2025-04-25
Гибочный пресс и технология фальцовки гарантируют, что перфорированный лист и протекторная пластина не будут неожиданно перемещаться во время гибки.
Протекторная пластина и перфорированный лист имеют характеристики изгиба, которые сбивают с толку и расстраивают. Они просто не будут оставаться на месте. Они слегка смещаются, перекашиваются. Они ведут себя так, как будто у них есть собственная жизнь, и в каком-то смысле так оно и есть. Они хотят сгибаться в своей самой слабой точке, по пути наименьшего сопротивления, и это может быть не предполагаемая линия изгиба.
Чтобы помочь, производителям, возможно, придется выйти за рамки типичной воздушной гибки с помощью пуансона и V-образной матрицы. Хотя альтернативы гибки различаются, у них есть одна общая черта: они зажимают, чтобы гарантировать, что заготовка останется там, где ей следует.
Протекторная пластина и V-образные штампы редко уживаются вместе. Во-первых, воздушная гибка с помощью пуансона и V-образной штампа может привести к образованию протекторной пластины с непоследовательной длиной фланца. «Это связано с тем, как материал втягивается в V-образную штамповку при ее формировании», — сказал Джон Уолд, президент Fab Supply Inc., Эддисон, Иллинойс. «Если процесс вытягивания постоянный, длина фланца будет постоянной. Все просто».
Протекторная пластина с непоследовательными углами и длиной фланца создает хаос в сварочном цехе. «Это означает, что ваши сварщики тратят много времени на ковку этих деталей перед их сваркой», — сказал Уолд. «Люди могут не относить эти затраты на цех листогибочного пресса, но они должны это делать. Устранение непоследовательности в длине и углах фланцев приведет к значительному увеличению производительности в вашем сварочном цехе».
Корень проблемы находится в этих отдельных точках контакта на радиусах ввода — двух нижних точках контакта в трехточечном изгибе. Поскольку алмазы, или протекторы, редко контактируют с радиусами ввода штампа одинаково для каждого изгиба, результаты обычно различаются. Как и при изгибе лежачих полицейских, алмазные протекторы, втягивающиеся в V-образную матрицу, могут застрять на этом крае ввода, в результате чего одна сторона изгиба втягивается в V больше, чем другая. Неравная протяжка создает фланец немного длиннее или короче, чем он должен быть.
Источники сообщили, что измерение толщины материала имеет свои особенности, когда дело касается пластины протектора. В зависимости от того, где алмазы касаются радиусов ввода, операция может действовать так, как будто материал толще или тоньше, и такое изменение может повлиять на результирующий угол.
Рассмотрите настройку материала и тормоза для 3⁄16 дюйма. Толщина материала, измеряемая от верха алмаза до низа материала, но только 1⁄8 дюйма, измеряемая от плоской части между алмазами до нижней стороны листа. Во время воздушной гибки заготовка контактирует с V-образной матрицей в двух точках, на входных радиусах. Если эти точки контактируют с материалом на вершине алмазов, толщина металла составляет 3⁄16 дюйма. Но также вероятно, что точки могут контактировать с металлом между алмазами, изменяя измеренную толщину материала с 3⁄16 до 1⁄8 дюйма. Это изменение может изменить полученный угол.
В других обстоятельствах чеканка для предотвращения изменения угла может быть вариантом, но не для протекторной пластины, которая может быть испорчена или раздавлена, поскольку она сжимается между пуансоном и матрицей. Штамп для чеканки такого материала также не прослужит долго.
Повреждение протектора остается проблемой даже при воздушной гибке. Как объяснил Уолд, «Из-за чрезвычайно концентрированной нагрузки радиусы захода на самом деле могут врезаться в алмазы, повреждая материал и создавая очень острый, опасный и неприемлемый край».
