חזרה ליסודות של יצירת אוויר וכיפוף בלם לחץ

שאלה: נאבקתי להבין איך רדיוס הכיפוף (כפי שציינתי) בהדפסה קשור לבחירת הכלים. לדוגמה, כרגע יש לנו בעיות עם חלקים מסוימים העשויים מפלדה 0.5 אינץ' A36. אנו משתמשים באגרופים בקוטר 0.5 אינץ' עבור חלקים אלה. רדיוס ו-4 אינץ'. לָמוּת. עכשיו אם אשתמש בכלל 20% ואכפיל ב-4 אינץ'. כשאני מגדיל את פתיחת הקוביות ב-15% (עבור פלדה), אני מקבל 0.6 אינץ'. אבל איך המפעיל יודע להשתמש בניקוב ברדיוס של 0.5 אינץ' כאשר ההדפסה דורשת רדיוס עיקול של 0.6 אינץ'?
ת: הזכרת את אחד האתגרים הגדולים ביותר שעומדים בפני תעשיית הפח. זוהי תפיסה שגויה איתה נאלצים להתמודד גם מהנדסים וגם חנויות ייצור. כדי לתקן זאת, נתחיל בשורש, בשתי שיטות היווצרות, ולא נבין את ההבדלים ביניהן.
מאז הופעת מכונות הכיפוף בשנות העשרים של המאה הקודמת ועד היום, למפעילים יש חלקים יצוקים עם עיקולים תחתונים או קרקע. למרות שכיפוף תחתון יצא מהאופנה במהלך 20 עד 30 השנים האחרונות, שיטות הכיפוף עדיין מחלחלות לחשיבה שלנו כאשר אנו מכופפים פח.
כלי השחזה מדויקים נכנסו לשוק בסוף שנות ה-70 ושינו את הפרדיגמה. אז בואו נסתכל במה שונים כלים מדויקים מכלי פלטה, איך המעבר לכלים מדויקים שינה את התעשייה, ואיך כל זה קשור לשאלתכם.
בשנות ה-20 של המאה ה-20, העיצוב השתנה מקמטים של בלם דיסק לקוביות בצורת V עם חבטות תואמות. אגרוף של 90 מעלות ישמש עם קובייה של 90 מעלות. המעבר מקיפול לגיבוש היה צעד גדול קדימה עבור גיליון מתכת. זה מהיר יותר, בין השאר בגלל שבלם הלוח החדש שפותח מופעל חשמלית - לא עוד כיפוף ידני של כל עיקול. בנוסף, ניתן לכופף את בלם הפלטה מלמטה, מה שמשפר את הדיוק. בנוסף למדודים האחוריים, ניתן לייחס את הדיוק המוגבר לעובדה שהאגרוף לוחץ את הרדיוס שלו לרדיוס הכיפוף הפנימי של החומר. זה מושג על ידי החלת קצה הכלי על עובי חומר פחות מהעובי. כולנו יודעים שאם נוכל להשיג רדיוס עיקול פנימי קבוע, נוכל לחשב את הערכים הנכונים עבור חיסור עיקול, הקצבה לכיפוף, הפחתת חוץ וגורם K לא משנה איזה סוג עיקול אנחנו עושים.
לעתים קרובות מאוד לחלקים יש רדיוסי עיקול פנימיים חדים מאוד. היוצרים, המעצבים והאומנים ידעו שהחלק יחזיק מעמד כי נראה היה שהכל נבנה מחדש - ולמעשה כך היה, לפחות בהשוואה להיום.
הכל טוב עד שיבוא משהו טוב יותר. הצעד הבא קדימה הגיע בסוף שנות ה-70 עם הצגתם של כלי קרקע מדויקים, בקרים מספריים ממוחשבים ובקרה הידראולית מתקדמת. כעת יש לך שליטה מלאה על הבלם והמערכות שלו. אבל נקודת המפנה היא כלי טחון מדויק שמשנה הכל. כל הכללים לייצור חלקים איכותיים השתנו.
ההיסטוריה של היווצרות מלאה בקפיצות וגבולות. בקפיצה אחת, עברנו מרדיוסי גמיש לא עקביים עבור בלמי צלחות לרדיוסי גמיש אחידים שנוצרו באמצעות הטבעה, תחול והטבעה. (הערה: עיבוד אינו זהה לליהוק; עיין בארכיון העמודות למידע נוסף. עם זאת, בעמודה זו, אני משתמש ב"כיפוף תחתון" כדי להתייחס הן לשיטות העיבוד והן לשיטות הליהוק.)
