Kérdés: Nehezen értem, hogy a nyomat hajlítási sugara (ahogyan rámutattam) hogyan kapcsolódik a szerszámválasztáshoz. Például jelenleg problémáink vannak néhány 0,5 hüvelykes A36 acélból készült alkatrészünkkel. 0,5 hüvelyk átmérőjű lyukasztókat használunk ezekhez az alkatrészekhez. Sugár és 4 hüvelyk. szerszám. Ha a 20%-os szabályt alkalmazom, és 4 hüvelykkel szorzom, akkor amikor 15%-kal növelem a szerszámnyílást (acél esetében), 0,6 hüvelyket kapok. De honnan tudja a kezelő, hogy 0,5 hüvelykes sugarú lyukasztót kell használnia, amikor a nyomtatáshoz 0,6 hüvelykes hajlítási sugár szükséges?
A: Említette a lemezmegmunkáló ipart érintő egyik legnagyobb kihívást. Ez egy tévhit, amellyel mind a mérnököknek, mind a gyártóműhelyeknek meg kell küzdeniük. Ennek kijavítása érdekében a kiváltó okkal, a két alakítási módszerrel kezdjük, és nem értjük meg a köztük lévő különbségeket.
A hajlítógépek 1920-as évekbeli megjelenésétől napjainkig a gépkezelők alsó hajlítással vagy köszörüléssel fröccsöntöttek alkatrészeket. Bár az alsó hajlítás az elmúlt 20-30 évben kiment a divatból, a hajlítási módszerek továbbra is áthatják gondolkodásunkat a lemezhajlítás során.
A precíziós köszörűszerszámok az 1970-es évek végén jelentek meg a piacon, és megváltoztatták a paradigmát. Nézzük meg tehát, hogy a precíziós szerszámok miben különböznek a gyaluszerszámoktól, hogyan változtatta meg a precíziós szerszámokra való áttérés az iparágat, és hogyan kapcsolódik mindez a kérdéséhez.
Az 1920-as években a fröccsöntés a tárcsafék-korongozásról a V-alakú szerszámokra változott, hozzá illő lyukasztókkal. Egy 90 fokos lyukasztót 90 fokos szerszámmal fognak használni. Az átmenet a hajtogatásról a formázásra nagy előrelépés volt a lemezmegmunkálásban. Gyorsabb, részben azért, mert az újonnan kifejlesztett lemezfék elektromosan működtetett – így nincs többé szükség manuális hajlításra minden hajlításnál. Ezenkívül a lemezfék alulról is hajlítható, ami javítja a pontosságot. A hátsó ütközők mellett a megnövekedett pontosság annak is tulajdonítható, hogy a lyukasztó a sugarát az anyag belső hajlítási sugarába nyomja. Ezt úgy érik el, hogy a szerszám hegyét az anyagvastagságnál kisebb anyagvastagságra alkalmazzák. Mindannyian tudjuk, hogy ha állandó belső hajlítási sugarat tudunk elérni, akkor a hajlítás kivonásának, a hajlítási ráhagyásnak, a külső csökkentésnek és a K-tényezőnek a helyes értékeit tudjuk kiszámítani, függetlenül attól, hogy milyen típusú hajlítást végzünk.
Az alkatrészeknek gyakran nagyon éles belső hajlítási sugaraik vannak. A gyártók, tervezők és kézművesek tudták, hogy az alkatrész tartós lesz, mert úgy tűnt, mintha mindent újjáépítettek volna – és valóban így is volt, legalábbis a mai állapotokhoz képest.
Minden jó, amíg valami jobb nem jön. A következő lépés az 1970-es évek végén történt a precíziós köszörűszerszámok, a számítógépes numerikus vezérlők és a fejlett hidraulikus vezérlések bevezetésével. Most már teljes mértékben kézben tarthatod az élhajlítót és rendszereit. De a fordulópont egy precíziós köszörűszerszám, ami mindent megváltoztat. A minőségi alkatrészek gyártásának minden szabálya megváltozott.
A formálódás története tele van ugrásokkal. Egyetlen ugrással jutottunk el a lemezfékek inkonzisztens hajlítási sugaraitól a sajtolással, alapozással és dombornyomással létrehozott egyenletes hajlítási sugarakig. (Megjegyzés: A renderelés nem ugyanaz, mint az öntés; további információkért kereshet az archívumokban. Ebben a rovatban azonban az „alsó hajlítás” kifejezést használom a renderelési és öntési módszerekre utalva.)
