اضغط على أساسيات الانحناء الفرامل كيفية تجنب الانحناء الحاد

سؤال: أولاً ، دعني أقول إنني استمتعت بقراءة مقالاتك وكتابك المتعلقة بتشكيل نظرية. لقد قمت بتطبيق المبادئ التي غطتها في المتاجر التي عملت من أجلها.

لقد بدأت مؤخرًا مع OEM مختلف للمساعدة في قسم التصنيع. نستخدم 304 الفولاذ المقاوم للصدأ حوالي 95 في المئة من الوقت. لقد كنت أعمل مع الجودة والهندسة للحصول على طاولات الانحناء الخاصة بنا ، لذلك ستظهر أجزائنا بشكل صحيح في المرة الأولى ، في غضون 0.0100 بوصة. التباين لكل منحنى. لقد جمعت بيانات من موردينا حول قوة الشد النهائية وقوة العائد والجداول المؤلفة مع متوسطات لتطبيقها على الصيغ للتنبؤ بشكل أفضل بأطوال فارغة. مشكلتنا هي أن طرف اللكمة يبدو أنه يغوص في موادنا غير القابل للصدأ.

باستخدام الأدوات على الطراز الأمريكي ، نقوم ببث 0.075-in.-shick ، ​​و 90-kki من الفولاذ المقاوم للصدأ مع أنف 0.062-in.-radius و 0.500 في. تموت الافتتاح ، مما يمنحنا 0.117 بوصة تقريبية. عائم داخل دائرة نصف قطرها. لقد حاولنا استخدام أنف 0.125-in.-Radius Punch ، لكن الفراغ ينمو أكثر. لقد وصلنا إلى 0.625 بوصة. تفتح الموت ، وذلك أساسا لتقليل متطلبات الحمولة ، لكننا لم نر فرقًا ملحوظًا في المدى الذي يبعده الجزء عن ما نحسبه في البداية.

أفترض أننا قد نكون انحناءًا حادًا باستخدام 0.062 في. ثقب دائرة نصف قطرها وتجاوز حمولة اللكم للمواد. أين ستكون نقطة انطلاق جيدة لحل هذه المشكلة؟

الإجابة: كل ما ذكرته للتو يتسق مع نظرية تكوين الهواء. ثلاثة عوامل تدخل في اللعب هنا: الانحناء الحاد ، قاعدة 20 في المئة ، ونصف قطر الأنف لكمة.

لنبدأ بالانحناء الحاد - أو ، كما تضعه ، وجود أنف ثقب "الغوص " في المادة وتجعد مركز نصف القطر.

الانحناء الحاد ليس منحنى الحد الأدنى. إن منحنى الحد الأدنى لراديوس هو أصغر دائرة نصف قطرها يمكن أن يكون مغلقًا في شكل الهواء. أي نصف قطر الأنف لكمة أقل من الحد الأدنى لنصف قطرها سوف "الغوص " في وسط الانحناء.

سيؤدي الانحناء الحاد إلى تضخيم الاختلافات داخل المادة التي تتسبب في تغيير زاوية الانحناء من جزء إلى آخر. وتشمل هذه الاختلافات في السماكة ، واتجاه الحبوب ، وكذلك نقاط قوة العائد والشد. ينجم الانحناء الحاد عن ثلاثة أشياء: حدود إجهاد القص المعدنية ، ومساحة الأرض التي يتم فيها تطبيق قوة الحمولة ، وإجمالي الحمولة المطلوبة لثني قطعة العمل على فتحة تموت معينة.

للعثور على المكان الذي يتحول فيه الانحناء إلى حادة ، ما نسميه القيمة الحادة ، اعتمدنا صيغة حنمية قياسية للانحناء. لأغراضنا ، سوف نسميها ثقب الحمولة لأنه يخبرنا مقدار القوة اللازمة لتصرف نصيحة اللكمة لتخترق المادة وتجعدها ، والتي نريد تجنبها بالطبع. الصيغة لا تتكيف تمامًا ، والنتائج ليست سوى تقريب ، لكنها تعمل بشكل جيد بما يكفي لتكون مفيدة للغاية في متجر FAB.

