Методы гибки

Различные методы гибки металла требуют разного тоннажа. Например, при воздушной гибке тоннаж можно увеличить или уменьшить, изменив ширину раскрытия матрицы.

Радиус гибки влияет на ширину раскрытия матрицы. В этом случае в формулу необходимо добавить коэффициент метода. При использовании донной гибки и тиснения требуемый тоннаж выше, чем при воздушной гибке.

Если вы рассчитываете тоннаж для донной гибки, вам нужно умножить тоннаж на дюйм воздушной гибки как минимум на пять. Если используется штамповка, требуемый тоннаж может быть даже больше, чем для донной гибки.

Ширина матрицы

Мы уже узнали, что при воздушной гибке требуемый тоннаж уменьшается с увеличением размера раскрытия матрицы и увеличивается с уменьшением размера раскрытия.

Это потому, что ширина раскрытия матрицы определяет внутренний радиус гибки, а меньший радиус матрицы требует большего тоннажа.

При воздушной гибке соотношение матрицы обычно составляет 8:1, что означает, что расстояние раскрытия матрицы в восемь раз превышает толщину материала. В этом случае толщина материала равна внутреннему радиусу гибки.

Трение и скорость

При воздушной гибке пуансон должен пройти через раскрытие нижней матрицы, чтобы согнуть металлический лист. Если поверхность металлического листа не смазана, трение между матрицей и металлическим листом увеличивается, требуя большего тоннажа для гибки металлического листа и уменьшая пружинение материала.

Наоборот, если поверхность металлического листа гладкая и смазанная, трение между матрицей и металлическим листом уменьшается, снижая тоннаж, необходимый для гибки металлического листа. Однако это увеличит пружинение металлического листа.

Скорость гибки также влияет на требуемый тоннаж. По мере увеличения скорости гибки требуемый тоннаж уменьшается. Увеличение скорости также уменьшает трение между матрицей и листом, но это также увеличивает пружинение листа.

Свойства материала

Тоннаж относится к силе, которую гибочный пресс прикладывает к листовому металлу. Следовательно, диапазон изгибающих сил зависит от толщины и предела прочности на растяжение изгибаемого листового металла.

Тип материала

Один из факторов - это тип материала, который подвергается изгибу. Материалы с более высокими пределами прочности на растяжение, такие как нержавеющая сталь или высокопрочные сплавы, требуют больше силы для изгиба, чем более мягкие металлы, такие как алюминий или медь. Например

• Нержавеющая сталь (марка 316): предел прочности на растяжение ~620 МПа; предел текучести ~290 МПа.
• Медь: предел прочности на растяжение ~210 МПа; предел текучести ~69 МПа.

Более мягкие материалы, такие как алюминий, проявляют меньшее сопротивление, что снижает требования к тоннажу, но увеличивает потенциал пружинения.

Предел прочности на растяжение и предел текучести

Разные материалы имеют разные пределы прочности на растяжение, что напрямую влияет на силу, необходимую для изгиба. Например, нержавеющая сталь обычно требует больше тоннажа, чем мягкая сталь или алюминий.

Предел прочности на растяжение - это максимальное напряжение, которое материал может выдержать под постоянной нагрузкой. Если это напряжение приложить и поддерживать, материал в конечном итоге сломается. Предел текучести, с другой стороны, - это напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться.

Типичные пределы прочности на растяжение некоторых материалов

Толщина материала

Еще одним важным фактором является толщина листового металла. Чем толще материал, тем больше требуется тоннажа, и наоборот. Более толстые материалы требуют в несколько раз больше тоннажа из-за их большего сопротивления деформации.

Например, удвоение толщины листового металла удвоит требуемую силу. Вообще говоря, чем толще материал, тем больше тоннажа или силы требуется для его формовки.

Таблица показывает, что

1. С увеличением толщины материала значительно увеличивается требуемая тоннажность для всех материалов. Удвоение толщины с 1 мм до 2 мм увеличивает тоннажность в четыре раза.
2. Алюминий требует примерно на 45% больше тоннажа, чем мягкая сталь той же толщины, а нержавеющая сталь требует примерно на 45% больше тоннажа, чем мягкая сталь.
3. Уменьшение внутреннего радиуса изгиба при сохранении постоянной толщины увеличивает требуемую тоннажность. Уменьшение радиуса с 2 мм до 1 мм увеличивает тоннажность на 50%.
4. Множитель тоннажа варьируется в зависимости от типа материала и прочности на растяжение. В этом примере он составляет 1.0 для мягкой стали, 0.45 для алюминия 5052-H32 и 1.45 для нержавеющей стали 304.

Пружинение

После изгиба материалы имеют тенденцию слегка пружинить обратно к своей первоначальной форме. Высокопрочные материалы будут иметь большее пружинение, поэтому тоннаж и инструмент необходимо регулировать для достижения точных углов.

Длина и угол изгиба

Длина изгиба

Длина изгиба стола пресс-гибочного станка - это максимальная длина, на которой можно согнуть лист металла. Длина изгиба пресс-гибочного станка должна быть немного больше, чем длина изгибаемого материала.

Если длина стола неправильная, может произойти повреждение штампа или других компонентов. Калькулятор нагрузки на изгиб может помочь определить требуемую тоннажность на основе толщины материала и других факторов, таких как длина изгиба и ширина V-отверстия.

Угол изгиба

Чем больше угол, тем выше требуется тоннаж из-за увеличенного сжатия материала в точке изгиба. Наоборот, большие углы требуют меньшего усилия, но могут привести к менее точным изгибам.

Факторы инструмента

Пунсоны пресс-гибочного станка также являются фактором, который следует учитывать. Эти пунсоны также имеют ограничения по нагрузке на изгиб. Пунсоны с прямым углом V-образной формы могут выдерживать большие нагрузки по тоннажу.

Поскольку острые угловые штампы имеют меньший угол и изготовлены с меньшим количеством материала, например, гусиные шеи, они не так склонны выдерживать тяжелые нагрузки.

При использовании разных штампов их максимальная сила изгиба не должна быть превышена. Кроме того, радиус штампа и радиус изгиба также влияют на требования к тоннажу.

Больший радиус штампа может привести к увеличению требуемой силы изгиба. Точно так же, чем больше радиус изгиба, тем выше требуемая тоннажность.

Соотношение между шириной отверстия штампа и толщиной материала - это еще один фактор, который следует учитывать. Для более тонких материалов рекомендуется меньшее соотношение штампа (например, 6 к 1).

Более толстые материалы могут потребовать большего соотношения штампа (например, 10 к 1 или 12 к 1) для уменьшения силы изгиба и сохранения применения в пределах возможностей гибочного станка.

Длительный износ инструмента

• Постепенный износ:

Со временем повторяющиеся операции под высоким давлением приводят к потере инструментами своей остроты и структурной целостности. Если не устранять этот износ, это может привести к нестабильным изгибам и снижению качества деталей.

• Влияние на срок службы инструмента:

Перегрузка инструмента сверх его номинальной мощности (например, обработка толстой пластины узкой матрицей) может вызвать микротрещины или катастрофический отказ во время работы. Регулярные проверки необходимы для предотвращения неожиданных простоев или опасных ситуаций.

• Требования к обслуживанию:

Перегруженные инструменты требуют более частого обслуживания или замены, что увеличивает эксплуатационные расходы. Системы мониторинга или программное обеспечение для прогнозирующего обслуживания могут помочь выявить модели износа на ранней стадии и оптимизировать использование инструмента.