Нерегулярные рисунки протектора — без прямых линий алмазов протектора — еще больше усложняют ситуацию, и снова это из-за этих двух отдельных точек контакта с V-образной матрицей. Рассмотрим пластину с линией изгиба, которая идет по диагонали к рисунку протектора. Вид на тормозную раму спереди показывает серьезные проблемы. Слева вершина алмаза может соприкасаться с радиусом захода, а справа металл может ударяться о радиус между алмазами. Это выталкивает заготовку из равновесия, как только пуансон начинает изгибаться. «Заготовка перекошена, больше не параллельна поверхности матрицы», — объяснил Карл Михельсен, вице-президент по инжинирингу компании Polyurethane Products, Эддисон, Иллинойс. По его словам, это может привести к серьезным несоответствиям изгиба.
Инструменты, которые зажимают и удерживают заготовку во время формовки, часто устраняют эти трудности. Одним из вариантов является вращающаяся матрица, которая имеет вращающиеся элементы перед и за линией изгиба (см. Рисунок 1 и Рисунок 2). Матрица начинается плоской и, по мере того как пуансон опускается, вращается в форме буквы V. Плоская контактная поверхность и нисходящий пуансон обеспечивают тесный контакт с заготовкой и действуют как важнейшее зажимное действие.
Закрепленный между поверхностями пуансона и вращающейся матрицы, металл имеет минимальную, если вообще имеет, просадку во время изгиба. Изменение толщины также не является проблемой, поскольку поверхности матрицы достаточно широки, чтобы покрывать несколько протекторов, что делает невозможным контакт матрицы с поверхностью между алмазами. Пластина протектора также не может зацепиться за радиус ввода, потому что, ну, у матрицы нет радиуса ввода. Контакт матрицы изменился с двух точек (как в типичной V-образной матрице) на широкую поверхность.
Уретановые накладки матрицы также обеспечивают поверхность, устраняя присущие ей сложности с V-образной матрицей. Эта установка включает стальной пуансон и уретановую прокладку снизу в стальном фиксаторе с хвостовиком, который можно вставить в гибочный пресс. Уретановая прокладка течет вверх и вокруг заготовки по обе стороны от опускающегося пуансона. Уретан действует почти как пузырь гидравлической жидкости. Он начинается плоским и формируется с заготовкой. Поскольку у него широкая формовочная поверхность, прокладка матрицы позволяет пуансону зажимать металл на месте во время гибки (см. рисунок 3).
Источники сообщили, что срок службы уретановых прокладок матрицы сильно различается. Как и в случае с большинством других технологий, это зависит от области применения. «Срок службы матрицы зависит от материала и того, насколько глубоко вы проникаете в материал, а также от того, какой радиус гибки вы пытаетесь выполнить», — сказал Энди Оливер, президент Acrotech Inc., Лейк-Сити, Миннесота.
Другой вариант — полностью отказаться от гибочного пресса и перейти к гибке металла. В гибочных системах большая часть детали располагается на столе за гибочным инструментом. Прижимные инструменты зажимают заготовку, а гибочная балка поднимается (а также опускается на двунаправленных фальцовщиках) на определенную величину, чтобы выполнить гибку.
Как и специализированный гибочный инструмент, гибочная система помогает смягчить проблемы позиционирования заготовки благодаря прижимным инструментам, которые зажимают материал на месте перед гибкой (см. рисунок 4). Затем гибочная балка прикладывает усилие для выполнения гибки. Согласно статье, опубликованной RAS Systems Inc., Пичтри-Сити, Джорджия, «пока гибочная балка движется вверх до требуемого угла, между инструментом и поверхностью материала практически нет движения».
Поместите перфорированный материал между пуансоном и матрицей, и количество материала, с которым контактируют инструменты, может меняться от изгиба к изгибу в зависимости от формы отверстий и их расположения по отношению к линии изгиба. Опускающийся пуансон будет следовать по пути наименьшего сопротивления, туда, где меньше металла для изгиба, к середине перфорированных отверстий и от металлических перемычек между отверстиями.
