย่างไร การเปลี่ยนไปใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำได้เปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมอย่างไร และทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับคำถามของคุณอย่างไร
ในช่วงทศวรรษที่ 1920 การขึ้นรูปได้เปลี่ยนจากรอยพับของดิสก์เบรกเป็นแม่พิมพ์รูปตัว V พร้อมการเจาะที่เข้ากัน จะใช้หมัด 90 องศากับดาย 90 องศา การเปลี่ยนจากการพับเป็นการขึ้นรูปเป็นก้าวสำคัญสำหรับโลหะแผ่น เร็วขึ้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเพลทเบรกที่พัฒนาขึ้นใหม่ทำงานด้วยระบบไฟฟ้า โดยไม่ต้องงอแต่ละโค้งด้วยตนเองอีกต่อไป นอกจากนี้เพลทเบรกยังสามารถโค้งงอจากด้านล่างได้ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำ นอกจาก backgauges แล้ว ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นยังเกิดจากการที่หมัดกดรัศมีเข้าไปในรัศมีการโค้งงอด้านในของวัสดุ ซึ่งสามารถทำได้โดยการใช้ปลายของเครื่องมือกับความหนาของวัสดุที่น้อยกว่าความหนา เราทุกคนรู้ดีว่าหากเราสามารถบรรลุรัศมีการโค้งงอภายในคงที่ เราก็สามารถคำนวณค่าที่ถูกต้องสำหรับการลบการโค้งงอ ค่าเผื่อการโค้งงอ การลดจากภายนอก และปัจจัย K ไม่ว่าเราจะทำการโค้งแบบใดก็ตาม
บ่อยครั้งที่ชิ้นส่วนมีรัศมีโค้งภายในที่แหลมคมมาก ผู้ผลิต นักออกแบบ และช่างฝีมือรู้ว่าชิ้นส่วนนี้จะคงอยู่ได้เพราะทุกอย่างดูเหมือนได้รับการสร้างขึ้นใหม่ และในความเป็นจริงแล้ว อย่างน้อยก็เมื่อเทียบกับในปัจจุบัน
ทุกอย่างจะดีจนกระทั่งมีสิ่งที่ดีกว่าเข้ามา ก้าวต่อไปเกิดขึ้นในปลายทศวรรษ 1970 ด้วยการเปิดตัวเครื่องมือกราวด์ที่มีความแม่นยำ ตัวควบคุมตัวเลขของคอมพิวเตอร์ และระบบควบคุมไฮดรอลิกขั้นสูง ตอนนี้คุณสามารถควบคุมกดเบรกและระบบได้อย่างเต็มที่ แต่จุดเปลี่ยนคือเครื่องมือที่มีความแม่นยำซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงทุกสิ่งได้ กฎทั้งหมดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพมีการเปลี่ยนแปลง
ประวัติศาสตร์ของการก่อตัวเต็มไปด้วยการก้าวกระโดด ในการก้าวกระโดดครั้งหนึ่ง เราได้เปลี่ยนจากรัศมีโค้งงอที่ไม่สอดคล้องกันสำหรับเพลทเบรก ไปสู่รัศมีโค้งงอสม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการปั๊ม การรองพื้น และการปั๊มลายนูน (หมายเหตุ: การเรนเดอร์ไม่เหมือนกับการหล่อ ดูข้อมูลเพิ่มเติมในคอลัมน์ที่เก็บถาวร อย่างไรก็ตาม ในคอลัมน์นี้ ฉันใช้ "การดัดด้านล่าง" เพื่ออ้างถึงทั้งวิธีการเรนเดอร์และการหล่อ)
