Ερώτηση: Δυσκολεύομαι να καταλάβω πώς η ακτίνα κάμψης (όπως τόνισα) στην εκτύπωση σχετίζεται με την επιλογή εργαλείου. Για παράδειγμα, αυτή τη στιγμή αντιμετωπίζουμε προβλήματα με ορισμένα εξαρτήματα κατασκευασμένα από χάλυβα 0,5″ A36. Χρησιμοποιούμε γροθιές διαμέτρου 0,5″ για αυτά τα μέρη. ακτίνα και 4 ίντσες. καλούπι. Τώρα αν χρησιμοποιήσω τον κανόνα του 20% και πολλαπλασιάσω με 4 ίντσες. Όταν αυξάνω το άνοιγμα της μήτρας κατά 15% (για χάλυβα), παίρνω 0,6 ίντσες. Πώς ξέρει όμως ο χειριστής να χρησιμοποιεί διάτρηση ακτίνας 0,5″ όταν η εκτύπωση απαιτεί ακτίνα κάμψης 0,6″;
Α: Αναφέρατε μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η βιομηχανία λαμαρίνας. Αυτή είναι μια λανθασμένη αντίληψη που πρέπει να αντιμετωπίσουν τόσο οι μηχανικοί όσο και τα καταστήματα παραγωγής. Για να το διορθώσουμε, θα ξεκινήσουμε με τη βασική αιτία, τις δύο μεθόδους σχηματισμού, και χωρίς να κατανοούμε τις διαφορές μεταξύ τους.
Από την εμφάνιση των μηχανών κάμψης στη δεκαετία του 1920 έως σήμερα, οι χειριστές έχουν χυτευθεί εξαρτήματα με κάμψεις ή εδάφη του πυθμένα. Αν και η κάμψη του πυθμένα έχει ξεφύγει από τη μόδα τα τελευταία 20 με 30 χρόνια, οι μέθοδοι κάμψης εξακολουθούν να διαπερνούν τη σκέψη μας όταν λυγίζουμε λαμαρίνα.
Τα εργαλεία λείανσης ακριβείας εισήλθαν στην αγορά στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και άλλαξαν το παράδειγμα. Ας ρίξουμε λοιπόν μια ματιά στο πώς διαφέρουν τα εργαλεία ακριβείας από τα εργαλεία πλάνης, πώς η μετάβαση στα εργαλεία ακριβείας άλλαξε τη βιομηχανία και πώς σχετίζονται όλα με την ερώτησή σας.
Στη δεκαετία του 1920, το καλούπι άλλαξε από πτυχές δισκόφρενου σε μήτρες σχήματος V με αντίστοιχες διατρήσεις. Μια διάτρηση 90 μοιρών θα χρησιμοποιηθεί με μια μήτρα 90 μοιρών. Η μετάβαση από το δίπλωμα στη διαμόρφωση ήταν ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για τη λαμαρίνα. Είναι γρηγορότερο, εν μέρει επειδή το φρένο πλάκας που αναπτύχθηκε πρόσφατα ενεργοποιείται ηλεκτρικά – όχι πια η χειροκίνητη κάμψη κάθε στροφής. Επιπλέον, το φρένο πλάκας μπορεί να λυγίσει από κάτω, γεγονός που βελτιώνει την ακρίβεια. Εκτός από τα backgaugs, η αυξημένη ακρίβεια μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι η διάτρηση πιέζει την ακτίνα της στην εσωτερική ακτίνα κάμψης του υλικού. Αυτό επιτυγχάνεται εφαρμόζοντας την άκρη του εργαλείου σε πάχος υλικού μικρότερο από το πάχος του υλικού. Όλοι γνωρίζουμε ότι εάν μπορούμε να επιτύχουμε μια σταθερή εσωτερική ακτίνα κάμψης, μπορούμε να υπολογίσουμε τις σωστές τιμές για την αφαίρεση κάμψης, το επίδομα κάμψης, την εξωτερική μείωση και τον παράγοντα Κ ανεξάρτητα από τον τύπο κάμψης που κάνουμε.
Πολύ συχνά τα μέρη έχουν πολύ έντονες εσωτερικές ακτίνες κάμψης. Οι κατασκευαστές, οι σχεδιαστές και οι τεχνίτες ήξεραν ότι το κομμάτι θα άντεχε γιατί όλα έμοιαζαν να έχουν ξαναχτιστεί – και στην πραγματικότητα ήταν, τουλάχιστον σε σύγκριση με σήμερα.