Ezek a módszerek jelentős tömeget igényelnek az alkatrészek megmunkálásához. Természetesen sok szempontból ez rossz hír az élhajlító, a szerszám vagy az alkatrész számára. Mindazonáltal közel 60 évig ezek maradtak a leggyakoribb fémhajlítási módszernek, amíg az iparág meg nem tette a következő lépést a levegős formázás felé.
Szóval, mi is az a levegőképződés (vagy levegőhajlítás)? Hogyan működik az alsó hajlításhoz képest? Ez az ugrás ismét megváltoztatja a sugarak létrehozásának módját. Most a hajlítás belső sugarának benyomása helyett a levegő egy „lebegő” belső sugarat képez a szerszámnyílás vagy a szerszámkarok közötti távolság százalékában (lásd az 1. ábrát).
1. ábra. Léghajlításnál a hajlítás belső sugarát a szerszám szélessége határozza meg, nem a lyukasztó hegye. A sugár „lebeg” a forma szélességén belül. Ezenkívül a behatolási mélység (és nem a szerszám szöge) határozza meg a munkadarab hajlításának szögét.
Referenciaanyagunk alacsony ötvözetű szénacél, amelynek szakítószilárdsága 60 000 psi, és a levegőképződési sugara a szerszámfurat körülbelül 16%-a. A százalékos arány az anyag típusától, a folyékonyságtól, az állapottól és egyéb jellemzőktől függően változik. Magában a lemezben lévő különbségek miatt az előrejelzett százalékos értékek soha nem lesznek tökéletesek. Azonban meglehetősen pontosak.
A lágy alumínium levegőképződési sugara a szerszámnyílás 13–15%-át teszi ki. A melegen hengerelt, pácolt és olajozott anyag levegőképződési sugara a szerszámnyílás 14–16%-a. A hidegen hengerelt acél (alap szakítószilárdságunk 60 000 psi) levegőképződési sugara a szerszámnyílás 15–17%-át teszi ki. A 304-es rozsdamentes acél légképződési sugara a szerszámfurat 20–22%-a. Ezek a százalékos értékek az anyagkülönbségek miatt ismét értéktartományban mozognak. Egy másik anyag százalékos arányának meghatározásához összehasonlíthatja annak szakítószilárdságát a referenciaanyagunk 60 KSI szakítószilárdságával. Például, ha az Ön anyagának szakítószilárdsága 120 KSI, akkor a százalékos aránynak 31% és 33% között kell lennie.
Tegyük fel, hogy a szénacélunk szakítószilárdsága 60 000 psi, vastagsága 0,062 hüvelyk, és az úgynevezett belső hajlítási sugara 0,062 hüvelyk. Hajlítsuk át a 0,472-es szerszám V-lyukán, és a kapott képlet így fog kinézni:
Tehát a belső hajlítási sugár 0,075 hüvelyk lesz, amellyel bizonyos pontossággal kiszámíthatja a hajlítási ráhagyásokat, a K-tényezőket, a behúzást és a hajlítás kivonását, azaz ha az élhajlító kezelője a megfelelő szerszámokat használja, és az alkatrészeket a kezelők által használt szerszámok köré tervezi.
A példában a kezelő 0,472 hüvelyket használ. Bélyegzőnyílás. A kezelő bement az irodába, és azt mondta: „Houston, van egy problémánk. 0,075.” Ütési sugár? Úgy tűnik, tényleg van egy problémánk; hol szerezhetünk egyet? A legközelebbi, amit kaphatunk, 0,078. „vagy 0,062 hüvelyk. 0,078 hüvelyk. A lyukasztási sugár túl nagy, 0,062 hüvelyk. A lyukasztási sugár túl kicsi.”
De ez rossz választás. Miért? A lyukasztó sugara nem hoz létre belső hajlítási sugarat. Ne feledd, nem az alsó hajlításról beszélünk, igen, az ütőszeg hegye a döntő tényező. A levegő képződéséről beszélünk. A mátrix szélessége hoz létre egy sugarat; a lyukasztó csak egy nyomóelem. Azt is vedd figyelembe, hogy a szerszámszög nem befolyásolja a hajlítás belső sugarát. Használhatsz hegyes, V alakú vagy csatornás mátrixokat; ha mindháromnak azonos a szerszámszélessége, akkor azonos belső hajlítási sugarat kapsz.