วิธีการเหล่านี้ต้องใช้น้ำหนักมากเพื่อสร้างชิ้นส่วน แน่นอนว่านี่เป็นข่าวร้ายสำหรับเบรกกด เครื่องมือ หรือชิ้นส่วนในหลาย ๆ ด้าน อย่างไรก็ตาม พวกเขายังคงเป็นวิธีการดัดโลหะที่ใช้กันมากที่สุดมาเป็นเวลาเกือบ 60 ปี จนกระทั่งอุตสาหกรรมก้าวไปสู่ขั้นต่อไปของการขึ้นรูปทางอากาศ
การก่อตัวของอากาศ (หรือการดัดงอของอากาศ) คืออะไร? มันทำงานอย่างไรเมื่อเทียบกับการงอด้านล่าง? การกระโดดนี้จะเปลี่ยนวิธีการสร้างรัศมีอีกครั้ง ตอนนี้ แทนที่จะเจาะรัศมีด้านในของส่วนโค้งออก อากาศจะเกิดรัศมีภายใน "ลอย" เป็นเปอร์เซ็นต์ของช่องเปิดของแม่พิมพ์หรือระยะห่างระหว่างแขนของแม่พิมพ์ (ดูรูปที่ 1)
รูปที่ 1 ในการดัดงอด้วยอากาศ รัศมีด้านในของการโค้งงอจะถูกกำหนดโดยความกว้างของแม่พิมพ์ ไม่ใช่ปลายของพันช์ รัศมี “ลอย” ภายในความกว้างของแบบฟอร์ม นอกจากนี้ ความลึกของการเจาะ (ไม่ใช่มุมแม่พิมพ์) จะเป็นตัวกำหนดมุมของการโค้งงอของชิ้นงาน
วัสดุอ้างอิงของเราคือเหล็กกล้าคาร์บอนผสมต่ำที่มีความต้านทานแรงดึง 60,000 psi และรัศมีการขึ้นรูปอากาศประมาณ 16% ของรูแม่พิมพ์ เปอร์เซ็นต์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ ความลื่นไหล สภาพ และคุณลักษณะอื่นๆ เนื่องจากความแตกต่างของแผ่นโลหะ เปอร์เซ็นต์ที่คาดการณ์ไว้จึงไม่มีวันสมบูรณ์แบบ อย่างไรก็ตาม มันค่อนข้างแม่นยำ
อากาศอะลูมิเนียมแบบอ่อนมีรัศมี 13% ถึง 15% ของช่องเปิดของแม่พิมพ์ วัสดุดองและทาน้ำมันรีดร้อนมีรัศมีการก่อตัวของอากาศ 14% ถึง 16% ของช่องเปิดของแม่พิมพ์ เหล็กแผ่นรีดเย็น (ความต้านทานแรงดึงพื้นฐานของเราคือ 60,000 psi) ถูกสร้างขึ้นโดยอากาศภายในรัศมี 15% ถึง 17% ของช่องเปิดของแม่พิมพ์ รัศมีการขึ้นรูปอากาศของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 คือ 20% ถึง 22% ของรูแม่พิมพ์ อีกครั้งเปอร์เซ็นต์เหล่านี้มีช่วงของค่าเนื่องจากความแตกต่างของวัสดุ ในการกำหนดเปอร์เซ็นต์ของวัสดุอื่น คุณสามารถเปรียบเทียบความต้านทานแรงดึงกับความต้านทานแรงดึง 60 KSI ของวัสดุอ้างอิงของเราได้ ตัวอย่างเช่น หากวัสดุของคุณมีความต้านทานแรงดึง 120-KSI เปอร์เซ็นต์ควรอยู่ระหว่าง 31% ถึง 33%
สมมติว่าเหล็กกล้าคาร์บอนของเรามีความต้านทานแรงดึง 60,000 psi ความหนา 0.062 นิ้ว และสิ่งที่เรียกว่ารัศมีโค้งงอด้านใน 0.062 นิ้ว งอเหนือรู V ของดาย 0.472 และสูตรที่ได้จะมีลักษณะดังนี้:
ดังนั้นรัศมีการโค้งงอด้านในของคุณจะเท่ากับ 0.075″ ซึ่งคุณสามารถใช้คำนวณค่าเผื่อการโค้งงอ ปัจจัย K การถอยกลับและการลบการโค้งงอได้อย่างแม่นยำ เช่น หากผู้ควบคุมเครื่องกดเบรกของคุณใช้เครื่องมือที่เหมาะสมและออกแบบชิ้นส่วนรอบๆ เครื่องมือที่ผู้ควบคุมใช้งาน .
ในตัวอย่าง ตัวดำเนินการใช้ 0.472 นิ้ว เปิดแสตมป์. เจ้าหน้าที่เดินขึ้นไปที่สำนักงานแล้วพูดว่า “ฮิวสตัน เรามีปัญหาแล้ว มันคือ 0.075” รัศมีกระแทก? ดูเหมือนว่าเราจะมีปัญหาจริงๆ เราจะไปหาหนึ่งในนั้นได้ที่ไหน? ใกล้ที่สุดที่เราจะได้คือ 0.078 “หรือ 0.062 นิ้ว” 0.078 นิ้ว รัศมีหมัดใหญ่เกินไป 0.062 นิ้ว รัศมีหมัดน้อยเกินไป”
แต่นี่เป็นทางเลือกที่ผิด ทำไม รัศมีการเจาะไม่ได้สร้างรัศมีโค้งงอด้านใน จำไว้ว่าเราไม่ได้พูดถึงการงอก้น ใช่แล้ว ส่วนปลายของกองหน้าคือปัจจัยในการตัดสินใจ เรากำลังพูดถึงการก่อตัวของอากาศ ความกว้างของเมทริกซ์จะสร้างรัศมี หมัดเป็นเพียงองค์ประกอบผลักดัน โปรดทราบว่ามุมแม่พิมพ์ไม่ส่งผลต่อรัศมีด้านในของการโค้งงอ คุณสามารถใช้เมทริกซ์เฉียบพลัน รูปตัว V หรือเมทริกซ์ช่องได้ ถ้าทั้งสามมีความกว้างแม่พิมพ์เท่ากัน คุณจะได้รัศมีโค้งด้านในเท่ากัน
รัศมีการเจาะส่งผลต่อผลลัพธ์ แต่ไม่ใช่ปัจจัยกำหนดรัศมีโค้งงอ ตอนนี้ หากคุณสร้างรัศมีการเจาะที่ใหญ่กว่ารัศมีลอย ชิ้นส่วนนั้นก็จะมีรัศมีที่ใหญ่กว่า สิ่งนี้จะเปลี่ยนค่าเผื่อการโค้งงอ การหดตัว ปัจจัย K และการหักงอ นั่นไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดใช่ไหม? คุณเข้าใจ – นี่ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด
จะเป็นอย่างไรถ้าเราใช้ 0.062 นิ้ว? รัศมีกระแทก? ช็อตนี้คงจะดี ทำไม เพราะอย่างน้อยเมื่อใช้เครื่องมือสำเร็จรูป จะมีรัศมีใกล้เคียงกับรัศมีโค้งงอด้านใน "ลอย" ตามธรรมชาติมากที่สุด การใช้หมัดนี้ในการใช้งานนี้ควรให้การดัดที่สม่ำเสมอและมั่นคง
ตามหลักการแล้ว คุณควรเลือกรัศมีการเจาะที่เข้าใกล้ แต่ไม่เกินรัศมีของคุณลักษณะชิ้นส่วนที่ลอยอยู่ ยิ่งรัศมีการเจาะเล็กลงเมื่อเทียบกับรัศมีโค้งงอ การโค้งงอก็จะยิ่งไม่เสถียรและคาดเดาได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณต้องโค้งงอบ่อยมาก การเจาะที่แคบเกินไปจะทำให้วัสดุยับยู่ยี่และทำให้เกิดการโค้งงอที่แหลมคม โดยมีความสม่ำเสมอและทำซ้ำได้น้อยลง
หลายคนถามฉันว่าเหตุใดความหนาของวัสดุจึงมีความสำคัญเฉพาะเมื่อเลือกรูแม่พิมพ์เท่านั้น เปอร์เซ็นต์ที่ใช้ในการทำนายรัศมีการก่อตัวของอากาศถือว่าแม่พิมพ์ที่ใช้มีช่องเปิดของแม่พิมพ์ที่เหมาะสมกับความหนาของวัสดุ นั่นคือรูเมทริกซ์จะไม่ใหญ่หรือเล็กไปกว่าที่ต้องการ
