التنبؤ بنصف القطر الداخلي عند الانحناء بمكابس الضغط

إن التنبؤ بنصف القطر لا يكون دقيقًا بنسبة 100% أبدًا، لكن هذا أفضل ما يمكن الحصول عليه

يمكنك استخدام بعض القواعد العامة للتنبؤ بنصف قطر الانحناء الداخلي عند تكوين الهواء، وعادةً ما تكون النتائج التي تحصل عليها قريبة بدرجة كافية، ولكن بمساعدة بعض الآلات الحاسبة عبر الإنترنت، يمكنك الاقتراب أكثر.

الشكل 1

في كثير من الأحيان أثناء التشكيل، لا نشكل نصف قطر حقيقي، بل نشكل قطعًا مكافئًا.

إذا كنت قد تابعت في الأشهر الأخيرة مناقشتنا حول نصف قطر الانحناء ومن أين يأتي، فمرحبًا بك مرة أخرى. في كلتا الحالتين، دعونا نرى مدى عمق ثقب الأرنب نصف القطر هذا.

لقد ناقشت في مقالات سابقة العديد من القواعد الأساسية التي يستخدمها المشغلون في المتجر لإنجاز المهمة. يمكن لهذه القواعد أن تقرب توقعاتك لنصف قطر الانحناء الداخلي، ولكن يمكنك الاقتراب أكثر.

ما الفرق الذي يحدثه؟

ضع في اعتبارك موقفًا نموذجيًا حيث تستخدم قاعدة 20 بالمائة، والتي تنص على أن نصف قطر الهواء المثني يتشكل كنسبة مئوية من فتحة القالب، و20 إلى 22 بالمائة للفولاذ المقاوم للصدأ وحوالي 16 بالمائة للفولاذ المدلفن على البارد 60-KSI، لدينا المواد الأساسية.

لنفترض أنك تنحني ألومنيومًا ناعمًا مقاس 13-KSI بقطر 0.984 بوصة. عرض القالب وكمة نصف قطرها 0.032 بوصة. كنقطة بداية، يمكنك حساب نصف قطر الانحناء الداخلي عند 16 بالمائة من فتحة القالب ليكون 0.157 بوصة، على الرغم من أن هذا بالنسبة لـ 60-KSI المادة، لذلك سوف تحتاج إلى التكيف مع نوع المادة. وفي الوقت نفسه، عندما تقوم بالحساب لمعرفة ما إذا كان الانحناء سيتحول إلى حد حاد، تجد أن الحد الأدنى لنصف القطر قبل 0.032 بوصة. تبدأ اللكمة في تجعيد خط الانحناء بمقدار 0.172 بوصة. أخيرًا، قمت بإجراء اختبار الانحناء، لتجد أن نصف القطر الفعلي هو 0.170 بوصة.

لديك 0.157 بوصة. نصف القطر المحسوب من قاعدة 20 بالمائة، يصبح لديك 0.172 بوصة. نصف القطر من حساباتك الحادة. هذا فرق في نصف القطر قدره 0.015 بوصة. ليس هناك الكثير مما تقوله؟ وفي هذه الحالة الفرق متى يمكن أن يصل خصم الانحناء المطبق على 0.009 بوصة لكل انحناء.

هل سبق لك أن قمت ببناء جزء بأربع حواف جانبية مع أربع حواف إضافية على طول الجزء العلوي، فقط لتجد أن زاوية واحدة تأتي بشكل مثالي، وزاويتان مرضيتان بشكل هامشي، وواحدة تبدو سيئة للغاية؟ لماذا يحدث هذا؟ أ يحدث خطأ بسيط في خصم الانحناء الناتج عن التناقضات في حسابات نصف قطر الانحناء الداخلي فرقًا كبيرًا إذا كنت تريد أجزاء مثالية في المرة الأولى.