قبل أن نصل إلى الصيغة ، على الرغم من ذلك ، نحتاج إلى تحديد مساحة الأرض ، ومنطقة الاتصال الأولية بين طرف اللكمة والمواد. في الأعمدة السابقة ، استخدمنا نصف قطر لكمة لحساب هذا المجال من الاتصال. هذا يجعلك قريبًا بما يكفي للعديد من التطبيقات ، ولكن في الحقيقة ، هذا لا يعكس ما يجري بالفعل خلال منحنى الهواء.

إذا كنت تتذكر من هندسة المدرسة الثانوية ، فإن نصف القطر هو نصف قطر الدائرة ، وهذا ما هو عليه في نهاية نصيحة اللكمة. إذا كنت ستقيس المنطقة المنحنية في أسفل طرف لكمة 0.062 بوصة ، فلن تساوي 0.062 بوصة. بدلاً من ذلك ، فإن المنطقة المنحنية تساوي جزءًا من محيط أو طول قوس. قم بتمديد المنحنى إلى دائرة ، وقسم قطر تلك الدائرة إلى النصف ، وستحصل على 0.062 بوصة ، نصف قطر الحافة.

مرة أخرى ، باستخدام نصف قطر لكمة لحساب حمولة الثقب يعمل بشكل جيد بما فيه الكفاية. ولكن للتنبؤ بالحمولة الثابتة بشكل أكثر دقة ، نحتاج إلى العثور على طول القوس - وليس فقط أي طول قوس ، ولكن طول القوس الذي يجعل الاتصال الأولي مع مادة في لحظة الانحناء.

نجد طول القوس من خلال تحديد درجات الاتصال التي يصنعها طرف اللكمة قبل أن يبدأ المعدن في الانحناء ، كما هو موضح في الشكل 1. يمكن أن يختلف هذا اختلافًا كبيرًا. تبدأ بعض المواد في الانحناء فورًا بعد بضع درجات من الاتصال ؛ تبدأ مواد أخرى في الانحناء فقط بعد العديد من درجات الاتصال. الرياضيات لتحديد هذا بالتحديد معقدة للغاية ، لذلك لأغراضنا هنا ، سنستخدم 20 درجة من الاتصال كثابت.

من خلال دمج درجات الاتصال ونصف قطر اللكمة (R) في المعادلة التالية ، نحدد طول القوس وفي النهاية مساحة الأرض الإجمالية:

طول القوس = 2πr × (درجات الاتصال/360)

مساحة الأرض = طول القوس × طول الانحناء

الآن يتم تشغيله إلى صيغة الحمولة الثابتة. لاحظ أن الصيغة الأصلية لها متغير يسمى عامل القص لحساب حجم وشكل المادة. لأغراضنا ، سنفترض أن المادة مسطحة ، والتي لها عامل القص 1.0. هذا لا يؤثر على نتائجنا ، لذلك قمنا بحذفها من المعادلة. مرة أخرى ، على الرغم من أن هذه الصيغة ليست مثالية لهذا التطبيق ، إلا أنها قريبة بما يكفي لاحتياجاتنا للعثور على القيم اللازمة:

حمولة ثقب = عامل الأرض × سمك المادة × 25 × عامل مادة

يأتي الثابت "25 " من العوملة في قوة درجات الفولاذ الطري المشترك في الوقت الذي ظهرت فيه الصيغة ، وبالتالي الحاجة إلى قيم العوامل المادية (انظر الشكل 2). تقوم عوامل المواد بضبط الحمولة لتتناسب مع عائد المواد الحالي وقيم الشد.

الآن بعد أن أصبح لدينا الحمولة الثقب ، نحتاج إلى حساب الحمولة اللازمة لثني قطعة العمل. نفعل ذلك من خلال إيجاد النقطة التي يدخل فيها المعدن حالته البلاستيكية ، وينحني ، ويبقى عازمة. هذه النقطة هي المكان الذي يكون فيه العائد "مكسور " في المادة. لاحظ أن هذا ليس هو نفسه أحمال التشكيل في أسفل السكتة الدماغية في عملية القاع أو الصياغة. إن حسابات الحمولة في القاع والتعليق هي في أحسن الأحوال مجرد تخمينات لأنها تعتمد على المشغل للغاية.

المعادلة التالية ، التي تكون فيها MT سماكة المواد ، تحل قيمة الحمولة حيث تنهار العائد ، مما يمنحنا الحمولة لكل بوصة نحتاج إلى تشكيل المادة. وكما هو الحال مع الحمولة الثابتة ، نحتاج إلى دمج عامل مادي ، كما هو مبين في الشكل 2. إذا لم ترى المادة التي تعمل معها ، يمكنك ببساطة تقسيم قوة الشد من المواد الخاصة بك على قوة الشد في مادة خط الأساس لدينا ، 60،000-PSI الفولاذ الطري.

تشكيل الحنجرة لكل بوصة = {[(575 × MT2) /فتحة الموت /12]} × عامل مادة

يمنحنا الحمولة الثقب تقديرًا لكم القوة التي ستستغرقها أداة لتربية ، وتجعد ، و "الغوص في خط الانحناء. لتجنب تجعيد الانحناء ، تحتاج إلى التأكد من أن الحمولة الثقب أكثر من الحجارة في تشكيل في بوصة. بهذه الطريقة ، سوف تقاوم المادة ضغط الثقب من طرف اللكمة.

نحن الآن على استعداد لتشغيل الحسابات. لاحظ أنه في ما يلي ، تكون جميع قيم الأبعاد في بوصة. أيضًا ، لم تذكر طول الانحناء ، لذلك على سبيل المثال ، سنستخدم طول منحنى 12 بوصة فقط.

نوع المادة وقوة الشد = 90 كيلوغرام من الفولاذ المقاوم للصدأ

عامل المواد = 90 KSI/60 KSI = 1.5

طول الانحناء = 12 بوصة.

تموت فتح = 0.500 بوصة.

نصف قطرها = 0.062 في.

طول القوس = 2πr × (درجات الاتصال/360)

طول القوس = 2 × 3.1415 × 0.062 × (20/360) = 0.021 في.

مساحة الأرض = طول القوس × طول الانحناء

مساحة الأرض = 0.021 × 12 = 0.252 بوصة.

حمولة ثقب = عامل أرض × طن × 25 × عامل المادة

حمولة ثقب = 0.252 × 0.075 × 25 × 1.5 = 0.708 طن

تشكيل الحنجرة لكل بوصة = [(575 × MT2)/فتحة الموت/12] × عامل مادة

تشكيل الحنجرة لكل بوصة = [(575 × 0.0752) / 0.500 / 12] × 1.5 = 0.808 طن

كما ترون ، فإن الحمولة المتماثلة في البوصة هي 0.808 ، في حين أن الحمولة الثقب الخاصة بك هي 0.708. يتجاوز الحمولة المطلوبة لتشكيل قدرة المادة على مقاومة قوة الثقب!

ولكن انتظر هناك المزيد

قارن ما يحدث مع فتحات الموت الثلاثة المختلفة التي تقع ضمن نطاق سماكة المواد من 6 إلى 8 مرات. يبقى حمولة ثقبنا ثابتة ، عند 0.708 طن ، ولكن انظر إلى ما يحدث لتشكيل الحمولة:

تكوين سم سمك (MT) = 0.074 بوصة.

0.375-in. تموت فتح = 1.078 طن لكل بوصة

0.500 في. تموت فتح = 0.808 طن لكل بوصة

0.625 في. تموت فتح = 0.646 طن لكل بوصة

لاحظ ما يحدث عند فتح عرض الموت من 0.500 إلى 0.625 بوصة. الضغط على الشكل أصبح الآن أقل من الحمولة إلى بيرس. هذا يعني أنه لا ينبغي أن يكون نصيحة اللكمة "الغوص " في وسط الانحناء ، ولا ينبغي أن يكون الانحناء في علاقة "حادة " بالمادة.

ليس ذلك فحسب ، بل كما لاحظت ، لقد تغير نصف القطر الداخلي كما ينبغي. هذه هي قاعدة 20 في المئة في العمل. في ملاحظتك ، أشارت إلى أنك تحقق دائرة نصف قطرها من 0.117 بوصة. أكثر من 0.500 بوصة. يموت. تنص قاعدة 20 في المائة على أنه بالنسبة لـ 304 غير القابل للصدأ مع قوة الشد النهائية 85000-PSI (UTS) ، يجب أن يتراوح نصف القطر العائم بين 20 و 22 في المائة من فتحة الموت. من المؤكد أن 22 في المائة من 0.500 هو 0.110 بوصة. اتجاه الحبوب ، عدم دقة القياس ، وحقيقة أنك تعمل مع مواد UTS 90،000-PSI سوف تفسر التناقضات البسيطة. تحتفظ مادتك بنصف قطر داخل الانحناء يساوي 23 في المائة من فتحة الموت.

بناءً على كل ذلك ، فإن نصف القطر الداخلي الناتج عن التكوين أكثر من 0.625 بوصة. يجب أن يكون فتح وفتح 0.143 بوصة (0.625 × 0.23 = 0.143 بوصة) ، ويجب ألا يكون لديك علامات مرئية للتجعيد في خط الانحناء. في الوقت نفسه ، انخفض الحمولة التي تشكل من 0.808 إلى 0.646 طن لكل بوصة.

أفضل خيار لكمة نصف القطر

0.125 في. سوف ينمو نصف قطرها نصف قطر الانحناء الداخلي في كل من 0.375 و 0.500 بوصة. فتح فتحات. ذلك لأن نصف قطر الأنف لكمة أكبر من الراديوم الذي يحدث بشكل طبيعي في المادة - وعندما يحدث ذلك ، يميل الجزء إلى أخذ قيمة الأنف الأكبر. عندما يكون لديك دائرة نصف قطرها أكبر ، تحصل على خصم أكبر للانحناء ، وستحصل على جزء مختلف.

من ناحية أخرى ، لن يؤثر نصف قطر الأنف الأكبر للكمة على نصف قطر الانحناء أو خصم الانحناء في 0.625 بوصة. موت. أنف لكمة عند 0.125 بوصة. أقل من نصف قطرها بشكل طبيعي من 0.143 بوصة؟

أفضل استراتيجية في هذا الموقف هي استخدام نصف قطر الأنف لكمة في أقرب وقت ممكن من نصف القطر الطبيعي دون تجاوز هذه القيمة - ما لم تكن تخطط لها مباشرة خارج البوابة ودمج استقطاعات نصف القطر الأكبر فيك العمليات الحسابية.

توحيد استخدام الأداة الخاص بك

لقد ذكرت أنه عند التبديل إلى 0.625 في. تموت رأيت "لا يوجد فرق ملحوظ " في المدى الذي يبعد الجزء عن الحسابات الأولية. ما وراء هذا يعتمد على ماهية هذه الحسابات الأولية ، بما في ذلك طول الانحناء (يفترض هذا المثال طولًا 12 بوصة). بغض النظر ، عند تغيير فتحة الموت ، يمكنك تغيير نصف القطر وخصم الانحناء. تذكر ، عند الانحناء الجوي ، يغير فتحة تموت جديدة بشكل فعال كل شيء.