แม้ว่าคุณจะสามารถลดหรือเพิ่มขนาดของแม่พิมพ์ได้ แต่รัศมีมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูป ทำให้ค่าฟังก์ชันการดัดงอเปลี่ยนแปลงไปมาก คุณยังสามารถเห็นผลที่คล้ายกันหากคุณใช้รัศมีการโจมตีที่ไม่ถูกต้อง ดังนั้น จุดเริ่มต้นที่ดีคือกฎง่ายๆ ในการเลือกแม่พิมพ์ที่เปิดได้แปดเท่าของความหนาของวัสดุ
อย่างดีที่สุด วิศวกรจะมาที่ร้านและพูดคุยกับผู้ควบคุมเครื่องกดเบรก ต้องแน่ใจว่าทุกคนรู้ถึงความแตกต่างระหว่างวิธีการขึ้นรูป ค้นหาว่าพวกเขาใช้วิธีใดและวัสดุใดที่พวกเขาใช้ รับรายการการเจาะและดายทั้งหมดที่พวกเขามี จากนั้นออกแบบชิ้นส่วนตามข้อมูลนั้น จากนั้นในเอกสารประกอบ ให้จดการเจาะและแม่พิมพ์ที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่ถูกต้อง แน่นอน คุณอาจมีสถานการณ์ที่ลดน้อยลงเมื่อคุณต้องปรับแต่งเครื่องมือของคุณ แต่นี่ควรเป็นข้อยกเว้นมากกว่ากฎ
โอเปอเรเตอร์ ฉันรู้ว่าพวกคุณทุกคนเสแสร้ง ฉันเองก็เป็นหนึ่งในนั้น! แต่หมดยุคแล้วที่คุณสามารถเลือกชุดเครื่องมือที่คุณชื่นชอบได้ อย่างไรก็ตาม การได้รับแจ้งว่าควรใช้เครื่องมือใดในการออกแบบชิ้นส่วนไม่ได้สะท้อนถึงระดับทักษะของคุณ มันเป็นเพียงความจริงของชีวิต ตอนนี้เราถูกสร้างขึ้นมาด้วยอากาศเบาบางและไม่อิดโรยอีกต่อไป กฎมีการเปลี่ยนแปลง
FABRICATOR คือนิตยสารเกี่ยวกับการขึ้นรูปโลหะและงานโลหะชั้นนำในอเมริกาเหนือ นิตยสารดังกล่าวเผยแพร่ข่าวสาร บทความทางเทคนิค และประวัติกรณีต่างๆ ที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น FABRICATOR ให้บริการในอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี 1970
การเข้าถึง FABRICATOR แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ทำให้คุณเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
ขณะนี้มีการเข้าถึง Tubing Magazine แบบดิจิทัลเต็มรูปแบบแล้ว ทำให้คุณเข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
การเข้าถึง The Fabricator en Españolแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบพร้อมใช้งานแล้ว ช่วยให้เข้าถึงทรัพยากรอุตสาหกรรมอันมีค่าได้อย่างง่ายดาย
Myron Elkins เข้าร่วมพอดแคสต์ The Maker เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการเดินทางของเขาจากเมืองเล็กๆ สู่ช่างเชื่อมในโรงงาน...