Анализ параметров процесса гибки листового металла | MachineMFG

Анализ параметров процесса гибки листового металла

0
(0)

Для повышения точности гибки листовых деталей лифтов радиус изгиба (угол R) широко используемых материалов, таких как SPC, SPHC, SUS304 и 804-GG, был точно измерен под углом 90° с помощью листогибочного станка с ЧПУ в цехе листового металла. Для определения радиуса изгиба использовался оптический измерительный прибор, а коэффициент изгиба рассчитывался с помощью штангенциркуля.

Результаты испытаний служат эталоном и обеспечивают поддержку данных для выбора подходящей гибочной оснастки, повышения точности определения угла R при гибке и точности расчета размеров гиба.

Значимость теста

Сайт радиус изгиба (внутренний R) и коэффициент гибки являются важнейшими факторами, влияющими на качество процесса гибки. Радиус гибки связан с гибочным инструментом, толщиной материала и факторами производительности, в то время как коэффициент гибки определяется толщиной материала, радиусом гибки и угол изгиба. Коэффициент изгиба также влияет на размеры заготовки в развернутом виде.

Современная формула для расчета коэффициента изгиба на 90° - α = 1,36t + 0,43R (где t - толщина листа материала). Некоторые из распространенных ошибок при расчете коэффициента изгиба включают:

  • Разница между значением t и фактической толщиной материала.
  • Отклонение между фактическим внутренним R изгиба и требуемым внутренним R, указанным на чертеже (внутреннее R обычно берется из чертежа при расчете α).
  • Использование измерительного прибора R (где значения R ниже R3 равны 0,25, а выше R3 - 0,5) при определении R изгиба, что приводит к снижению точности.
  • Влияние материала и метода гибки на величину изгиба R не учитывается.

При многократном изгибе заготовки накапливается погрешность в коэффициенте изгиба, что приводит к низкой точности размеров готового изделия.

Для решения этих проблем в данном эксперименте измерялась фактическая толщина нескольких материалов для гибки, использовался оптический измерительный прибор для более точного определения внутреннего и внешнего радиуса гибки, рассчитывался фактический коэффициент гибки заготовки и результаты сравнивались с формулой. Это поможет выбрать подходящие гибочные штампы, повысить точность гибочной формовки R и расширить точность расчетов размеров.

Схема испытаний

Материал для испытаний

В эксперименте использовались такие материалы, как SPCC, SPHC, SUS304, и 804-GG, которые были приобретены нашей компанией. Характеристики толщины каждого материала приведены в таблице 1.

Таблица 1 Материалы для испытаний и толщина (мм)

Толщина
т/мм
1.01.21.52.02.32.53.03.24.56.0
SPCC    
SPHC       
SUS304     
804-GG         

Образец для испытаний

Размер образцов, использованных в эксперименте, составлял 100 мм x 100 мм, и они были изготовлены с использованием лазерная резка и заготовки. Это обеспечило точность размеров образцов на уровне 0,1 мм.

Испытательное оборудование

В качестве гибочного станка в эксперименте использовался листогибочный станок с ЧПУ, расположенный в лифтовом цехе. листовой металл мастерская. В эксперименте использовались V-образные канавки FASTI-50 и Beyeler, и была выбрана верхняя матрица скимитара, как показано на рис. 1.

Гибочный штамп с V-образным пазом

Рис.1 V-образная канавка гибочный штамп

В эксперименте использовалась трехточечная гибочная машина 3P250. Верхний штамп с прямым ножом, выбранный для эксперимента, включал как заостренный резец R7, так и круглый резец R9, как показано на рис. 2.

