Presse plieuse et encoche: une plongée plus profonde

Même dans un monde de CAO, il est toujours bon de connaître les bases de la disposition de la tôle et de l'encoche

Figure 1

Cette partie simple a deux 0.750-in. brides et une dimension globale de 2.000 in.

En nous appuyant sur le sujet du mois dernier concernant les encoches, nous allons creuser un peu plus la manière dont le rayon de courbure intérieur, la déduction de courbure et les lignes de moulage affectent la qualité des produits que vous fabriquez.

Tout comme le mois dernier, pour bien comprendre l'encoche et son effet sur le rayon de courbure, vous devez connaître les bases de la déduction de la courbure (BD), de la tolérance de courbure (BA) et du retrait extérieur (OSSB).

Notching peut ne pas sembler être un sujet approprié pour une colonne sur la flexion, mais c'est vraiment le cas. Comme décrit le mois dernier, le type d'encoche affecte directement les dimensions de la présentation et l'ordre de pliage. Du point de vue de l’opérateur de la presse plieuse, l’encoche et la flexion ont une relation symbiotique.

Pour la plupart d'entre nous, nos systèmes de CAO prennent en charge ces calculs de mise en page. Néanmoins, la disposition manuelle des encoches est toujours utilisée pour les produits uniques ou dans les magasins de prototypes. Quelle que soit la méthode que vous utilisez (CAO ou manuelle) pour effectuer cette tâche, c'est la déduction du rayon et de la courbure qui fera ou cassera votre pièce.

Les bases du moule

Nous commençons notre voyage en regardant de plus près les lignes de moules. Ce sont des lignes imaginaires qui, lorsqu'elles sont placées sur le motif plat ou le dessin, représentent la zone qui constituera le rayon de courbure après la formation. En règle générale, la ligne de moulage extérieure (OML) a la même valeur que la totalité de la dimension extérieure de la bride et la ligne de moulage intérieure (IML) correspond à une déduction en moins d'un pli.

La figure 1 montre une pièce simple avec deux 0,750 pouces. dimensions brutes et dimensions hors tout de 2 000 po. Dans cet exemple, le diamètre extérieur est de 0,100 et le matériau est de l'acier laminé à froid de 0,060 po d'épaisseur. La zone entre l'IML et l'OML correspond au rayon de courbure après la formation.

Le premier OML (à droite) est placé à 0,750 po., Comme indiqué par les dimensions extérieures complètes de la bride. Nous plaçons ensuite l'IML avec une déduction de pli inférieure (0.100 in.) Ou à 0.650 in. Nous trouvons la dimension de la deuxième OML (à gauche dans le dessin) en ajoutant la dimension extérieure de l'ensemble (2.000 in.) IML dès le premier virage (0,650 po): 2 000 + 0,650 = 2,650 po.

En déduisant une déduction de pli complet de la deuxième OML, nous obtenons le deuxième IML: 2.650 - 0.1000 = 2.550 in. À cette dimension, nous ajoutons la dimension de bride extérieure (0,750 in.) Du deuxième pli pour trouver la dimension totale à plat: 2.550 + 0,750 = 3,300 in.

Une fois que vous savez où les lignes de moulage se placent sur le motif plat, vous pouvez déterminer si les caractéristiques que vous souhaitez ajouter vont se trouver sur le rayon du pli et, par conséquent, se déformer pendant le formage.

90 degrés avec des brides égales

Figure 2

Cette pièce simple a deux brides à 90 degrés de 0,750 po.

 (Les chiffres rouges sur le modèle plat correspondent à la description de cet article.)

En trouvant les OML et IML comme décrit précédemment, nous pouvons développer les axes X-Y (les deux coudes se coupant perpendiculairement) étant donné qu’ils se rapportent aux lignes centrales du virage. La ligne centrale est le centre du coude, à mi-chemin entre les lignes de moulage. L'intersection des lignes médianes des axes X et Y devient le centre de l'encoche, comme illustré à la figure 2. Nous travaillons avec de l'aluminium avec des rayons de courbure intérieurs de 0,063 pouce et BD de 0,100 pouce. Notez le «zéro zéro angle »en bas à droite, qui est le point de départ de toutes nos mesures de mise en page. En utilisant ces données pour la figure 2, le processus de mise en page se déroule comme suit. Les chiffres en rouge sur la figure correspondent aux nombres entre parenthèses ci-dessous.

Trouvez l'endroit où les deux lignes centrales de la courbe se coupent (1). Suivez l’OML verticale et soustrayez la dimension de la bride extérieure de cette valeur. Dans notre exemple, la dimension de la bride extérieure est de 0,750 pouce. Ainsi, dans la direction X, nous mesurons 0,750 pouce à partir de l’OML verticale (2). Cette valeur est la coordonnée du coin d'encoche le plus proche du coin zéro-zéro (3).

