Точность гибки на листогибочном прессе

Точность сгибания

Погрешность угла и прямолинейность ошибка

Погрешность угла
погрешность прямолинейности

Вопрос: существует ли угловая погрешность и погрешность прямолинейности в "идеальном состоянии изгиба"?

Анализ напряжений и деформаций листового металла процесс гибки

Анализ напряжений и деформаций в процессе гибки листового металла
Анализ напряжений и деформаций в процессе гибки листового металла

Прямолинейность анализ ошибок

Анализ погрешности прямолинейности

После листовой металл При изгибе край согнутой заготовки будет иметь естественный прогиб, который обычно измеряется максимальным прогибом (δ).

Согласно анализу напряжений, напряжение (σZ) в зоне деформации является растягивающим снаружи и сжимающим внутри. Эти противоположные растягивающие и сжимающие напряжения создают изгибающий момент, который необходим для удержания заготовки в прямом положении во время гибки. Однако в конце процесс гибкиЭтот момент исчезает, в результате чего заготовка отклоняется вверх.

Чем дольше гнутая пластина тем больше будет прогиб (δ). Аналогично, чем шире гнутая пластина Чем меньше ширина пластины, тем больше прогиб (δ).

Однако уменьшение угла изгиба со 150° до 90° приведет к уменьшению прогиба (δ).

Кроме того, с увеличением толщины пластины прогиб (δ) будет увеличиваться пропорционально.

Надавливая на край гибочный листТакие методы, как коррекционная гибка или трехточечная гибка, позволяют улучшить прямолинейность заготовки.

Факторы, влияющие на точность гибки

Основными факторами, влияющими на точность гибки на листогибочном станке, являются жесткость листогибочного станка, режим гибки и изгибающее усилие.

1. Жесткость листогибочного пресса

Как определить индекс жесткости листогибочного станка при проектировании?

Деформация прогиба листогибочный пресс машина

Деформация прогиба листогибочной машины

2. Режим изгиба

1) Воздушный изгиб

Воздушный изгиб

2) Трехточечный изгиб

Трехточечный изгиб

3) Койнинг

Монета

3. Изгибающее усилие

Как изгибающее усилие изменяется во время сгибания?

1)Свободный изгиб острого пуансона

Как показано на сопроводительном рисунке, в режиме свободного изгиба листовой материал изготовлен из сталь Q235который считается идеальным упруго-пластическим материалом с линейным упрочнением. Сайт предел текучести этого материала составляет σS = 250 МПа, а его модуль упрочнения (также известный как тангенциальный модуль) - 1050 МПа.

Свободный изгиб острого пуансона

Результаты анализа ANSYS выглядят следующим образом

Анализ ANSYS

Изгибающее усилие кривая:

Кривая изгибающего усилия

Результаты аналитического метода следующие

Результаты аналитического метода

2) Широкий изгиб ножа

Как показано на прилагаемом рисунке, верхний штамп имеет широкую дугу R180, а материал листа задан как X80. Этот материал обладает идеальным упруго-пластическим поведением с линейным упрочнением, а его предел текучести составляет σs = 552 МПа. Модуль упрочнения (также известный как тангенциальный модуль) этого материала равен 840 МПа.

Широкий изгиб ножа

Результаты анализа ANSYS выглядят следующим образом

Анализ ANSYS для гибки широкого ножа

Кривая изгибающего усилия:

широкая кривая силы изгиба ножа

Существуют и другие факторы, влияющие на точность гибки, среди которых неравномерная толщина листа, твердость листа, деформация верстака и плунжера во время гибки, выбор отверстия штампа, глубина вхождения верхнего штампа в нижний, износ штампа и выпуклость верстака. Эти факторы могут привести к ошибкам в угле изгиба и прямолинейности заготовки после гибки.

Открытие штампа и глубина погружения верхнего штампа в нижний штамп управляются с помощью ручного программирования.

