Types de rayons formés par pliage pneumatique sur une presse plieuse

  Quel est le problème avec le rayon de courbure

Figure 1

Lorsque vous avez un virage serré, le poinçon perce la surface du matériau pendant le virage. Lorsque vous avez un rayon de courbure minimum (nous l'appellerons le

“Limite minimale” entre les virages serré et parfait), le rayon du nez du poinçon est justecommencer à percer la surface du matériau.

  Question: Qu'est-ce qu'un virage serré dans une forme aérienne et comment cela se rapporte-t-il à un virage à rayon minimal? Sont-ils la même chose ou y a-t-il une différence? afin que nous puissions avoir une meilleure compréhension de ces concepts et de leur application dans lemonde réel?

  Réponse: Il est parfois nécessaire d’élargir et d’affiner les définitions de quelque chose - et c’est un de ces moments. Après des mois de recherche sur des sujets connexes tels que le facteur k, j’ai constaté que nous devions vraiment changernos définitions des différents types de rayons de courbure.

  Pour la formation de l’air, nous avons eu trois types acceptés: le minimum, le rayon et le profond. Néanmoins, pour refléter toutes les recherches menées sur le pliage des tôles au cours des dernières décennies, il serait peut-être temps d'utiliser une terminologie plus précise.

 Les cinq ordres de rayon de courbure

  Il y a cinq ordres de rayon de courbure intérieur (Ir). Au cœur de la précision, nous utilisons l’Ir pour calculer nos tolérances de pliage (BA) et nos déductions (B). Les cinq sont les suivants:

  1. rayon de courbure

  2. rayon de courbure minimum

  3. rayon de courbure parfait

  4.Surface ou rayon courbé

  Courbure du rayon 5.Profound

 Rayon de courbure

  Une courbure à rayon net est une courbure où le centre de la courbure est plié. Ce froissement se produit lorsque la pression est appliquée sur une zone si petite que le tonnage appliqué dépasse la capacité du matériau à résister à cette force, permettant ainsi au poinçonnez pour percer la surface du matériau.

  Le rainage du centre du rayon provoque des variations d'épaisseur de matériau (Mt), de limite d'élasticité, de résistance à la traction et de direction du grain. Celles-ci entraînent à leur tour des variations angulaires dans la courbure finale et des variations dans la déduction de courbure (BD). Àleurs pires coudes produisent un point faible dans la tôle et provoquent une défaillance du coudé dans le produit final.

  Si un pli devient tranchant dépend du matériau et non du poinçon le plus tranchant de votre magasin. Lorsque la pointe du poinçon est trop petite par rapport au tonnage requis pour la formation, la charge sera concentrée sur une zone aussi petite quele poinçon commencera à percer la surface du matériau.

De là, vous avez deux choix. La première consiste à rester avec le virage serré et à calculer le BA, le retrait extérieur (OSSB) et BD en utilisant la valeur du rayon naturellement flotté. Si le rayon du nez de perforation doit rester le même, vous devrezregardez attentivement les angles de pliage pendant la production. Encore une fois, comme les courbes prononcées percent la surface du matériau, elles amplifient les variations de l'angle de courbure dues aux modifications des propriétés du matériau, de la direction du grain, de l'épaisseur, de la traction et du rendement.forces.

  Votre seconde option consiste à calculer les valeurs BA, OSSB et BD à l’aide du rayon intérieur naturellement flottant. Cette fois-ci, vous modifiez le nez de la perforatrice dans un rayon aussi proche que possible du rayon naturellement flottant sans dépasser le rayon.valeur du rayon. Si votre nez de perforation dépasse la valeur du rayon flottant, le matériau utilisera le nouveau rayon plus grand, modifiant à nouveau toutes vos valeurs BD et le blanc plat.

  En gardant le rayon du nez du poinçon aussi proche que possible mais toujours inférieur à celui de l'Ir flottant, vous obtiendrez l'angle de courbure le plus stable et le plus cohérent et, par extension, des dimensions linéaires stables.

Figure 2

Dans un pli arrondi (à gauche), le matériau reste en contact avec la surface de la face du poinçon. Mais à mesure que le ratio Ir / Mt augmente,vous obtenez un rayon de courbure profondcomme

le multibreakage se produit (à droite). Le multibreakage se manifeste parle rayon intérieur du matériau se sépare du nez du poinçon.

  Rayon de courbure minimum

  Un rayon de courbure minimal n'est pas le nez le plus tranchant du magasin, ce que beaucoup d'ingénieurs et de programmeurs confondent souvent. Au contraire, un rayon de courbure minimum peut décrire l'une des deux choses, selon le contexte.

  Tout d’abord, c’est le point où la courbure devient forte et le nez de frappe commence à pénétrer à la surface du matériau. Appelez cela la définition de «limite minimale» (voir Figure 1). Deuxièmement, cela peut signifier le plus petit air formé à l'intérieurrayon que vous pouvez atteindre sans fissurer la surface extérieure de la courbure.

  En se référant à la deuxième définition, les fournisseurs de matériaux indiquent souvent le rayon intérieur minimal en multiples de Mt - par exemple, 1 Mt, 2 Mt. Pour être plus précis, vous pouvez calculer le rayon de courbure minimum en utilisant la réduction de traction d’un matériau donné.

  Juste pour embrouiller les choses plus loin, vous pouvez avoir un rayon de courbure minimum en utilisant un poinçon assez tranchant qui commence à percer (première définition) et à former des fissures sur le rayon extérieur. Quoi qu’il en soit, les deux définitions sont étroitement liéesils dépendent un peu de la résistance à la traction du matériau. Plus la résistance à la traction est élevée, plus le nez du poinçon doit être large pour éviter les fissures à l'extérieur du pli. Ceci est également vrai pour la dureté; plus leplus le rayon doit être grand.

Que vous augmentiez ou non le centre du pli, les deux types de plis à rayon minimal (ainsi que les plis prononcés) compromettent l’intégrité et la cohérence globale du matériau. Pourquoi est-ce? Parce que le rayon tranchant et le rayon minimalles courbures entraînent une contrainte de traction excessive. Cela modifie la forme du rayon, modifiant ainsi l'allongement dans la courbure.

Dans les tôles de précision, chaque pièce, chaque pli et chaque type de matériau possède certaines caractéristiques qui donnent à chacune son propre rayon de courbure intérieur minimal. Ce ne sera jamais la même chose, et il faut en tenir compte lors de la conceptionpièces en tôle. Par souci de cohérence, essayez de concevoir des pièces avec un rayon intérieur proche de l’épaisseur du matériau, ce qui nous conduit à notre prochain type de rayon: le coude parfait.

Le rayon de courbure parfait

  Un rayon de courbure parfait est celui où la relation entre Ir et Mt est de 1 à 1 (c'est-à-dire que Ir est égal à Mt), mais couvre également une petite plage de valeurs qui commencent au rayon minimum et vont jusqu'à 125% du Mt.

  Un rayon de courbure parfait est tout simplement parfait. Dans une relation de 1 à 1 entre Ir et Mt, le pli est à son état le plus stable, ce qui vous permet de produire un rayon avec le moins de variations possible entre les plis. Vous produirez une courbure uniformeangle, dimensions cohérentes et le moins de retour élastique possible.

  Cette relation de 1 à 1 entre Ir et Mt est également la seule valeur pour laquelle la règle 8x fortement voûtée est valide, c'est-à-dire que la largeur de la matrice doit être 8 fois supérieure à celle du Mt. Cette règle devient invalide lorsque le rapport Ir / Mt augmente ou diminue.

  La courbure en surface ou en rayon et la courbure en rayon profond

  Les courbures en surface ou en rayon correspondent à des rayons dont le rayon intérieur est supérieur à 125%, jusqu'à environ 12 fois le Mt. Encore une fois, c'est approximatif. Une limite supérieure plus précise des rayons de courbure concerne le comportement du matériau, ce que jeJe vais bientôt parler.

figure 3

Un tampon en uréthane repousse contre le matériau, le forçant contre le rayon de perforation.

  À mesure que le rapport Ir / Mt augmente, le retour élastique augmente également. Et lorsque le rapport Ir / Mt est très élevé, le matériau n'est pas très ductile, même à faible résistance à la traction, et tout cela peut entraîner une multibreakage (voir Figure 2). Commun en basse résistancematériau de résistance et moins commun dans les matériaux de résistance supérieure, le multibreakage se manifeste lorsque le rayon intérieur du matériau se sépare du nez de perforation. La multibreakage peut se produire lorsque le rapport Ir / Mt dépasse 12: 1, mais sousDans les bonnes circonstances, cela peut prendre un rapport aussi élevé que 30 contre 1.

  Alors, quand un rayon arrondi se transforme-t-il en un rayon profond? Cela pourrait être décrit comme le moment de la séparation du matériau du rayon du poinçon. Là encore, cela peut se produire lorsque le rapport Ir / Mt dépasse 12: 1, mais dans certains cas, ilpeut être aussi élevé que 30 à 1.

  Les attributs matériels jouent un rôle majeur dans les résultats que vous obtiendrez. Vous trouverez des variations significatives dans la composition chimique, les traitements et les états au sein de chaque type de matériau ou groupe, au point de prédire le point exact oùle changement se produit est difficile à définir.

  Jusqu'à un angle de courbure externe de 90 degrés, le matériau suivra fidèlement le contour du rayon de perforation. Mais ensuite, la pénétration dans l’espace de la matrice et le retour élastique travaillent leur magie. Lorsque l'angle de courbure externe augmente, vousverra une augmentation proportionnelle de la quantité de retour élastique. Plus vous devez aller loin pour compenser le retour élastique, plus la distance entre l'Ir et le Rp est grande, et plus l'Ir devient petit par rapport au rayon du poinçon. UNEune courbure à rayon profond nécessitera une certaine forme de compensation ou de refoulement afin de maintenir le matériau en contact avec le rayon de perforation (voir Figure 3).

  Incidemment, ceux-ci pourraient encore être subdivisés par la méthode de pliage: pliage à l'air, fond, frappe, pliage et essuyage. C’est un sujet pour un autre jour et une autre colonne. Peu importe, si vous êtes en train de former de l’air, utilisez ces cinq termes.peut aider tout le monde à parler le même langage pour faire face aux défis de flexion.