Όλα καλά μέχρι να έρθει κάτι καλύτερο. Το επόμενο βήμα προς τα εμπρός ήρθε στα τέλη της δεκαετίας του 1970 με την εισαγωγή εργαλείων εδάφους ακριβείας, αριθμητικών ελεγκτών υπολογιστών και προηγμένων υδραυλικών ελέγχων. Τώρα έχετε τον πλήρη έλεγχο του φρένου και των συστημάτων του. Αλλά το σημείο καμπής είναι ένα εργαλείο γείωσης ακριβείας που αλλάζει τα πάντα. Όλοι οι κανόνες για την παραγωγή ποιοτικών ανταλλακτικών έχουν αλλάξει.
Η ιστορία του σχηματισμού είναι γεμάτη άλματα και όρια. Με ένα άλμα, περάσαμε από τις ασυνεπείς ακτίνες ευκαμψίας για τα φρένα πλάκας σε ομοιόμορφες ακτίνες ευκαμψίας που δημιουργούνται μέσω σφράγισης, ασταρώματος και ανάγλυφης εκτύπωσης. (Σημείωση: Η απόδοση δεν είναι το ίδιο με τη χύτευση. Μπορείτε να κάνετε αναζήτηση στα αρχεία των στηλών για περισσότερες πληροφορίες. Ωστόσο, σε αυτήν τη στήλη χρησιμοποιώ το "κάτω κάμψη" για να υπονοήσω μεθόδους απόδοσης και χύτευσης.)
Αυτές οι μέθοδοι απαιτούν σημαντική χωρητικότητα για να σχηματιστούν τα μέρη. Φυσικά, από πολλές απόψεις αυτό είναι άσχημα νέα για το φρένο, το εργαλείο ή το εξάρτημα. Ωστόσο, παρέμειναν η πιο κοινή μέθοδος κάμψης μετάλλων για σχεδόν 60 χρόνια έως ότου η βιομηχανία έκανε το επόμενο βήμα προς την αεροδιαμόρφωση.
Λοιπόν, τι είναι ο σχηματισμός αέρα (ή κάμψη αέρα); Πώς λειτουργεί σε σύγκριση με το bottom flex; Αυτό το άλμα αλλάζει ξανά τον τρόπο δημιουργίας των ακτίνων. Τώρα, αντί να σφραγίζει την εσωτερική ακτίνα της στροφής, ο αέρας σχηματίζει μια «αιωρούμενη» εσωτερική ακτίνα ως ποσοστό του ανοίγματος της μήτρας ή της απόστασης μεταξύ των βραχιόνων της μήτρας (βλ. Εικόνα 1).
Σχήμα 1. Στην κάμψη με αέρα, η εσωτερική ακτίνα της κάμψης καθορίζεται από το πλάτος της μήτρας και όχι από την άκρη της διάτρησης. Η ακτίνα «επιπλέει» στο πλάτος της φόρμας. Επιπλέον, το βάθος διείσδυσης (και όχι η γωνία μήτρας) καθορίζει τη γωνία κάμψης του τεμαχίου εργασίας.
Το υλικό αναφοράς μας είναι χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα άνθρακα με αντοχή εφελκυσμού 60.000 psi και ακτίνα σχηματισμού αέρα περίπου 16% της οπής της μήτρας. Το ποσοστό ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του υλικού, τη ρευστότητα, την κατάσταση και άλλα χαρακτηριστικά. Λόγω διαφορών στην ίδια τη λαμαρίνα, τα προβλεπόμενα ποσοστά δεν θα είναι ποτέ τέλεια. Ωστόσο, είναι αρκετά ακριβείς.
Ο μαλακός αέρας αλουμινίου σχηματίζει μια ακτίνα από 13% έως 15% του ανοίγματος της μήτρας. Το τουρσί και το λαδωμένο υλικό θερμής έλασης έχει ακτίνα σχηματισμού αέρα από 14% έως 16% του ανοίγματος της μήτρας. Ο χάλυβας ψυχρής έλασης (η αντοχή εφελκυσμού της βάσης μας είναι 60.000 psi) σχηματίζεται από τον αέρα σε ακτίνα 15% έως 17% του ανοίγματος της μήτρας. Η ακτίνα διαμόρφωσης αέρα από ανοξείδωτο χάλυβα 304 είναι 20% έως 22% της οπής μήτρας. Και πάλι, αυτά τα ποσοστά έχουν ένα εύρος τιμών λόγω διαφορών στα υλικά. Για να προσδιορίσετε το ποσοστό ενός άλλου υλικού, μπορείτε να συγκρίνετε την αντοχή του σε εφελκυσμό με την αντοχή εφελκυσμού 60 KSI του υλικού αναφοράς μας. Για παράδειγμα, εάν το υλικό σας έχει αντοχή εφελκυσμού 120-KSI, το ποσοστό θα πρέπει να είναι μεταξύ 31% και 33%.
Ας υποθέσουμε ότι ο ανθρακούχο χάλυβας έχει αντοχή εφελκυσμού 60.000 psi, πάχος 0,062 ίντσες και αυτό που ονομάζεται εσωτερική ακτίνα κάμψης 0,062 ίντσες. Λυγίστε το πάνω από την τρύπα V του καλουπιού 0,472 και ο προκύπτων τύπος θα μοιάζει με αυτό:
Έτσι, η εσωτερική σας ακτίνα κάμψης θα είναι 0,075″, την οποία μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να υπολογίσετε τα περιθώρια κάμψης, τους παράγοντες K, την αφαίρεση και την αφαίρεση κάμψης με κάποια ακρίβεια, δηλαδή εάν ο χειριστής του φρένου σας χρησιμοποιεί τα σωστά εργαλεία και σχεδιάζει εξαρτήματα γύρω από τα εργαλεία που είναι οι χειριστές μεταχειρισμένος.
Στο παράδειγμα, ο χειριστής χρησιμοποιεί 0,472 ίντσες. Άνοιγμα σφραγίδας. Ο χειριστής μπήκε στο γραφείο και είπε: «Χιούστον, έχουμε ένα πρόβλημα. Είναι 0,075.” Ακτίνα κρούσης; Φαίνεται ότι έχουμε πραγματικά πρόβλημα. που πάμε να πάρουμε ένα από αυτά; Το πλησιέστερο που μπορούμε να φτάσουμε είναι 0,078. «ή 0,062 ίντσες. 0,078 in. Η ακτίνα διάτρησης είναι πολύ μεγάλη, 0,062 in. Η ακτίνα διάτρησης είναι πολύ μικρή.
Αλλά αυτή είναι η λάθος επιλογή. Γιατί; Η ακτίνα διάτρησης δεν δημιουργεί εσωτερική ακτίνα κάμψης. Θυμηθείτε, δεν μιλάμε για κάμψη στο κάτω μέρος, ναι, η άκρη του επιθετικού είναι ο καθοριστικός παράγοντας. Μιλάμε για σχηματισμό αέρα. Το πλάτος της μήτρας δημιουργεί μια ακτίνα. η γροθιά είναι απλώς ένα στοιχείο ώθησης. Σημειώστε επίσης ότι η γωνία μήτρας δεν επηρεάζει την εσωτερική ακτίνα της κάμψης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πίνακες οξείας, σχήματος V ή καναλιού. αν και τα τρία έχουν το ίδιο πλάτος καλουπιού, θα έχετε την ίδια εσωτερική ακτίνα κάμψης.
Η ακτίνα διάτρησης επηρεάζει το αποτέλεσμα, αλλά δεν είναι ο καθοριστικός παράγοντας για την ακτίνα κάμψης. Τώρα, εάν σχηματίσετε μια ακτίνα διάτρησης μεγαλύτερη από την αιωρούμενη ακτίνα, το τμήμα θα πάρει μεγαλύτερη ακτίνα. Αυτό αλλάζει το επίδομα κάμψης, τη συστολή, τον παράγοντα Κ και την αφαίρεση κάμψης. Λοιπόν, αυτή δεν είναι η καλύτερη επιλογή, έτσι δεν είναι; Καταλαβαίνετε - αυτή δεν είναι η καλύτερη επιλογή.
Τι γίνεται αν χρησιμοποιήσουμε 0,062 ίντσες; ακτίνα τρύπας; Αυτό το χτύπημα θα είναι καλό. Γιατί; Γιατί, τουλάχιστον όταν χρησιμοποιείτε έτοιμα εργαλεία, είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στη φυσική «αιωρούμενη» εσωτερική ακτίνα κάμψης. Η χρήση αυτής της διάτρησης σε αυτήν την εφαρμογή θα πρέπει να παρέχει σταθερή και σταθερή κάμψη.
Στην ιδανική περίπτωση, θα πρέπει να επιλέξετε μια ακτίνα διάτρησης που πλησιάζει, αλλά δεν υπερβαίνει, την ακτίνα του χαρακτηριστικού αιωρούμενου τμήματος. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα διάτρησης σε σχέση με την ακτίνα κάμψης επίπλευσης, τόσο πιο ασταθής και προβλέψιμη θα είναι η κάμψη, ειδικά αν καταλήξετε να λυγίζετε πολύ. Οι διατρήσεις που είναι πολύ στενές θα τσαλακώσουν το υλικό και θα δημιουργήσουν αιχμηρές στροφές με λιγότερη συνέπεια και επαναληψιμότητα.
Πολλοί άνθρωποι με ρωτούν γιατί το πάχος του υλικού έχει σημασία μόνο όταν επιλέγετε μια τρύπα μήτρας. Τα ποσοστά που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της ακτίνας σχηματισμού αέρα υποθέτουν ότι το καλούπι που χρησιμοποιείται έχει ένα άνοιγμα καλουπιού κατάλληλο για το πάχος του υλικού. Δηλαδή, η οπή της μήτρας δεν θα είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από το επιθυμητό.
Αν και μπορείτε να μειώσετε ή να αυξήσετε το μέγεθος του καλουπιού, οι ακτίνες τείνουν να παραμορφώνονται, αλλάζοντας πολλές από τις τιμές της συνάρτησης κάμψης. Μπορείτε επίσης να δείτε ένα παρόμοιο εφέ εάν χρησιμοποιήσετε τη λάθος ακτίνα χτυπήματος. Έτσι, ένα καλό σημείο εκκίνησης είναι ο εμπειρικός κανόνας να επιλέξετε ένα άνοιγμα μήτρας οκτώ φορές το πάχος του υλικού.
Στην καλύτερη περίπτωση, οι μηχανικοί θα έρθουν στο κατάστημα και θα μιλήσουν με τον χειριστή του φρένου. Βεβαιωθείτε ότι όλοι γνωρίζουν τη διαφορά μεταξύ των μεθόδων χύτευσης. Μάθετε ποιες μεθόδους χρησιμοποιούν και ποια υλικά χρησιμοποιούν. Λάβετε μια λίστα με όλες τις γροθιές και τις μήτρες που έχουν και, στη συνέχεια, σχεδιάστε το εξάρτημα με βάση αυτές τις πληροφορίες. Στη συνέχεια, στην τεκμηρίωση, σημειώστε τις διατρήσεις και τις μήτρες που είναι απαραίτητες για τη σωστή επεξεργασία του εξαρτήματος. Φυσικά, μπορεί να έχετε ελαφρυντικές περιστάσεις όταν πρέπει να τροποποιήσετε τα εργαλεία σας, αλλά αυτό θα πρέπει να είναι η εξαίρεση και όχι ο κανόνας.
Χειριστές, ξέρω ότι είστε όλοι προσποιητοί, εγώ ο ίδιος ήμουν ένας από αυτούς! Αλλά οι εποχές που μπορούσατε να επιλέξετε το αγαπημένο σας σετ εργαλείων έχουν περάσει. Ωστόσο, το να σας λένε ποιο εργαλείο να χρησιμοποιήσετε για τη σχεδίαση εξαρτημάτων δεν αντικατοπτρίζει το επίπεδο δεξιοτήτων σας. Είναι απλώς ένα γεγονός της ζωής. Είμαστε πλέον φτιαγμένοι από αέρα και δεν είμαστε πια σαθροί. Οι κανόνες έχουν αλλάξει.
Το FABRICATOR είναι το κορυφαίο περιοδικό μορφοποίησης και μεταλλουργίας μετάλλων στη Βόρεια Αμερική. Το περιοδικό δημοσιεύει ειδήσεις, τεχνικά άρθρα και ιστορικά υποθέσεων που επιτρέπουν στους κατασκευαστές να κάνουν τη δουλειά τους πιο αποτελεσματικά. Η FABRICATOR υπηρετεί τον κλάδο από το 1970.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο The FABRICATOR είναι πλέον διαθέσιμη, δίνοντάς σας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο Tubing Magazine είναι πλέον διαθέσιμη, δίνοντάς σας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους του κλάδου.
Η πλήρης ψηφιακή πρόσβαση στο The Fabricator en Español είναι πλέον διαθέσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Ο Myron Elkins συμμετέχει στο podcast του The Maker για να μιλήσει για το ταξίδι του από τη μικρή πόλη στον συγκολλητή του εργοστασίου…
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-04-2023