قلب أي عملية ثني هو نصف القطر الداخلي للانحناء. إذا تمكنت من حساب خصم الانحناء بناءً على النتائج الفعلية، فسيتم ضمان الدقة. العيب الوحيد في هذه النظرية هو أننا في كثير من الأحيان أثناء التكوين لا نكون كذلك تشكيل نصف قطر حقيقي. قد يكون الشكل الذي تقوم بتشكيله عبارة عن قطع مكافئ، أو منحنى معكوس متماثل، بشكل عام على شكل حرف U عند توجيهه كما هو موضح في الشكل 1. ونصف القطر النهائي الذي تحققه هو نتيجة الارتداد الخلفي.

تأثيرات سبرينجباك

فكيف يمكننا التنبؤ بنصف القطر الداخلي الأكثر دقة وخصم الانحناء الصحيح؟ ولإنجاز ذلك يدويًا، تتعمق الرياضيات في الأعشاب الضارة، لذلك لن أذهب إلى هناك. وبدلا من ذلك، سوف نستخدم ببساطة اثنين مختلفين على شبكة الإنترنت الآلات الحاسبة.

الأول موجود على www.harsle.com. انقر على حاسبة القوس الدائري الكاملة. لاحظ أن تسمية عرض القوس في الآلة الحاسبة هي نفس عرض القالب، وأن الزاوية المقابلة للقوس هي نفس زاوية الانحناء المضمنة.

تأكد من صحة إعدادات أبعاد الآلة الحاسبة للبيانات التي تستخدمها - البوصة، والقدم، والمليمتر، وما إلى ذلك. لاحظ أنه عندما ننقر فوق 'إدخال'، فإن الإجابات التي نحصل عليها هي إجابات رياضية بحتة ولم يتم أخذها في الاعتبار قوة الشد المادية.

الشكل 2

كما هو موضح في هذا الحساب من حاسبة القوس الدائري الكامل على www.harsle.com، مع زيادة زاوية الانحناء المضمنة، يزداد أيضًا نصف القطر (ارتفاع القوس).

المعلومات التي نبحث عنها على الآلة الحاسبة هي ارتفاع القوس، والذي يعادل نصف قطر الانحناء الخارجي. دعونا نجد قيمة لخط الأساس لدينا، وهو الفولاذ المدلفن على البارد 60-KSI، بسمك 0.125 بوصة، باستخدام 0.984 بوصة. عرض القالب. لو سمحت لاحظ أننا نناقش تكوين الهواء، وبالتالي فإن زاوية القالب لن تحدث أي فرق؛ يمكن أن تكون قناة أو حادة أو على شكل حرف V. إنه العرض الذي يهم.

أولاً، دعونا ندخل إلى الزاوية المريحة، وهي 90 درجة التي نريد تحقيقها.

القيم المدخلة

الزاوية المقابلة للقوس (بما في ذلك زاوية الانحناء): 90 درجة

عرض القوس (عرض القالب): 0.984 بوصة.

القيمة المحسوبة

ارتفاع القوس (نصف قطر الانحناء الخارجي): 0.20379 بوصة.

ومع ذلك، فإن هذه الحسابات لا تأخذ في الاعتبار الارتداد الربيعي. على سبيل المثال، سوف نستخدم قيمة 1 درجة للزنبرك الخلفي، والذي يحدث عندما يكون لدينا علاقة تقريبية 1 إلى 1 لسمك المادة مع نصف قطر الانحناء الداخلي. بعد يحرر المثقاب الضغط الناتج، وترجع المادة إلى الخلف بمقدار درجة واحدة، لذا للتعويض، نستخدم الآن زاوية انحناء تبلغ 89 درجة متضمنة. مرة أخرى باستخدام حاسبة القوس الدائري الكاملة على harsle.com، نقوم بإدخال ما يلي:

القيم المدخلة

عرض القوس (عرض القالب): 0.984 بوصة.

الزاوية المقابلة للقوس (متضمنة زاوية الانحناء): 89 درجة

القيمة المحسوبة

ارتفاع القوس (نصف قطر الانحناء الخارجي): 0.201 بوصة.