4. Влияние качества материала на точность

Номинальный изгиб - свободный изгиб из низкоуглеродистой стали стальная пластина с пределом прочности на растяжение σb = 450 Н/мм², который сгибает лист на угол 90° на V-образном штампе с расстоянием между отверстиями V = 8 × S.

При номинальной гибке листов с неодинаковой толщиной могут возникать угловые погрешности.

Когда твердость пластины неравномерна, заготовка springback при изгибе не одинаковы.

Поэтому качество материалов оказывает значительное влияние на качество обработки.

5. Выпуклая компенсация рабочего стола

Под действием нагрузки верстак и плунжер подвергаются упругой деформации.

Глубина погружения верхнего штампа в нижний штамп неравномерно по всей длине, что может повлиять на угол изгиба и прямолинейность заготовки.

Для решения этой проблемы в станке используется NC-выпуклость рабочего стола для компенсации его деформации, поддержания глубины вхождения верхнего штампа в нижний по всей длине и повышения точности угол изгиба и прямолинейность заготовки.

6. Эксцентриковая нагрузка

Эксцентрическая нагрузка - это нагрузка, действующая на левую или правую сторону плунжера. Машина обладает высокой способностью противостоять эксцентрической нагрузке.

Под действием эксцентрической силы нагрузки между верстаком и плунжером образуется наклон.

Механизм обнаружения решетки на обоих концах плунжера фиксирует отклонение и передает сигнал на компьютер. Компьютер управляет пропорциональным сервоклапаном для регулировки количества масла, поступающего в масляный цилиндр, для синхронизации положения двух поршней и поддержания небольшой погрешности параллельности между рабочим столом и плунжером.

При обработке специальных деталей следует учитывать указанную эксцентрическую нагрузку. В целом, необходимо избегать работы в условиях эксцентрической нагрузки.

7. Коррекция погрешности угла изгиба

После гибочная часть сформирован, и угол составляет около α°, измеренное значение ошибки угла △α° может быть скорректировано путем регулировки положения Y нижней мертвой точки. Значение коррекции △Y может быть приблизительно рассчитано по следующей формуле: △Y = K × V × △α

Где:

  • △ Y - значение коррекции нижней мертвой точки (мм)
  • V - выбранное отверстие штампа (мм)
  • △ α - значение погрешности угла (в градусах)
  • K - поправочный коэффициент (градус /мм)

Когда α ≈ 90°, K ≈ 0,0055; для сложенного 8-12-гранного стального стержня, когда α ≈ 135°-157,5°, K ≈ 0,004.

Если угол контролируемой детали превышает требования чертежа, отрегулируйте положение нижней мертвой точки в сторону уменьшения в соответствии со значением поправки △Y; в противном случае отрегулируйте в сторону увеличения.

Пример 1:

Углы на обоих концах равны среднему углу.

Для складывания додекагона с α = 150° выберите отверстие V = 200 мм и измерьте угол после сгибания, α = 151,5°. Используя описанный выше метод, △α вычисляется как 1,5°, а K - 0,004.

△Y = K × V × △α = 0,004 × 200 × 1,5 = 1,2 мм.

Введите в компьютер положение нижней мертвой точки Y + △Y.

Пример 2:

Углы на обоих концах не равны среднему углу.

Для заготовки, согнутой под углом α=90° с отверстием V = 60 мм, фактические измеренные углы на обоих концах равны α=90°, а средний угол равен α=91° (величина выпуклости недостаточна).

Используя вышеуказанный метод: △α = 1°; K=0,0055

△Y = K × V × △α = 0,0055 × 60 × 1 = 0,33 мм.

Добавьте △Y к исходному выпуклому значению и введите его в компьютер.

Если средний угол меньше углов на обоих концах (величина выпуклости слишком велика), уменьшите величину выпуклости на △Y от исходной основы и введите ее в компьютер.

Пример 3:

Углы на нижних концах колонны не равны. При ширине проема V = 60 мм заготовка согнута под углом α = 90°.

Фактический измеренный угол на левом конце равен α=90°, а угол на правом конце равен α=91° (левый нижний и правый верхний).

Используя вышеуказанный метод: △α=1, K=0.0055

△Y=K × V × △α=0,0055 × 60 × 1=0,33 мм

Введите значение Y + △Y в нулевой точке правого конца вверх, чтобы изменить его базовое положение.

8. Точность углов

Точность угла - это, пожалуй, самый сложный и трудно контролируемый параметр в операциях гибки. Существуют два распространенных метода гибки: гибка на дне и воздушный изгиб. Ниже показаны различные варианты применения гибки днища.

Различные варианты применения донной гибки
Различные варианты применения донной гибки

Сгибание донышка контролируется путем регулировки усилия, прикладываемого вниз во время процесс гибки для придания металлу нужной формы. К его преимуществам относится высокая точность углов, достигающая ±15 минут, с постоянными углами гибки.

Однако есть и существенные недостатки: она требует в пять-восемь раз больше усилий, чем воздушная гибка, и обладает меньшей гибкостью. Для различных углов и форм требуется различная оснастка.

Чаще всего используется воздушная гибка, также известная как свободная гибка. Она управляется путем регулирования опускания оси Y, то есть глубины, на которую верхний штамп проникает в нижний, тем самым контролируя угол изгиба.

К преимуществам пневматической гибки относятся меньшее требуемое усилие и высокая гибкость, поскольку один комплект оснастки позволяет сгибать заготовки под разными углами. Недостатком является меньшая точность угла изгиба заготовки и более низкая стабильность.

Почему точность угла при воздушном изгибе заготовок ниже? Например, при гибке листовой металл При использовании нижнего штампа V10 разница в расстоянии прижима верхнего штампа на 0,05 мм может привести к отклонению угла на 1°, как показано в таблице ниже.

Таблица: Изменение глубины спуска, соответствующее изменению угла на 1°, для различных отверстий в нижней части штампа и углов изгиба

Угол изгиба/Нижнее отверстие пресс-формы30°45°60°75°90°105°120°135°150°165°
40.170.070.040.030.020.020.020.010.010.01
60.260.110.070.050.040.030.030.030.030.03
80.360.140.080.060.050.040.040.030.030.03
90.410.160.090.070.050.050.050.040.030.03
100.450.180.100.080.050.050.050.050.050.04
120.540.220.130.080.070.050.050.050.050.05
140.610.240.150.100.080.070.060.060.060.06
150.660.260.160.110.080.080.070.070.070.06
160.710.280.160.120.090.080.070.070.070.07
180.810.320.190.130.110.090.080.080.070.07
200.900.360.210.150.110.100.090.090.090.08
221.000.400.230.160.130.110.100.090.090.09
241.090.440.250.170.140.110.100.100.100.10

В настоящее время точность гибочных станков по оси Y обычно достигает 0,01 мм, поэтому отклонение угла не должно быть слишком сильным. Но можно ли гарантировать идеальное соответствие толщины металлического листа?

Если 1.Толщина 5 мм Толщина листа различается на 10%, что составляет 0,15 мм, что эквивалентно разнице в 0,15 мм в расстоянии между верхним и нижним штампами, что приводит к отклонению угла примерно на 3°.

Аналогично, изменение характеристик деформационного упрочнения металлического листа на 10% может привести к изменению угла изгиба примерно на 1,5°. Влияние толщины металлического листа и деформационного упрочнения на угол изгиба при воздушной гибке показано на рисунке 6.

Рисунок 6: Взаимосвязь между толщиной металлического листа, деформационным упрочнением и углом изгиба при воздушной гибке

Именно в этом заключается отличие гибочных станков от металлорежущий станок инструменты. С резка металла На станках, независимо от разницы в размерах исходных заготовок, конечная точность обработанных деталей может быть гарантирована при условии, что станок достаточно точен.

Однако это не относится к распространенной практике воздушного сгибания на листогибочные прессы; дело не в присущей машинам точности.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.