שיטות אלו דורשות טונה משמעותית ליצירת החלקים. כמובן, במובנים רבים אלו חדשות רעות עבור בלם הלחיצה, הכלי או החלק. עם זאת, הם נשארו שיטת כיפוף המתכת הנפוצה ביותר במשך כמעט 60 שנה עד שהתעשייה עשתה את הצעד הבא לקראת יצירת אוויר.
אז מהי היווצרות אוויר (או כיפוף אוויר)? איך זה עובד בהשוואה לכיפוף תחתון? קפיצה זו משנה שוב את אופן יצירת הרדיוסים. כעת, במקום לנקב את הרדיוס הפנימי של העיקול, האוויר יוצר רדיוס פנימי "צף" כאחוז מפתיחת הקובייה או המרחק בין זרועות התבנית (ראה איור 1).
איור 1. בכיפוף אוויר, הרדיוס הפנימי של העיקול נקבע על פי רוחב התבנית, לא קצה האגרוף. הרדיוס "צף" ברוחב הטופס. בנוסף, עומק החדירה (ולא זווית התבנית) קובע את זווית עיקול חומר העבודה.
חומר הייחוס שלנו הוא פלדת פחמן מסגסוגת נמוכה עם חוזק מתיחה של 60,000 psi ורדיוס יצירת אוויר של כ-16% מחור התבנית. האחוז משתנה בהתאם לסוג החומר, נזילות, מצב ומאפיינים נוספים. בשל הבדלים בפח עצמו, האחוזים החזויים לעולם לא יהיו מושלמים. עם זאת, הם די מדויקים.
אוויר אלומיניום רך יוצר רדיוס של 13% עד 15% מפתח התבנית. לחומר כבוש ומשומן מגולגל חם יש רדיוס היווצרות אוויר של 14% עד 16% מפתח התבנית. פלדה מגולגלת קרה (חוזק המתיחה הבסיסי שלנו הוא 60,000 psi) נוצרת על ידי אוויר ברדיוס של 15% עד 17% מפתח התבנית. רדיוס יצירת אוויר מנירוסטה 304 הוא 20% עד 22% מחור התבנית. שוב, לאחוזים הללו יש מגוון ערכים עקב הבדלים בחומרים. כדי לקבוע את האחוז של חומר אחר, אתה יכול להשוות את חוזק המתיחה שלו לחוזק המתיחה של 60 KSI של חומר הייחוס שלנו. לדוגמה, אם לחומר שלך יש חוזק מתיחה של 120-KSI, האחוז צריך להיות בין 31% ל-33%.
נניח שלפלדת הפחמן שלנו יש חוזק מתיחה של 60,000 psi, עובי של 0.062 אינץ', ומה שנקרא רדיוס כיפוף פנימי של 0.062 אינץ'. כופפו אותו מעל חור ה-V של הקובייה 0.472 והנוסחה שתתקבל תיראה כך:
אז רדיוס הכיפוף הפנימי שלך יהיה 0.075 אינץ', שבו תוכל להשתמש כדי לחשב קצבאות עיקול, גורמי K, נסיגה וחיסור כיפוף בדיוק מסוים - כלומר אם מפעיל בלם הלחיצה שלך משתמש בכלים הנכונים ומתכנן חלקים סביב הכלים שבהם משתמשים המפעילים .
בדוגמה, האופרטור משתמש ב-0.472 אינץ'. פתיחת בול. המפעיל ניגש למשרד ואמר, "יוסטון, יש לנו בעיה. זה 0.075." רדיוס ההשפעה? נראה שיש לנו באמת בעיה; לאן נלך כדי להשיג אחד מהם? הכי קרוב שאנחנו יכולים להגיע הוא 0.078. "או 0.062 אינץ'. 0.078 אינץ'. רדיוס האגרוף גדול מדי, 0.062 אינץ'. רדיוס האגרוף קטן מדי."
אבל זו בחירה שגויה. מַדוּעַ? רדיוס האגרוף אינו יוצר רדיוס כיפוף פנימי. זכרו, אנחנו לא מדברים על פלקס תחתון, כן, קצה החלוץ הוא הגורם המכריע. אנחנו מדברים על היווצרות אוויר. רוחב המטריצה ​​יוצר רדיוס; האגרוף הוא רק אלמנט דוחף. שים לב גם שזווית התבנית אינה משפיעה על הרדיוס הפנימי של העיקול. אתה יכול להשתמש במטריצות חריפות, בצורת V או תעלות; אם לשלושתם יש רוחב תבנית זהה, תקבל אותו רדיוס כיפוף פנימי.