الآن نأخذ قيمة ارتفاع القوس لزاوية الانحناء الجديدة ونقوم بإدخالها في الصيغة التالية:

ارتفاع القوس – (2 × سماكة المادة2) = نصف القطر الداخلي

0.201 - (2 × 0.01562) = نصف قطر الانحناء الداخلي

0.201 - 0.031 = 0.170 بوصة. نصف قطر الانحناء الداخلي

لاحظ أن نهج ارتفاع القوس هذا يختلف عن النهج المتبع في عمود أساسيات الانحناء الشهر الماضي، عندما استخدمنا طول القوس. في الشهر الماضي قمنا بحساب نصف القطر الداخلي بناءً على عرض فتحة القالب؛ هذه المرة نحن'إعادة استخدام دائرة نصف قطرها محددة.

في الشهر الماضي، قمنا بحساب نصف قطر قدره 0.136 بوصة، والآن قمنا بحساب نصف القطر الداخلي باستخدام طريقة مختلفة وتوصلنا إلى 0.170 بوصة، أي بفارق 0.034 بوصة. علاوة على ذلك، إذا استخدمنا قاعدة 20 بالمائة (مرة أخرى، لـ 60-KSI (من الفولاذ المدرفل على البارد، يُحسب نصف القطر بحوالي 16 بالمائة من عرض القالب)، فسنحسب نصف قطر داخلي يبلغ 0.157 بوصة، أي في منتصف المسافة بين هذين القياسين السابقين. هذه كلها طرق مختلفة يمكن لنصف القطر من خلالها يتم حسابها، مع نتائج مختلفة قليلا. ولكن، نعم، جحر الأرانب يصبح أعمق!

القطع المكافئ والانحناءات الحادة

إذا كنت تستخدم قيمة نصف قطر الثقب تساوي أو أقل من الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الحاد للهواء الذي يشكل جزءًا، فلن تقوم بعد الآن بإنشاء نصف قطر في الجزء (لمزيد من المعلومات حول الانحناءات الحادة، بدلاً من ذلك، ستنشئ قطعًا مكافئًا . أنت في الواقع سحب طول قوس مختلف في فتحة القالب.

للتنبؤ بكيفية تشكل هذا القطع المكافئ، يمكننا اللجوء إلى آلة حاسبة أخرى عبر الإنترنت:

ندخل نصف القطر الخارجي وعرض القالب لإيجاد طول قوس القطع المكافئ. قيمة الارتفاع في هذه الآلة الحاسبة عبر الإنترنت تعادل نصف قطر الانحناء الخارجي، في حين أن قيمة العرض تعادل عرض القالب:

القيم المدخلة

الارتفاع: (نصف القطر الخارجي): 0.201 بوصة.

العرض (عرض القالب): 0.984 بوصة.

القيمة المحسوبة

طول القوس: 1.0845 بوصة.

هنا عمق القطع المكافئ (أو ارتفاع القوس) هو 0.201 بوصة، وطول قوس القطع المكافئ هو 1.0845 بوصة. تذكر هذه القيم. بالعودة الآن إلى حاسبة القوس الدائري الكاملة على www.harsle.com، نقوم بإدخال طول القوس عند 1.0845 بوصة وعرض القالب 0.984 بوصة.

القيم المدخلة

طول القوس: 1.0845 بوصة.

عرض القوس (عرض القالب): 0.984 بوصة.

القيم المحسوبة

ارتفاع القوس (نصف قطر الانحناء الخارجي): 0.195 بوصة.