Retournez à l'IML de la bride perpendiculaire et ajoutez le 0.750-in. dimension de la bride à cette valeur (4). Vous avez maintenant les coordonnées du coin d'entaille le plus éloigné de zéro à zéro (5). Vous êtes maintenant prêt à programmer ou à disposer la pièce et à couper l'encoche, tout en tenant compte de l'allongement de la pièce lors de la mise en forme.

Si vous utilisez un laser ou un jet d'eau pour produire ces pièces, l'angle de l'entaille de l'entaille peut être légèrement modifié pour permettre le retour élastique. En d'autres termes, vous pouvez modifier l'angle d'entaille pour tenir compte de la surflexion nécessaire à la formation de la pièce.

Par exemple, si vous savez que votre courbure va nécessiter un dégagement de 2 degrés de retour élastique, vous pouvez utiliser la trigonométrie à angle droit pour calculer les coins supérieur et inférieur de l'encoche, en ajoutant un dégagement supplémentaire d'un degré au coude et à la connexion surfaces (voir figure 3).

Plus de 90 degrés avec des brides égales

Examinons maintenant la disposition d’une encoche perpendiculaire courbée selon un angle complémentaire supérieur à 90 degrés, comme illustré à la figure 4. Le 0.500-in. les rebords latéraux sont pliés à 90 degrés au niveau des lignes de moulage horizontales; la déduction de la courbure (et la distance entre les lignes du moule) est de 0,100 pouce. Parallèlement, la courbure perpendiculaire est complémentaire de 120 degrés (60 degrés inclus), avec un BD de 0,250 pouce.

Tout d’abord, définissez le triangle à l’intersection de l’encoche, en fonction de ce que nous savons. Comme le montre la vue latérale de la figure 4, l'encoche est courbée selon un angle de 60 degrés (complémentaire de 120 degrés) et nous dessinons un triangle indiquant la dimension de l'encoche. Le triangle divise en deux cet angle de courbure inclus de 60 degrés. Nous savons donc que l'angle C doit être de 30 degrés. Nous savons également que le côté c a la même dimension que la bride latérale: 0.500 in.

Nous avons maintenant un côté, la hauteur de la bride et deux angles, suffisamment d’informations pour résoudre le côté manquant à l’aide de la trigonométrie à angle droit: b = c / tan (C); b = 0,500 / tan (30) = 0,866 po. Ce 0,866 po. La dimension, marquée «L» sur le dessin, correspond au côté adjacent du triangle et à la dimension requise pour tracer l'encoche.

Pour trouver les points d’emplacement de l’encoche, appliquez 0.866-in. dimension par rapport à la ligne de moule appropriée, dans la direction appropriée, comme indiqué sur la vue à plat de la figure 4.

Moins de 90 degrés avec des brides égales

Encore une fois, nous devons définir un triangle rectangle à l'intersection de l'encoche. Cette fois, nous nous plions à seulement 60 degrés complémentaires, ou 120 degrés inclus. Les brides latérales sont cette fois de 0,750 po.

figure 3

Si vous ne perforez pas manuellement mais que vous coupez des pièces sur une découpeuse laser ou similaire, vous pouvez modifier légèrement l'angle de l'entaille.

compte pour le retour élastique.Vous pouvez considérer l’angle de l’encoche comme le double de l’angle «B» du triangle rectangle présenté ici. Si vous savez ce que B est,et

tu saisdimension c (arête à courbure de la ligne centrale),Vous pouvez calculer les dimensions restantes à l'aide de diverses formules de trigonométrie en triangle rectangle.

Comme précédemment, le triangle divise en deux l'angle de 120 degrés inclus, de sorte que l'angle en C est de 60 degrés. Et nous savons que c est le 0.750-in. dimension de la bride. De là, nous résolvons notre valeur manquante: b = c / tan (C); b = 0,750 in./tan(60) = 0,433 in.

Nous appliquons ensuite cette dimension au modèle plat. Les lignes centrales établissent toujours le premier de nos emplacements. Et à partir des lignes de moulage associées, nous additionnons ou soustrayons 0,433 in., Comme nous l’avons fait pour la valeur de 0,866 dans la figure 4.

Coin carré avec brides égales

Il s’agit de coins avec deux ailes supérieures sur les deux axes. C’est similaire à ce que nous avons étudié jusqu’à présent, à quelques différences près. Pour vous frayer un chemin à travers cette configuration, il vous faudra parcourir les lignes du moule pour trouver où les lignes centrales se coupent au niveau de l'encoche.