«Это не будет повторяться снова и снова, в зависимости от того, где находятся эти перфорации», — сказал Джон Хьюз, президент Best Brake Die, Крествуд, Иллинойс. «Материал всегда будет пытаться согнуться там, где он был ослаблен первым». Это, в свою очередь, приводит к неточностям в длине фланца.
Воздушная гибка такого материала требует ловкости. Под избыточным давлением изгиба отверстия растягиваются и деформируются, создавая острые края. Иногда, сказал Уолд, опускание или чеканка могут минимизировать проблему.
Проблемы с углами изгиба также возникают, опять же, потому что количество материала под пуансоном может меняться. Если пуансон контактирует в основном со свободным пространством (отверстиями) и меньшим количеством металла, металл будет отскакивать меньше; если он контактирует с большим количеством металла и меньшим количеством свободного пространства, деталь отскакивает больше. Это может сделать прогнозирование отскакивания медвежьим.
Как объяснил Хьюз, индивидуальные настройки инструмента листогибочного пресса могут компенсировать это явление. Пуансон, немного более высокий в области сплошного металла, создает больший перегиб, компенсируя разницу в пружинении между перфорированными и сплошными секциями. Однако он добавил, что небольшие изменения в конструкции часто могут устранить такие осложнения с инструментами. Перемещение перфораций от линии изгиба может сделать изгиб более равномерным. По этой причине, сказал Хьюз, инженеры должны проектировать проблему, когда это возможно.
Как объяснил Михельсен из Polyurethane Products, производители также должны проконсультироваться со своим поставщиком перфорированных листов. Операция перфорации тупыми пуансонами может привести к образованию заусенцев, а последующее выравнивание может чрезмерно упрочнить материал, что делает перфорированный металл подверженным растрескиванию при изгибе. Выбор поставщика, который производит чистые перфорации, значительно облегчает жизнь в отделе гибки.
Тип материала также играет важную роль — и чем выше прочность материала на растяжение, тем сложнее становится гибка. Как объяснил Рик Вестер, вице-президент компании RAS Systems, «Алюминий легче [точно сгибать], чем мягкую сталь. А нержавеющая сталь, ну, у нее просто свой собственный разум».
Как и в случае с протекторной пластиной, набор инструментов, которые зажимают перфорированный материал перед изгибом, может решить множество проблем. Используя вращающиеся штампы, пуансон фиксирует перфорированный лист, когда он начинает изгиб, как и в случае с протекторной пластиной.
Металл с чрезвычайно высокой прочностью на разрыв может двигаться независимо, «но в большинстве ситуаций, пока зажимное давление достаточно для преодоления сопротивления, ваш изгиб будет точным», — сказал Уолд.
Набор вращающихся инструментов (специальный набор инструментов, который не следует путать с вращающимися штампами) также может помочь в определенных обстоятельствах, особенно для больших заготовок (см. Рисунок 5). «Вращающиеся штампы исключают подпрыгивание заготовки», — объяснил Хьюз. Если рабочим нужно согнуть короткий фланец на краю большого листа, большая часть листа подпрыгивает вверх, когда пуансон опускается. Вращающийся штамп зажимает заготовку, пока формируется фланец.
По сути, вращающийся инструмент заставляет листогибочный пресс работать как гибочный станок, хотя тормозной инструмент может сгибать фланцы определенной длины. Но, как и система гибки, вращающийся инструмент листогибочного пресса позволяет фланцу сгибаться, а остальная часть панели оставаться неподвижной и горизонтальной.
Это также означает, что операторам не нужно следить за листом во время гибки, что исключает возможность обратного изгиба, проблемы, особенно распространенной при гибке больших тонких листов. Если операторы не поддерживают лист должным образом во время формовки, вес листа приведет к его деформации в противоположном направлении от предполагаемого изгиба. «Как бы ни была сложна фланцевание больших панелей с точки зрения обратного изгиба, перфорированный лист может быть еще сложнее, поскольку он менее жесткий», — сказал Уолд.
Уретановые прокладки — еще один вариант. Прокладки позволяют пуансону действовать как зажим, как только он начинает сгибать металл. С такими изделиями, как перфорированные осветительные приборы, требующие изгибов с большим радиусом, изгиб с ударом может быть проблемой. Как объяснил Михельсен, уретановые инструменты очень помогают в этой области. Уретан полностью поддерживает материал во время радиусного изгиба и, таким образом, облегчает то, что может быть чрезвычайно сложной операцией формовки (см. Рисунок 6).
По словам источников, фальцевальные машины также хорошо справляются с перфорированным металлом. Прижимные инструменты машины зажимают заготовку, чтобы она не могла двигаться во время гибки, противодействуя тенденции металла сгибаться в его самой слабой точке, в середине перфораций.
Как объяснил Вестер из RAS Systems, современные системы фальцовки могут предсказать величину сопротивления, необходимую для сгибания фланца под нужным углом — преимущество при гибке печально известного непредсказуемого перфорированного материала. «При работе с перфорированным материалом все сводится к тому, сколько у вас металла по сравнению со свободным пространством», — сказал Вестер. «Угол легче контролировать, чем больше у вас металлической поверхности. Чем больше у вас воздушных отверстий, тем сложнее это может быть».
Он добавил, что современные системы фальцовки учитывают это изменение. «Теперь оператор нажимает на педаль, и гибочная балка поворачивается на 10 градусов, а затем возвращается в исходное положение. Она только что почувствовала сопротивление в этом фланце, который нужно согнуть, и теперь знает точную выпуклость, необходимую для сгибания этого фланца в запрограммированное положение».
При фальцовке поворотная балка сгибает фланец, и избыточный изгиб (прогиб) в этой балке может изменить окончательный угол сгиба. Таким образом, в современных системах фальцовки датчики внутри балки измеряют отклонение во время начальных градусов движения фальцовочной балки. Используя эту информацию, ЧПУ корректирует значения в программе и активирует систему прогиба в фальцовочной балке, чтобы компенсировать отклонение балки. Таким образом, балка может качаться ровно на нужную величину, чтобы получить желаемый угол.
Вестер добавил, что при фальцовке балка, а не инструмент, определяет степень изгиба, что может помочь при работе с труднопредсказуемым пружинением перфорированного листа. Если оператор настраивает изгиб на угол 90 градусов, в начальном режиме обучения он может недогнуть до 88 градусов, а затем измерить заготовку. Он вводит эту информацию в контроллер, который затем дает указание машине, насколько дальше переместить балку, чтобы получить этот точный изгиб на 90 градусов.
Правильные инструменты значительно упрощают гибку протектора и перфорированного металла. Выбор инструментов, как всегда, зависит от ситуации. Производители должны взвесить множество факторов, включая размер заготовки, тип материала, толщину и количество перфорированного и протекторного материала, проходящего через гибочный цех.
Независимо от этого, общая нить остается. Такой материал должен каким-то образом надежно удерживаться, чтобы быть согнутым точно. Если заготовка неожиданно сместится во время цикла гибки, достижение точных изгибов по-прежнему будет тяжелой битвой.
Best Brake Die Inc., 13428 S. Kolmar, Crestwood, IL 60445, 708-388-1896, www.bestbrakedieinc.com
Предлагаем гибочный инструмент： пуансоны и матрицы для гибочных прессов с различными системами крепления, таких как: Amada Promecam, Aliko, Yawei, Durmazlar, Baykal, Accurl, Accurpress, LVD, Darley, Насо, Wila, Trumpf, Rolleri, UKB, Eurostamp и тд. --Поставщик гибочных инструментов Fabamx
Статья перепечатана из: https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/bending/the-science-of-bending-perforated-sheet-and-tread-plate