الزاوية المقدمة بواسطة القوس

(زاوية الانحناء متضمنة): 86.679 درجة

عند القيام بذلك، سترى أن ارتفاع القوس (أي نصف القطر الخارجي) هو 0.195 بوصة، وهو أصغر قليلاً من 0.201 بوصة. نصف القطر الخارجي من الآلة الحاسبة السابقة، والتي لم تأخذ في الاعتبار تأثير القطع المكافئ. معرفة ومع ذلك، يمكننا أن نقول بأمان أن نصف القطر الداخلي يتناقص عندما يتشكل القطع المكافئ، والذي يحدث عند استخدام نصف قطر مثقوب أقل من الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الحاد. لاحظ أن القطع المكافئ يتطلب أيضًا زاوية انحناء أكبر لإنتاجه زاوية الانحناء المريحة المرغوبة؛ لقد انتقلنا من زاوية الانحناء المضمنة من 89 إلى 86.68 درجة، و2.32 درجة إضافية من الارتداد. لاحظ أيضًا أن نصف القطر الداخلي للجزء لن يكون أصغر من نصف قطر الأنف المثقب.

زاوية وانحناء نصف القطر

تذكر أن أي تغيير في نصف القطر يؤدي إلى تغيير زاوية الانحناء. إذا أدخلنا عرض القالب وقمنا بإدراج زاوية الانحناء على www.harsle.com، فسنحصل على النتائج الموضحة في الشكل 2.

تظهر النتائج أنه عندما يتشكل الهواء، يتناقص نصف القطر مع زاوية الانحناء المضمنة (باستثناء الانحناءات الحادة).

تتوقف علاقة زاوية الانحناء/نصف القطر هذه عند زوايا متضمنة أقل من 28 درجة متضمنة (152 درجة مكملة)، على الرغم من أن الحد الأدنى للزاوية المضمنة قد يكون أكبر في المادة ذات الارتكاز الكبير.

وهذا صحيح جزئيًا لأن الحد الأدنى لزاوية ضغط الفرامل هو 28 درجة. ومع ذلك، فإن الاستمرار في إغلاق المنحنى بعد 28 درجة سيؤدي إلى شكل من أشكال التسطيح. سيتم سحق نصف القطر حتى يتم تحقيق زاوية الانحناء المطلوبة أو اكتمال عملية التطويق. (كملاحظة جانبية سريعة، بالنسبة للحاشية المغلقة، يكون نصف القطر صفرًا ويتم حساب خصم الانحناء كنسبة مئوية من سمك المادة - 43 بالمائة تحت الكمال الظروف، على الرغم من أنها عملية تعتمد بشكل كبير على المشغل.)

التخصيم لقوة الشد

في المثال السابق، استخدمنا درجة واحدة من الارتداد لإجراء الحسابات. بالنسبة للفولاذ الخفيف المدرفل على البارد 60-KSI، يكون متوسط ​​مقدار الزنبرك الخلفي درجة واحدة أو أقل. ماذا عن المواد الأخرى؟

لهذا، يمكننا التنبؤ بالارتداد الربيعي بدرجة معقولة من الدقة باستخدام الصيغة التالية، والتي تتطلب منا تحويل جميع القيم إلى قياس. يرجى ملاحظة أن التنبؤ بعودة الربيع لا يكون دقيقًا أبدًا. ومع ذلك، هذه الصيغ القيام بعمل جيد جدا.

[(نصف القطر الداخلي بالملليمتر/2)/

سمك المادة بالملليمتر] × عامل الشد

عامل الشد = قوة شد المادة بـ PSI/60,000

أولاً، دعونا نحسب الزنبرك الخلفي كما لو كنا نعمل باستخدام مادة خط الأساس 60-KSI بنصف قطر الانحناء الداخلي البالغ 0.170 بوصة:

[(نصف القطر الداخلي بالملليمتر/2)/

سمك المادة بالملليمتر] × عامل الشد

سمك المادة: 0.125 بوصة × 25.4 = 3.175 ملم

نصف قطر الانحناء الداخلي: 0.170 بوصة × 25.4 = 4.318 ملم

(٤.٣١٨/٢) /٣.١٧٥

2.159 ملم / 3.175 ملم = 0.68 درجة من الارتداد

في هذا المثال، سنقوم بتقريب ذلك إلى درجة واحدة. يمكننا بعد ذلك تطبيق عامل الشد على الفولاذ المقاوم للصدأ 88-KSI 304.

عامل الشد = قوة شد المادة بـ PSI/60,000

88000/60000 = 1.466666

1.0 درجة × 1.466666

وهذا يعطينا 1.46 درجة للفولاذ المقاوم للصدأ 88-KSI 304. بالتقريب، هذا يعطينا 1.5 درجة من الزنبرك المقدر بنسبة 1 إلى 1 بين نصف القطر الداخلي وسمك المادة.

العودة إلى الآلة الحاسبة

الآن بعد أن أصبح بإمكانك تقدير الارتداد الربيعي بمستوى معقول من الدقة، يمكنك الآن التعويض عنه. لتحديد الزاوية التي تحتاجها لتعويض الزنبرك الخلفي، ما عليك سوى طرح قيمة الزنبرك الخلفي إذا كنت تتعامل معه زوايا الانحناء المضمنة، أو قم بإضافة هذه القيمة إذا كنت تستخدم زوايا الانحناء التكميلية. تعمل حاسبة القوس الدائري الموجودة على www.harsle.com مع زوايا الانحناء المضمنة (مرة أخرى، تسمى زاوية القوس الفرعية).

بمجرد معرفة نصف القطر الداخلي - أي نصف القطر الداخلي الفعلي الذي سيظهر في القطعة النهائية - يمكنك بعد ذلك إدراج قيمة نصف القطر هذه في صيغ الثني الخاصة بك (انظر الشريط الجانبي).

الخلاصة، في الوقت الراهن

من خلال التنبؤ بنصف القطر الداخلي بشكل صحيح، يمكننا حساب استقطاعات الانحناء بدقة. من بين الطرق العديدة المختلفة التي يمكن من خلالها التنبؤ بنصف القطر الداخلي، لا توجد طريقة مثالية، ولكن هذه الطريقة هي الأفضل على الإطلاق. ومع ذلك، فقد حدث الانحناء هناك عدد كبير جدًا من المتغيرات لتحقيق الدقة بنسبة 100 بالمائة.

من الضروري أيضًا عند تشكيل الهواء أن يقوم المهندس أو المبرمج بإبلاغ الفني عن مجموعة الأدوات التي تم تصميم أي انحناء حولها. علاوة على ذلك، يحتاج الفني إلى إدراك الأهمية المطلقة لاستخدام تلك الأشياء أدوات لتحقيق أجزاء الجودة.

سنتناول في الشهر المقبل كيفية حساب نصف القطر الداخلي للانحناءات حيث تصبح العلاقة بين نصف القطر الداخلي وسمك المادة كبيرة جدًا - انحناء نصف القطر العميق. تعاني الانحناءات ذات نصف القطر الكبير من مشكلات تتعلق بزاوية القالب العرض والكسر المتعدد وبالطبع كميات كبيرة جدًا من الزنبرك.

لا يزال أمام جحر الأرانب طريق طويل ليقطعه، لكنه يستحق الرحلة.

مراجعة لصيغ الانحناء

إن هذه الصيغ الخاصة ببدل الانحناء، والارتداد الخارجي، وخصم الانحناء راسخة، ويمكن استخدام كل قيمة بطرق مختلفة لحساب التخطيط المسطح للجزء.

الصيغ

BA = [(0.017453 × روبية) + (0.0078 × طن متري)]

× درجات الانحناء التكميلية

OSSB = [الظل (درجة زاوية الانحناء/2)]

× (جبل + روبية)

BD = (OSSB × 2) - BA

مفتاح

Rp = نصف قطر الأنف المثقب (القاع)

أو نصف القطر الداخلي العائم (تشكيل الهواء)

طن متري = سمك المادة

BA = بدل الانحناء

BD = خصم الانحناء

OSSB = النكسة الخارجية

0.017453 = ط/180

0.0078 = عامل K × π /180

العامل K = 0.446