La déduction de courbure pour les deux courbures est de 0,100 po. L’OML est la dimension extérieure de la bride, 0,500 po. (1). La déduction inférieure à un pli correspond au IML, à 0,400 po. (2). À l'IML, nous ajoutons la dimension extérieure complète de 1.000 in. (3), ce qui nous donne le véritable emplacement OML pour le deuxième virage. Nous déduisons ensuite la moitié de la déduction du pli pour trouver la ligne centrale: (0,400 + 1 000) - 0,50 = 1,350 in.

Recherchez où cette ligne centrale croise la ligne centrale du coude perpendiculaire (4), et c’est là que votre entaille devrait aller. À partir de là, vous pouvez mesurer les dimensions de l'encoche de la même manière, comme illustré à la figure 4.

Encoche latérale inégale

Tous les exemples précédents avaient des rebords latéraux de longueur égale, ce qui rend le calcul relativement simple pour l'entaille. Mais que se passe-t-il lorsque les rebords latéraux sont inégaux?

La mise en page et les calculs deviennent un peu plus difficiles à réaliser, mais pas déraisonnablement. Même ici, si nous suivons quelques règles simples, l’encoche formée résultante s’alignera parfaitement.

Les brides inégales créent un problème particulier: le déplacement du point central. En substance, cela signifie que l’encoche va légèrement basculer. Cela est nécessaire pour s'assurer que les coins inférieurs se ferment et se rejoignent carrément.

Lors de la création de ce type d'entaille, la ligne médiane se déplacera en faveur de la bride la plus haute. Ce décalage ou basculement de l'encoche permet aux coins de l'encoche de se rencontrer à angle droit lors de la formation.

Nous trouvons une pièce avec deux brides, la première 1 pouce et une seconde 0,750 pouce, en conjonction avec un seul pli perpendiculaire. La première étape consiste à rechercher et à définir le triangle rectangle à l'intersection des encoches du coude. Puisque nous connaissons les dimensions de la bride: 1000 et 0,750 (vis b et c) et que l’angle A est égal à 90 degrés, nous pouvons exécuter (parmi beaucoup d’autres) la formule trigonométrique suivante: B = tan-1 (b / c ) B = tan-1 (1 / 0,750) = 53,13; C = 180 - (A + B); C = 180 - (90 + 53,130) = 36,87.

Figure 4

Cela montre une vue latérale (en haut) et un modèle plat pour une encoche pliée à 120 degrés complémentaires (60 degrés inclus).

À partir de là, nous devons calculer la «valeur de décalage X», qui indique l'espace nécessaire pour tenir compte du décalage de l'entaille vers la plus grande bride. Nous travaillons d'abord avec le triangle rectangle créé avec le nouvel angle d'encoche de 36,87 degrés. souligné en bleu. Nous savons que le côté b est l’espace entre les lignes de moule perpendiculaires, c’est-à-dire identique à notre BD, 0,100 in.

Comme le triangle rectangle bleu est identique à celui défini précédemment, nous connaissons tous les angles. Nous savons que l'angle B est le même que notre nouvel angle d'entaille, 36,87 degrés. Comme les angles des triangles rectangles totalisent 180, nous savons que l'angle C doit être de 53,13 degrés (180 - 90 - 36,87 = 53,13). Sachant tout cela, nous procédons comme indiqué à la figure 8:

1.Solve pour le côté c en utilisant une formule trigonométrique à angle droit telle que:

c = b / tan (B)

c = 0,100 / tan (36,87) v

c = 0,133

2. Soustrayez la moitié de la déduction de pli de cette valeur: 0,133 - 0,050 = 0,083. C'est la longueur de la ligne rouge sur la figure 8. Cela fait une jambe (c) d'un triangle à angle droit plus petit.

3. Résoudre pour la ligne jaune (b):

b = c / tan (C)

b = 0,083 / Tan (53,13)

b = 0,062 v

4. Soustrayez cette valeur de la moitié du BD et vous obtenez la valeur de décalage X, indiquée en vert dans la figure 8: 0,062 - 0,050 = 0,012 in.

Comme le montre la figure 9, pour trouver le nouveau centre de l'encoche, localisez la première coordonnée du 0.750-in. dimension de la bride à l’emplacement IML avant le décalage (1). À partir de ce premier emplacement, nous soustrayons la moitié de la déduction de courbure (0,050) pour atteindre 0,700, puis ajoutons la valeur de décalage de 0,012 in. Pour obtenir 0,712 in. De cet emplacement de premier cran, soustrayez 0,712 in. Pour trouver l'emplacement du point central décalé (2).

Figure 5

Cela montre une encoche courbée à 60 degrés, complémentaire avec des brides à côtés égaux.