Comment un coude d'air tourne forte

Vous pouvez l'air plier un rayon qui est de 63 pour cent l'épaisseur du matériau et non plus petite et voici pourquoi

Figure 1

Ce virage sur un matériau 0,250-in. d'épaisseur a été réalisée avec un poinçon de 0,063-po-rayon. Malgré le poinçon étroit, le rayon de courbure est 0,1575 in., Ou 63 pour cent de l'épaisseur du matériau.

Q:Je viens en revue plusieurs articles dans lesquels vous déclarez que le rayon de courbure minimum sous forme d'air est de 63 pour cent de l'épaisseur du matériau. On m'a dit par certains, cependant, que tout ce que je besoin est un rayon de poinçon de 1 mm pour former mes pièces,et que la règle 63 pour cent n'est pas réel. Ils me disent que mon rayon est développé en pourcentage de l'ouverture de la filière, que je sais être vrai.

J'ai plusieurs questions à vous poser. Tout d'abord, pourquoi est 63 pour cent le rayon minimum de l'intérieur sous forme d'air, et pourquoi devrais-je utiliser cette valeur? Deuxièmement, est-ce la seule valeur, ou est-elle changer par type de matériau et de l'épaisseur? Troisièmement, quels sont leseffets pratiques de cette règle? briser Et quatrièmement, ai-je vraiment besoin d'un grand choix d'outillage?

UNE:Je me pose ces questions assez souvent sur la valeur de 63 pour cent. La question la plus commune est, Pourquoi devrais-je me? On m'a dit que je avais besoin que d'un seul 0,032-in. (1 mm) poinçon de rayon.

Tout d'abord, clarifions quelques termes. Un virage est pas nécessairement identique à un rayon de courbure minimum. Le rayon de courbure minimum est le rayon intérieur minimum productible pour l'épaisseur d'un matériau de qualité particulière, sa dureté, et pliagedirection (avec ou à contre-courant). Cependant, le rayon minimum ne peut pas être le rayon recommandé, car il pousse souvent le frein d'outillage et presse à proximité ou au-delà des limites de tonnage, en particulier avec des matériaux plus épais.

Un virage est le plus petit rayon, vous pouvez aérer coude une courte partie de l'estampage, et la moyenne de c'est de 63 pour cent de l'épaisseur du matériau. Il est fonction de la relation entre le type de matériau, la traction, le rendement, etépaisseur. Lorsque le rayon devient trop petit, le poinçon commence à pénétrer dans le matériau et l'oblige à se froisse (voir Figure 1). Ce pli commence à se former lorsque les tronçons de rayon d'environ 63 pour cent de l'épaisseur du matériau à 60 000 PSIacier laminé à froid à la traction. Ce pli doit être pris hors de l'équation si vous calculez les déductions de pliage. Voilà pourquoi vos calculs de déduction de pliage ne doivent pas comporter aucun rayon inférieur au rayon minimal virage.

De nombreux matériaux ont un rayon de courbure minimal qui n'est pas la même chose que d'un virage. L'aluminium est un bon exemple. Consulter votre fournisseur produit pour obtenir des données sur le rayon intérieur minimal de l'alliage matériau.

Par ailleurs, peut ne pas être un virage serré un pli acceptable. De nombreuses applications, en particulier dans l'industrie aéronautique, l'utilisation d'alliages dans lequel un moins un rapport de 1 à 1 de l'épaisseur du matériau à l'intérieur du rayon de courbure, ou si la courbure a un pli, marquesla partie inacceptable et le matériel ne peuvent pas être garantis.

Coudes forte dans divers matériaux

Cette valeur de 63 pour cent est basé sur l'acier laminé à froid à la traction de 60.000 PSI avec un rendement de 45.000 PSI. Il est un matériau de base. Pour l'adapter à d'autres matériaux, vous pouvez, comme avec tant d'autres calculs en flexion-utiliser un facteur important, oumultiplicateur, comme représenté sur la figure 2.

virage pour l'acier laminé à froid, épaisseur = 0,63 × Matériau

coude pour tous les autres matériaux = Epaisseur de matériau × 0,63 × facteur Matériau

Pourquoi 63 pour cent?

Alors, où cette valeur de 63 pour cent proviennent? Cette réponse est un peu profonde dans les mauvaises herbes, mais il apprend une valeur d'environ. Nous allons commencer par le matériau de base, l'acier laminé à froid traction 60.000 PSI avec une limite d'élasticité de 45 000 PSI.Dans cet exemple, notre épaisseur du matériau est 0,250. Selon notre règle générale, ce virage se virage (c'est un pli commence à se former à la ligne de pliage) à 63 pour cent de l'épaisseur du matériau. C'est un rayon intérieur0,157 in. (0,250 × 0,63 = 0,157 in.).

Figure 2

Pour déterminer où une courbure des virages serrés dans des matériaux qui ne sont pas en acier laminé à froid, on peut multiplier l'épaisseur du matériau de 63 pour cent, et puis multiplier le résultat par un multiplicateur ou un facteur important.

Nous voulons choisir l'ouverture dé qui est aussi parfait que possible. (Note de l'éditeur:. Pour en savoir plus, voir 6 étapes pour la sélection de la filière réussie pour les freins de presse) Disons que nous choisissons une filière à ouverture de 1.750 dans l'air en flexion,.le rayon de courbure de l'intérieur se développe en tant que pourcentage de l'ouverture filière. Lorsque la flexion de l'air de l'acier doux, le rayon de courbure de l'intérieur est comprise entre 15 et 17 pour cent de l'ouverture filière, et il faut de mesure de rayon à utiliser lors du calcul de courburedéductions. Même à seulement 15 pour cent, le rayon de courbure à l'intérieur avec un 1,750-in. ouverture dé est 0,2625 po-plus de 0,157. Donc il est sûr d'utiliser 0,2625 dans., et vous ne devriez pas avoir un virage, à droite?

Eh bien, même si elle ne tourne pas forte en fonction de votre sélection die, vous pouvez toujours créer un pli dans le matériau si votre poinçon est trop étroit. Pour illustrer cela, nous avons besoin de calculer le tonnage de coups de poing. Ce ne forme pas le tonnage. Au lieu,tonnage de poinçonnage nous dit combien la force qu'il faut pour le poinçon de pénétrer dans la surface et commencer à former un pli le long de la ligne de pliage.

Pour calculer le tonnage de poinçonnage, nous devons définir la superficie ou la zone de contact entre la pointe du poinçon et la surface du matériau. Le plus petit (rayon serré) l'extrémité du poinçon, plus la surface de la terre. Considérons les zones terrestrescréé par trois différents rayons de nez de poinçon:... 0,032 in (moins de 63 pour cent de l'épaisseur du matériau), 0,157 in (63 pour cent de l'épaisseur du matériau), et 0,250 in (égale à l'épaisseur du matériau). La superficie est largeur multipliéepar la longueur. Dans ce cas, il est le rayon du poinçon multiplié par 12 dans les résultats.:

0,032 × 12 = 0,384 sq. Dans. Superficie

0,157 × 12 = 1,884 sq. Dans. Superficie

0,250 × 12 = 3,000 sq. Dans. Superficie

Maintenant que nous connaissons les zones terrestres, nous pouvons déterminer à quel point la force, il faudra pour que ces coups de poing pour pénétrer le matériau et commencent à former un pli sur la ligne de pliage:

tonnage de poinçonnage = Surface du terrain × × 25 Epaisseur de la matière

0,032-in. rayon du poinçon: 0.384 x 0,250 x 25 = 2,4 tonnes par pouce carré

0,157-in. rayon du poinçon: 1.884 x 0,250 x 25 = 11,775 tonnes par pouce carré

0,250-in. rayon du poinçon: 3,000 x 0,250 x 25 = 18,750 tonnes par pouce carré

Frein de presse ne peut pas se plier à moins que la force qu'elle applique est supérieure à la limite d'élasticité du matériau. Imaginez deux scénarios dans lesquels un poinçon exerce force sur la surface du matériau. Dans un scénario, le tonnage de perforation est inférieure à la matièrela limite d'élasticité; que la pression vers le bas est supérieure à la jauge de poinçonnage, le poinçon commence à former un pli; puis, lorsque la pression dépasse la limite d'élasticité, le matériau commence à se plier, mais avec ce pli déjà formées le long de la ligne de pliage.

Dans le deuxième scénario, le tonnage de perforation est plus que la limite d'élasticité matériel. Comme la force atteint le rendement matériau, le pliage Commence; la pression appliquée n'a jamais atteint le tonnage de perforation et le pli ne forme jamais. Alorspour éviter un pli, assurez-vous que la force du rendement matériel ne dépasse pas la jauge de coups de poing dans la zone terrestre.

Quelle est la limite d'élasticité de la superficie dans notre exemple? Notre référence matériel-60000-PSI acier laminée à froid a résistance à la traction limite d'élasticité de 45 000 PSI. Pour déterminer le rendement matériel dans la zone de la terre, nous devons d'abord convertir cettelivres par pouce carré (PSI) de la limite élastique de tonnes par pouce carré. Une tonne américaine est de 2000 livres, pour ainsi obtenir des tonnes par pouce carré, on divise 45 000 par 2000, ce qui nous donne 22,5 tonnes par pouce carré. On divise ensuite 22,5 par la terrerégion:

Matériel rendement par zone terrestre

22,5 / 0,384 = 58.59 tonnes par pouce carré

22,5 / 1.884 = 11.94 tonnes par pouce carré

22,5 / 7,50 = 3.000 tonnes par pouce carré

Après calcul de ces valeurs, vous pouvez commencer à voir pourquoi un rayon qui est de 63 pour cent de l'épaisseur du matériau est la valeur correcte pour un virage. Le début de Let avec le 0,032-in. rayon de poinçon. Dans la zone de la terre, il ne faut que 2,4 tonnes àont le début de la pointe du poinçon pour pénétrer dans la surface du matériau (jauge de coups de poing), mais le rendement matériel dans la superficie est à 58.59 tonnes. Le seuil de tonnage de perforation est 56,19 tonnes de moins que le rendement matériau dans la zone terrestre,et cette différence entraîne le nez de l'outil dans le matériau une bonne distance.

Maintenant, nous allons regarder le 0,157-in. rayon de poinçon, ce qui correspond à 63 pour cent de l'épaisseur du matériau. Ici, le tonnage de poinçonnage est 11,775 tonnes, et le rendement matériel dans la superficie est 11,94 tonnes par pouce carré. Le tonnage de perforation est seulement0,165 tonne de moins que le rendement matériau dans la zone terrestre. Cela ne semble pas beaucoup, mais il est encore assez pour causer un pli pour commencer à former le long de la ligne de pliage.

Enfin, nous examinons une relation 1 à 1 entre le rayon du poinçon et l'épaisseur du matériau. Le tonnage de poinçonnage est 18.750 tonnes, alors que le rendement matériel dans la zone terrestre est seulement 7,50 tonnes par pouce carré. Ici, vous ne venez jamais à proximité (11,25tonnes courtes, pour être exact) au tonnage nécessaire pour froisser le matériau.

Jusqu'à présent, nous avons couvert la façon dont le tonnage de poinçonnage concerne le rendement matériel, mais qu'en l'ouverture et la formation résultant dé tonnage qui est la force nécessaire pour plier une épaisseur de matériau donné sur une matrice donnée?

En suivant la même logique que précédemment, si votre jauge formation dépasse le tonnage de coups de poing, le rainage découlera. Pour éviter un pli, assurez-vous que le tonnage formation estimée ne dépasse pas le tonnage de coups de poing dans la zone terrestre. lela formation d'une jauge pour le poste-0,250-po-épaisseur pliée en acier doux sur une 1,750-in die-est calculée comme suit:

La jauge par pied pour l'air de flexion en acier doux = [575 x (épaisseur du matériau au carré)] / largeur Die

(575 × 0,0625) / 1,750 = 20,53 tonnes par pied

Cette 20,53 tonnes par pieds mesure est la formation charge estimée sur le même nombre de pouces carrés dans notre superficie calculée précédemment décrit, avec le rayon de poinçon que la largeur et 12 in. (1 pied) à la longueur.

Considérons le 0,157-in. rayon poinçon (63 pour cent de l'épaisseur du matériau), qui nous a donné une superficie de 1,884 mètres carrés.. Si l'on divise par 20,53 1,884, on obtient 10,90 tonnes par pied carré. Comme indiqué précédemment, il faut 11,775 tonnes de force (latonnage de poinçonnage) pour cette 0,157-in. rayon de poinçon pour pénétrer et le pli du matériau dans la zone de terrain. Le verdict: flexion avec 20,53 tonnes par pied ne suffit pas de dépasser la capacité du matériau à résister tonnage sur une superficiebase. En d'autres termes, il ne suffit pas de froisser le matériau, de sorte que la courbe ne sera pas forte.

On pourrait faire des calculs similaires pour d'autres matériaux à l'aide de multiplicateurs, ou des facteurs importants (en utilisant la formule dans la section « Sharp courbures dans divers matériaux »). La formule de tonnage formant décrit précédemment utilise 60000-PSIacier laminé à froid, comme une base de référence. Pour calculer le facteur matériel dont vous avez besoin, il suffit de diviser la traction (en PSI) par 60 000. Ainsi, en acier inoxydable avec une traction de 120 000 PSI aurait un facteur important de 2.

La jauge par pied pour la flexion de l'air = [575 x (épaisseur du matériau au carré)] / ouverture Die} × facteur Matériau

Pour les tonnages de perforation de calculate, nous intégrons un facteur important dans la formule décrite précédemment, en utilisant les multiplicateurs (facteurs matériels) de la figure 2.

tonnage de poinçonnage = Surface du terrain x Epaisseur x 25 x facteur Matériau

Les effets pratiques

Nous savons maintenant pourquoi le virage des virages serrés. C'est très bien, mais en plus l'appliquer à vos calculs de déduction de pliage si nécessaire, quelle est la valeur pratique de cette connaissance?

En fait, il y a deux valeurs à cette connaissance. Premièrement, si le rayon du poinçon est inférieure pointue (moins de 63 pour cent de l'épaisseur du matériau) sous forme d'air, la valeur de rayon utilisée dans les calculs de déduction de cintrage doit être égal à celui d'unevirage, rien de moins, ou le calcul de la déduction dernier virage sera incorrect.

En second lieu, une fois que vous entrez dans le domaine pointu et commencer plisser la surface du matériau, la stabilité de votre coude est remise en question qui est, votre capacité à stabiliser l'angle de courbure d'une partie à. Par défaut, si vous ne parvenez pas à accomplirla stabilité de l'angle, vous n'aurez soit la stabilité dimensionnelle. Cela affectera considérablement la partie finale et sa qualité. Voilà pourquoi je recommande que, pour des applications en tôle typiques, vous gardez votre rayon de nez de poinçon le plus prèsvous pouvez accéder à une relation 1 à 1 à l'épaisseur du matériau.

Lors de la formation plaque et un matériau à haute résistance, il est de pratique courante d'utiliser un nez de poinçon qui est au moins trois fois l'épaisseur du matériau. Éviter un nez de poinçon pointu lors de la formation de ces matériaux évite les erreurs créées en forçant unfossé au centre du virage et soulage de nombreux problèmes de fissuration.

Le pourcentage de virage est juste une valeur règle de pouce qui change avec le matériel. Mais il ne décrit en termes généraux où vous dépasser la capacité du matériau à résister à la force exercée sur la surface de la pièce et permettre au poinçonnez de pénétrer. Suite à cette règle générale, vous pouvez calculer les déductions bend avec précision, stabiliser votre travail d'une pièce à part, et dans la construction de fin de meilleures pièces.