Штамп для трехточечной гибки

Рис.2 Штамп для трехточечного изгиба

Таблица 2 Параметры листогибочный пресс, пуансон и штамп

Отверстие в фильере (Bv/мм)
Листогибочный пресс & тип пуансона
78101216243240
V открытие
(Пробойник)
Бейелер       
FASTI-50     
Трехочковые
(прямой удар)
3P250 

Метод испытания

Истинная толщина образцов измерялась с помощью микрометра, и для каждой конкретной толщины четыре образца были усреднены. Образцы были согнуты с помощью различных гибочных штампов под углом изгиба (90 ± 1)°, с целью обеспечить длину одной стороны образца 50 мм, как показано на рис. 3.

Диаграмма испытательного изгиба

Рисунок 3 Тест Диаграмма сгибания

Каждая спецификация толщины повторялась 5 раз в течение процесс гибки. После завершения гибки контуры углов изгиба сканировались с помощью оптического измерительного прибора для расчета внешнего угла изгиба (R outside) и внутреннего угла изгиба (R inside), как показано на рисунке 4.

Оптический измерительный прибор и измерение угла R изгиба

Рис. 4 Оптический измерительный прибор и измерение угла R изгиба

С помощью штангенциркуля измерялась длина обеих сторон для расчета коэффициента изгиба. Каждое измерение толщины повторялось 5 раз, после чего бралось среднее значение.

Результаты испытаний и анализ

В прилагаемой таблице собраны результаты испытаний. Данные, представленные в таблице, включают фактическую толщину испытуемого материала, внутренний и внешний радиус изгиба на 90°, коэффициент изгиба и утончение изгиба.

Фактическая толщина материала

В таблице 3 приведено сравнение фактической толщины образца, измеренной микрометром, с его номинальной толщиной.

Таблица 3 Фактическая толщина испытуемых материалов (мм)

Номинальная толщина1.01.21.52.02.32.53.03.24.56.0
Реальная толщинаSPCC1.001.181.482.01 2.502.97   
SPHC       3.134.205.91
SUS304
(Удалить пленку)
0.93         
804-GG    2.26     

Из таблицы видно, что разница между фактической толщиной SPCC и номинальной находится в пределах 0,03 мм. Фактическая толщина материала SUS304 без покрытия оказалась примерно на 0,07 мм меньше номинальной. Фактическая толщина горячекатаного листа SPHC толщиной 4,5 мм была измерена на уровне 4,2 мм.

Внутренний угол изгиба Rвнутренняя

Сравнение Rвнутренняя при различных условиях изгиба, видно, что Rвнутренняя зависит от материала, толщины листа, метода гибки и гибочного инструмента.

Из этих четырех факторов при прочих равных условиях ситуация зависит от трех:

  • Rвнутренняя(SUS304) > Rвнутренняя (SPCC).

Если ширина V-образного паза Bv = 12 мм, Rвнутренняя в SPCC толщиной 1,2 мм и SUS304 составляет 1,85 мм и 2,09 мм, соответственно.

  • При одинаковой толщине гибочного штампа для одного и того же материала толщина листа Rвнутренняявлияние меньше.

Например, когда Bv = 12 мм при трехточечном изгибе, Rвнутренняя в 1,0 ~ 2,0 мм толщина SUS304 составляет 2,33 ~ 2,51 мм, разница не существенна.

  • Rвнутренняя(трехточечный) > Rвнутренняя (V-образный паз).

Сравнение изгибов с одинаковой шириной щели нижний штамп (Bv=7 мм, 12 мм и 16 мм) показывает, что изгиб Rвнутренняя в трех точках немного больше, чем в V-образной канавке.

  • Чем больше ширина щели Bvтем больше Rвнутренняяи тем больше соответствующее значение Rвнутренняя

Рисунок 5 представляет собой сравнение углов трехточечного изгиба R для ширины щели нижнего штампа Bv 24 мм, 32 мм и 40 мм, что соответствует примерно 4,0 мм, 4,7 мм и 5,9 мм Rвнутренняясоответственно.