רדיוס האגרוף משפיע על התוצאה, אך אינו הגורם הקובע לרדיוס העיקול. כעת, אם תיצור רדיוס אגרוף גדול יותר מהרדיוס הצף, החלק יקבל רדיוס גדול יותר. זה משנה את קצבת הכיפוף, ההתכווצות, גורם K וניכוי הכיפוף. ובכן, זו לא האפשרות הטובה ביותר, נכון? אתה מבין - זו לא האפשרות הטובה ביותר.
מה אם נשתמש ב-0.062 אינץ'? רדיוס ההשפעה? הלהיט הזה יהיה טוב. מַדוּעַ? מכיוון שלפחות כאשר משתמשים בכלים מוכנים, הוא קרוב ככל האפשר לרדיוס הכיפוף הפנימי "הצף" הטבעי. השימוש באגרוף זה ביישום זה אמור לספק כיפוף עקבי ויציב.
באופן אידיאלי, עליך לבחור רדיוס אגרוף שמתקרב, אך אינו חורג, לרדיוס של תכונת החלק הצף. ככל שרדיוס האגרוף קטן יותר ביחס לרדיוס כיפוף הציפה, העיפוף יהיה יותר לא יציב וצפוי, במיוחד אם בסופו של דבר תתכופף הרבה. אגרופים צרים מדי יקמטו את החומר וייצרו עיקולים חדים עם פחות עקביות וחזרה.
אנשים רבים שואלים אותי מדוע העובי של החומר חשוב רק כאשר בוחרים חור למות. האחוזים המשמשים לניבוי רדיוס יצירת האוויר מניחים שלתבנית שבה נעשה שימוש יש פתח תבנית המתאים לעובי החומר. כלומר, חור המטריצה ​​לא יהיה גדול או קטן מהרצוי.
למרות שאתה יכול להקטין או להגדיל את גודל התבנית, הרדיוסים נוטים להתעוות, ומשנים רבים מערכי פונקציית הכיפוף. אתה יכול גם לראות אפקט דומה אם אתה משתמש ברדיוס הפגיעה הלא נכון. לפיכך, נקודת התחלה טובה היא כלל האצבע לבחור פתח קובייה פי שמונה מעובי החומר.
במקרה הטוב, מהנדסים יבואו לחנות וישוחחו עם מפעיל הבלמים. ודא שכולם יודעים את ההבדל בין שיטות דפוס. גלה באילו שיטות הם משתמשים ובאילו חומרים הם משתמשים. קבל רשימה של כל האגרופים והדיים שיש להם, ואז עצב את החלק על סמך המידע הזה. לאחר מכן, בתיעוד, רשום את האגרופים והמתים הדרושים לעיבוד נכון של החלק. כמובן, ייתכן שיש לך נסיבות מקלות כאשר אתה צריך לצבוט את הכלים שלך, אבל זה צריך להיות היוצא מן הכלל ולא הכלל.
מפעילים, אני יודע שכולכם יומרנים, אני עצמי הייתי אחד מהם! אבל חלפו הימים שבהם יכולת לבחור את סט הכלים המועדף עליך. עם זאת, אם נאמר באיזה כלי להשתמש לעיצוב חלק לא משקף את רמת המיומנות שלך. זו רק עובדת חיים. עכשיו אנחנו עשויים מאוויר דליל וכבר לא מתרפקים. הכללים השתנו.
FABRICATOR הוא המגזין המוביל לייצור מתכת ועיבוד מתכת בצפון אמריקה. המגזין מפרסם חדשות, מאמרים טכניים ותיאורי מקרה המאפשרים ליצרנים לבצע את עבודתם בצורה יעילה יותר. FABRICATOR משרתת את התעשייה מאז 1970.
גישה דיגיטלית מלאה ל-The FABRICATOR זמינה כעת, ומעניקה לך גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
גישה דיגיטלית מלאה למגזין Tubing זמינה כעת, ומעניקה לך גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
גישה דיגיטלית מלאה ל-The Fabricator en Español זמינה כעת, ומספקת גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
מיירון אלקינס מצטרף לפודקאסט The Maker כדי לספר על מסעו מעיירה קטנה לרתך במפעל...