A lyukasztási sugár befolyásolja az eredményt, de nem ez a meghatározó tényező a hajlítási sugár szempontjából. Ha a lyukasztási sugár nagyobb, mint az úszó sugár, akkor az alkatrész nagyobb sugarat fog felvenni. Ez megváltoztatja a hajlítási ráhagyást, az összehúzódást, a K-tényezőt és a hajlítási levonást. Nos, ez nem a legjobb megoldás, ugye? Érted – ez nem a legjobb megoldás.
Mi van, ha 0,062 hüvelykes furatrádiuszt használunk? Ez jó lesz. Miért? Mert legalábbis kész szerszámok használata esetén a lehető legközelebb áll a természetes „lebegő” belső hajlítási sugárhoz. Ennek a lyukasztónak az ebben az alkalmazásban való használata egyenletes és stabil hajlítást biztosít.
Ideális esetben olyan lyukasztó sugarat kell választani, amely megközelíti, de nem haladja meg az úszó alkatrész jellemzőjének sugarát. Minél kisebb a lyukasztó sugara az úszó hajlítási sugarahoz képest, annál instabilabb és kiszámíthatóbb lesz a hajlítás, különösen akkor, ha sokat hajlít. A túl keskeny lyukasztók gyűrik az anyagot, és éles hajlításokat hoznak létre, amelyek kevésbé következetesek és ismételhetőek.
Sokan kérdezik tőlem, hogy miért csak az anyag vastagsága számít a szerszámfurat kiválasztásakor. A levegőformálási sugár előrejelzéséhez használt százalékos értékek azt feltételezik, hogy a használt öntőforma nyílása megfelel az anyag vastagságának. Vagyis a mátrixfurat nem lesz nagyobb vagy kisebb a kívántnál.
Bár a forma mérete csökkenthető vagy növelhető, a sugarak hajlamosak deformálódni, ami megváltoztatja a hajlítási függvény számos értékét. Hasonló hatást tapasztalhatunk akkor is, ha rossz ütési sugarat használunk. Ezért jó kiindulópont az ökölszabály, hogy a forma nyílását az anyag vastagságának nyolcszorosával kell kiválasztani.
Legjobb esetben a mérnökök bejönnek a műhelybe, és beszélnek az élhajlító gép kezelőjével. Győződjön meg róla, hogy mindenki ismeri a fröccsöntési módszerek közötti különbséget. Tudja meg, milyen módszereket és anyagokat használnak. Szerezzen listát az összes lyukasztóról és szerszámról, amelyekkel rendelkeznek, majd ezek alapján tervezze meg az alkatrészt. Ezután a dokumentációban írja le az alkatrész helyes megmunkálásához szükséges lyukasztókat és szerszámokat. Természetesen adódhatnak enyhítő körülmények, amikor módosítania kell a szerszámait, de ennek inkább kivételnek, mint szabálynak kell lennie.
Tudom, hogy gépkezelők mindannyian nagyképűek vagytok, én magam is közéjük tartoztam! De elmúltak azok az idők, amikor bárki kiválaszthatta a kedvenc szerszámkészletét. Azonban az, hogy megmondták, melyik szerszámot használja az alkatrésztervezéshez, nem tükrözi a képzettségi szintet. Ez egyszerűen az élet velejárója. Most már csak levegőből vagyunk, és nem görnyedünk tovább. A szabályok megváltoztak.
A FABRICATOR Észak-Amerika vezető fémmegmunkálással és alakítással foglalkozó magazinja. A magazin híreket, műszaki cikkeket és esettanulmányokat közöl, amelyek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy hatékonyabban végezzék munkájukat. A FABRICATOR 1970 óta szolgálja az iparágat.
A FABRICATOR mostantól teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhet értékes iparági forrásokhoz.
A Tubing Magazine mostantól teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhet értékes iparági forrásokhoz.
A The Fabricator en Español teljes digitális hozzáférést biztosít, így könnyen hozzáférhetsz értékes iparági forrásokhoz.
Myron Elkins csatlakozik a The Maker podcasthoz, hogy meséljen a kisvárosból a gyári hegesztővé válás útjáról…
Közzététel ideje: 2023. szeptember 4.