Сравнение внутреннего радиуса 4,5-миллиметрового изгиба SPHC с различной шириной щели

Рис. 5 Сравнение внутреннего радиуса изгиба 4,5 мм SPHC с различной шириной паза (трехточечный острый пуансон)

Поэтому в дополнение к ширине щели гибочного штампа BvМатериал, способ изгиба (V-образный паз и трехточечный) также влияют на величину изгиба RвнутренняяНа что следует обратить внимание.

Коэффициент уменьшения и внешний угол изгиба Rвнешний

В тесте разница между Rвнешний и Рвнутренняя используется для представления средней толщины вблизи угла изгиба, т.е. t' = Rвнешний - Rвнутренняя.

Таким образом, коэффициент редукции равен η = (t - t')/t.

Из данных, приведенных в прилагаемой таблице, видно, что уменьшение толщины произошло во всех случаях в этом испытательном примере.

В большинстве случаев коэффициент редукции находится в пределах 6%-15%, а влияние толщины материала, режима изгиба и ширины щели на скорость истончения более сложное, и правило трудно определить.

Однако можно заметить, что скорость истончения SPHC ниже, примерно от 4% до 6%.

R теставнутренняя Для сканирования используется оптический измерительный прибор, в то время как округлость можно рассчитать значение.

(1) Когда Bv = 7 ~ 16 мм, значение округлости Rвнутренняя и Рвнешний очень мала, в большинстве случаев составляет ≤ 0,05 мм, что говорит о том, что изогнутые контуры внутреннего и внешнего углов в значительной степени соответствуют степени округлости.

(2) Когда Bv = 24 мм, 32 мм и 40 мм (все трехточечного типа), значения округлости Rвнутренняя и Рвнешний несколько увеличиваются, превышая 0,1 мм, что означает, что после увеличения ширины канавки Bv нижней гибочной матрицы до 24 мм степень дуги внутреннего и внешнего контуров гиба уменьшается.

Коэффициент изгиба α

На графике также приведены измеренные и расчетные значения испытания на коэффициент изгиба (в настоящее время используется метод расчета коэффициента изгиба, формула расчета: α = 1,36t + 0,43Rвнутренняя).

Для сравнения, разница невелика (в расчетах используются толщина t и Rвнутренняя оба вводятся в расчет по фактическому значению испытания), что указывает на то, что текущая формула коэффициента изгиба α = 1,36t + 0,43Rвнутренняя является универсальным, коэффициент изгиба зависит от двух параметров - фактической толщины t материала и фактического изгиба Rвнутренняя.

The Rвнутренняя зависит от материала, толщины листа, метода гибки и гибочного инструмента, поэтому фактическое значение Rвнутренняя это самый простой и эффективный метод.

Для новые материалы или гнутых деталей с другой толщиной, необходимо фактически измерить истинную толщину и изгиб Rвнутренняя гибочного инструмента.

Заключение

На основании проведенного анализа можно сделать несколько выводов:

(1) Результаты испытаний показывают, что изгиб Rвнутренняя, Rвнешний и коэффициенты изгиба нескольких широко используемых толщин листов SPCC, SPHC, SUS304, 804-GG в мастерская листового металла Листогибочные станки с ЧПУ, такие как Beyeler, FASTI-50 и 3P250;

(2) Rвнутренняя зависит не только от гибочного штампа, но и от материала;

Тест показывает, что Rвнутренняя SUS304 немного больше, чем у SPCC при тех же параметрах изгиба;

(3) Если остальные параметры изгиба одинаковы, то Rвнутренняя при трехточечном изгибе немного больше, чем при изгибе с V-образным пазом, поэтому при выборе коэффициента изгиба следует учитывать рабочий центр гиба;

(4) Формула расчета коэффициента изгиба α=1,36t+0,43Rвнутренняяявляется универсальным.

Накопление реальной толщины широко используемых в цехе гибочных материалов и соответствующих форм для гибки Rвнутренняя можно рассчитать более точный коэффициент изгиба.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх