Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Влияние нижнего отверстия фильеры на размеры воздушной гибки

Гибка - это процесс металлообработки, который включает в себя придание металлическим заготовкам нужных углов и форм с помощью таких методов, как гибка и вытяжка. Этот процесс отличается высокой гибкостью, широким применением и экономичностью, что делает его широко распространенным методом в индустрии обработки листового металла.

При производстве стальных конструкций для современных электровозов ответственные конструктивные элементы чаще всего изготавливаются из листов средней толщины с большим углом R. Такие заготовки обычно изгибаются с помощью станков с ЧПУ листогибочные прессыВ них для создания сложных форм используется простое движение плунжера вверх-вниз и гибочного инструмента.

Однако было замечено, что при одинаковом технологическом оборудовании, материалах и верхних штампах заготовки, сформированные посредством воздушный изгиб может отличаться по размеру от партии к партии. После устранения влияния различий в толщине материала и внутреннее напряжение рельефа из-за разных номеров печей, было установлено, что причиной разброса размеров является использование оператором станка разных размеров отверстий нижней матрицы во время операций гибки.

Цель данной статьи - дать рекомендации по производству, кратко обсудив влияние выбора размера нижнего отверстия матрицы на размеры формовки в гибка листового металла.

Два распространенных метода сгибания и их сравнение

Воздушный изгиб

Воздушная гибка, также известная как гибка с зазором, - это процесс металлообработки, при котором верхний и нижний штампы не прижимаются друг к другу. Желаемый угол изгиба достигается за счет регулировки глубины вхождения верхнего штампа в нижний. Чем глубже верхний штамп входит в нижний, тем меньше угол изгиба, и наоборот.

Для учета изгибного отскока процесс гибки необходимо перегнуть, чтобы окончательный угол изгиба после отскока соответствовал расчетному. Состояние изгиба можно представить на рисунке 1.

Диаграмма свободного изгиба

Рисунок 1 Воздушный изгиб диаграмма (упрощенный радиус нижнего штампа)

Сегодня широко распространенные гибочные станки с ЧПУ могут автоматически рассчитывать глубину гибки благодаря своим Системы ЧПУ. Станок оснащен системой коррекции с обратной связью и гидравлическим блоком, которые позволяют автоматически регулировать угол гибки, сводя к минимуму участие оператора.

Однако, несмотря на эти достижения, достичь запрограммированного угла за одну операцию гибки все еще сложно из-за различных факторов, таких как отклонения в расчетной модели, погрешности в толщине листа, различия в типах материалов и снятие напряжения в материале. В результате перед серийным производством все еще необходима пробная гибка.

В данной статье рассматривается метод воздушной гибки.

Монета

При чеканке лист помещается между верхним и нижним штампами и вначале свободно изгибается. По мере продвижения верхнего штампа вниз материал и поверхность нижнего штампа постепенно сближаются, и площадь изгиба материала уменьшается до самой нижней точки хода, в которой материал полностью прижимается к верхнему штампу. Необходимый угол и радиус изгиба достигаются за счет применения изгибающее усилиекак показано на рисунке 2.

Процесс чеканки

Рис. 2 Процесс чеканки (упрощенный радиус нижнего штампа)

Воздушный изгиб по сравнению с чеканкой

Благодаря высокой гибкости, широкому спектру применения, низкой стоимости и другим преимуществам воздушная гибка превзошла чеканку в качестве предпочтительного технологического метода для обработка листового металла компании. По сравнению с чеканкой, давление гибки при воздушной гибке обычно составляет лишь одну треть, что позволяет сократить тоннаж гибочного станка и эффективно контролировать расходы.

С другой стороны, угол нижнего штампа при чеканке определяет конечный угол изгиба изделия, что делает его менее подходящим для современного рынка листового металла, где приоритет отдается индивидуальной настройке и гибкое производство. Он лучше подходит для среднего и крупного производства. Кроме того, чрезмерное давление на изгиб при чеканке ограничивает ее применение для обработки тонких листов.

Хотя воздушная гибка имеет некоторые ограничения в плане точности изделий, прогресс в области гибочного оборудования постепенно снизил это отклонение до приемлемого уровня для большинства изделий.

Влияние воздуха гибочный штамп Размер отверстия по размерам формовки

Простой проверочный эксперимент предназначен для сравнения влияния выбора размера отверстия штампа на размер формы изгиба.

Условия эксперимента

Для обеспечения надежности проверочного эксперимента принимаются меры по минимизации влияния возможных внешних переменных на результаты эксперимента. Фактические условия экспериментальной площадки и сооружений, тип материалов, используемых в эксперименте, направление разгрузки и тип штампов учитываются всесторонне, чтобы минимизировать их влияние на результаты. Условия подробно описаны в таблице 1.

Таблица 1 Основные условия проведения проверочного эксперимента

НЕТ.Название проектаСодержаниеПримечание
1Материал образцаt16-S355То же самое с номером печи.
2ЗаглушкаCNC Fine Плазменная резкаДробеструйная обработка после резки
3Обработка заготовокГоризонтальное фрезерование обоих концов 
4Конфигурация заготовкиСайт линия сгиба перпендикулярно направлению прокатки листа. 
5Технические характеристики заготовки300 мм*BФактическое измерение после численного фрезерования B
6Оборудование для экспериментов500T Листогибочный пресс с ЧПУАмада
7Верхний штампВерхний штамп R40 
8Нижний штампРегулируемая нижняя плашка для отверстий 
9BackgaugeСложите и закрепите для обеспечения идентичных размеров. 
10Инструменты обнаруженияШтангенциркуль 500 мм, широкий посадочный квадрат50 выпуск

Eэкспериментальный процесс

Цель проверочного эксперимента - измерить размеры L1 и L2 заготовки после гибки и использовать сумму L (L=L1+L2) в качестве сравнительной величины для эксперимента. Экспериментальной переменной является размер нижнего отверстия штампа.

Регулируемый размер отверстия нижнего штампа используется для исключения влияния других конструктивных факторов штампа на результаты эксперимента. Структура образца представлена на рисунке 3.

Структура образца

Рисунок 3 Структура образца

В ходе эксперимента образец после обработки был измерен штангенциркулем 500 мм, и линейный размер двух обрабатываемых поверхностей на его торце был зафиксирован как 557,50 мм.

Затем размер отверстия в нижнем штампе постепенно увеличивался, и было выполнено несколько пробных изгибов. Из пробных заготовок, изготовленных при каждом размере отверстия, с помощью широкого посадочного квадрата была выбрана та, которая имела наилучший угол изгиба.

Затем измерялись значения L1 и L2 выбранного образца, и рассчитывалось сравнительное значение L.

Экспериментальные результаты

В эксперименте использовались шесть различных размеров отверстий штампа, от 160 до 400 мм. Из сложенных образцов были отобраны шесть лучших образцов и измерены размеры L1 и L2 для получения расчетного значения L (L=L1+L2).

В качестве контрольного размера использовался размер L заготовки, сложенной с использованием нижнего отверстия штампа диаметром 160 мм. Отклонение сравнивалось со значениями L других тестовых заготовок, и результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 Влияние размера отверстия нижнего штампа на гибка формовка размер

НЕТ.Размер отверстия нижней плашкиРасчетное значение L
(L=L1+L2)
 Значение отклонения
1160596.120
2180596.140.02
3200596.220.1
4300598.862.74
5350602.486.36
6400606.1410.02

Результаты эксперимента свидетельствуют о положительной корреляции между размером формы изгиба и размером отверстия нижней матрицы. Теоретическая величина L образца после гибки была рассчитана как 596 мм. Используя измеренное значение 596,12 мм для заготовки, согнутой с размером отверстия нижнего штампа 160 мм, в качестве эталона, было обнаружено, что когда размер отверстия в 10-12,5 раз превышает толщину листа, размер попадает в допустимые пределы для листовой металл части.

Отклонения от нормальных допусков заготовки наблюдались для нижних отверстий штампа до 300 мм. Отклонение увеличилось до 10,02 мм при выборе размера нижнего отверстия штампа 400 мм, что является значительным отклонением от размера заготовки.

Эти результаты свидетельствуют о значительном влиянии выбора размера нижнего отверстия штампа на размер формируемой заготовки при воздушной гибке. Для обеспечения требуемых размеров рекомендуется выбирать размер нижнего отверстия штампа, который примерно в 10 раз больше толщины листа. Однако важно учитывать и угол R сгиба, так как использование нижней матрицы со слишком маленьким отверстием может помешать плунжеру продвинуться вниз достаточно далеко, что приведет к неполному сгибу или даже повреждению оснастки.

Анализ причин влияния размера отверстия нижнего штампа воздушной гибки на размер формования листа средней толщины

Результаты эксперимента показывают положительную корреляцию между размером сформированного изгиба и размером нижнего отверстия штампа. В данном эксперименте длина L-образного образца составляла 557,50 мм, а все образцы были одинакового размера.

Можно сделать вывод, что изменение размера нижнего отверстия штампа приводит к тенденции увеличения размеров L1 и L2 при воздушном изгибе заготовки. Это изменение, вероятно, связано с изменением внутреннего угла R после формовки.

Поскольку не существует точных средств для измерения внутреннего угла R после формования, можно сделать вывод, что размер внутреннего угла R также положительно коррелирует с размером нижнего отверстия матрицы.

Для обеспечения точности формируемых размеров заготовки рекомендуется выбирать наименьший возможный размер отверстия для нижнего штампа при гибке.

Заключение

Данная статья посвящена влиянию размера отверстия штампа на размер формируемой заготовки при воздушной гибке толстые пластины. Простой проверочный эксперимент показал, что при одинаковых технологических условиях для воздушной гибки существует положительная корреляция между размером нижнего отверстия штампа и размером формируемого изгиба.

В случаях, когда размер заготовки является критическим, особенно если предъявляются жесткие требования к размеру внутреннего R-угла, рекомендуется использовать метод чеканки и соответствующую оснастку, которые позволяют получить вдвое больший результат при вдвое меньших усилиях.

Следует отметить, что описанные в данной статье проверочные эксперименты не отличаются высокой строгостью и точностью из-за ограничений в оборудовании и персонале, измерительные инструменты, и другие факторы. Тем не менее, экспериментальные результаты могут дать полезные объяснения и рекомендации для производства и имеют практическое значение.

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх