أساسيات الانحناء: 6 خطوات لاختيار القالب الناجح لفرامل الضغط

ما يمكنك تحقيقه من نصف قطر الانحناء الداخلي يعتمد على متطلبات الحمولة وعروض فتح القالب المتاحة

شكل 1

للحصول على أقصى استفادة من أدواتك، يجب أن يكون ظل الانحناء، حيث يبدأ نصف القطر، في منتصف المسافة أسفل وجه القالب.في هذه الحالة، نصف وجه القالب يساوي الارتداد الخارجي (OSSB)، أي المسافة من الخارج خط القالب (الطائرات التي تعمل بالتوازي مع قطعة العمل) إلى نقطة مماس الانحناء.

سؤال:

يقوم قسم التصنيع لدينا بتوثيق العمليات القياسية لاختيار المجموعة الصحيحة من القالب والتثقيب للحصول على النتائج المرجوة عند ثني الهواء.نريد تحقيق انحناء بمقدار 90 درجة لقطعة بسمك 0.0751 بوصة من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ بنصف قطر انحناء داخلي يبلغ أيضًا 0.0751 بوصة. هناك قاعدة 20 بالمائة، ثم هناك قاعدة سمك المادة 8x.كيف يجب أن أطبق هذه القواعد لاختيار فتحة القالب؟

إجابة:

قاعدة 8x هي قاعدة أساسية قديمة تعتمد على الفولاذ المدرفل على البارد بقوة 60.000 رطل لكل بوصة مربعة والتي تنص على أنه من أفضل الممارسات اختيار عرض فتح القالب الذي يبلغ ثمانية أضعاف سمك المادة.تحصل عمومًا على أفضل نتائج العمل عند العمل بقاعدة 8x.يمكنك تسهيل التشكيل وتحقيق ثبات زاوية الانحناء أثناء العمل ضمن متطلبات الحمولة.ستجد أنه يمكنك إنتاج نصف قطر داخلي يساوي تقريبًا سمك المادة.

ومع ذلك، فإن '8x' ما هي إلا تسمية، ويمكن للعامل أن يزيد أو ينقص مع سمك المادة.في بعض الأحيان يساوي عرض فتح القالب 6x سمك المادة، وفي أحيان أخرى 10x أو 12x.القاعدة 8x هي قاعدة جيدة تحافظ على الحمولات منخفضة والأجزاء مستقرة، على الأقل إلى حد ما.ولكن لسوء الحظ، فإنه لا يأخذ في الاعتبار أنواع المواد المختلفة.

تحدد قاعدة 20 بالمائة نصف القطر الداخلي العائم في شكل هواء فوق قالب معين.على عكس قاعدة 8x، يمكن أخذ قاعدة 20 بالمائة في الاعتبار بالنسبة لنوع المادة.في الفولاذ المقاوم للصدأ 304، سيكون نصف القطر الداخلي من 20 إلى 22 بالمائة من عرض فتح القالب؛بالنسبة للفولاذ المدلفن على البارد، سيكون نصف قطر الانحناء الداخلي من 15 إلى 17 بالمائة؛وبالنسبة للألومنيوم 5052 H32، فإن نصف قطر الانحناء الداخلي سيكون من 9 إلى 11 بالمائة.عليك أن تبدأ بالقيمة المتوسطة (في حالة الفولاذ المقاوم للصدأ 304، هذا هو 21 بالمائة)، ثم اضبطه إذا لزم الأمر.

تصف قاعدة 20 بالمائة ببساطة نصف القطر الداخلي الناتج عند ثني الهواء، ويتم استخدامها لحساب استقطاعات الانحناء.ومع ذلك، فهي عادةً ليست وسيلة لتطوير فتحة القالب، لأنها لا تأخذ في الاعتبار Springback أو حدود الحمولة.

بالنسبة لعملك في مجال الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكنك إعادة كتابة صيغة القاعدة 20 بالمائة - عرض فتحة القالب × 21 بالمائة = نصف قطر الانحناء الداخلي - لقراءة نصف قطر الانحناء الداخلي / 21 بالمائة = عرض فتحة القالب.سيعطيك هذا: 0.075 بوصة/0.21 = 0.357 بوصة.عرض فتح القالب.لكن مرة أخرى، هذا لا يأخذ في الاعتبار حدود الارتداد أو الحمولة، وقد يؤدي ذلك إلى زيادة التحميل على المكبس أو الأدوات بشكل خطير.يعد هذا أمرًا صغيرًا بالنسبة لفتح القالب، ويجب أن تؤخذ الحمولة بعين الاعتبار.

لتحقيق نصف قطر معين، تحتاج إلى الأدوات المناسبة والضغط على الفرامل.في النهاية، ستحدد عروض فتح القالب المتوفرة في مكتبة الأدوات الخاصة بك، بالإضافة إلى إمكانيات الحمولة الخاصة بأدواتك ومكابح الضغط، الانحناء الداخلي نصف القطر الذي يمكنك تحقيقه عند ثني الهواء لنوع معين من المواد وسمكها.يجب أن يتضمن إجراء اختيار الأدوات لثني الهواء ما يلي:

1. تأكد من أن نصف قطر الانحناء الداخلي المحدد لا يقل عن الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الحاد.إذا لم يكن الأمر كذلك، فلا يمكن تحقيق نصف قطر الانحناء الداخلي ماديًا، باستثناء الختم أو القاع.ذلك لأنه عندما يتحول الانحناء بشكل حاد، تبدأ لكمة في حفر خندق في المادة.بالنسبة للفولاذ الطري، عادة ما يصبح الانحناء حادًا عندما يصل نصف القطر الداخلي إلى حوالي 63 بالمائة من سمك المادة.(لمزيد من المعلومات عن الانحناءات الحادة، راجع كيف يصبح الانحناء حادًا.) في هذه الحالة، بالطبع، أنت تتطلع إلى تحقيق نسبة 1 إلى 1 لسمك المادة إلى نصف قطر الانحناء الداخلي، وهو أمر يمكن تحقيقه بالتأكيد، طالما أن أدواتك وآلاتك يمكنها التعامل مع متطلبات الحمولة.

2. حدد فتحة القالب.عندما يتعلق الأمر بأي نوع من الآلات، فأنت عمومًا لا ترغب في الإفراط في استخدامها أو التقليل من استخدامها.يمكنك الحصول على أقصى استفادة من الماكينة بنصف قيمة العمل القصوى.يقال أن هذا ليس مزيجًا من القالب واللكمة والمواد هي حقًا 'آلة'؟بالطبع هو كذلك.إذن ما هو نصف القيمة العملية للموت؟في ظل الظروف المثالية، تحدث هذه النقطة في منتصف الطريق أسفل وجه القالب، كما هو موضح في الشكل 1.

للعثور على فتحة القالب المثالية هندسيًا - تلك التي يحدث فيها الانحناء في منتصف الطريق أسفل وجه القالب - استخدم الصيغة التالية: (نصف قطر الانحناء الخارجي × 0.7071) × العامل = الفتح المثالي للقالب.(ملاحظة المحرر: لمزيد من التفاصيل وراء هذه الصيغة، تفضل بزيارة www.thefabricator.com واكتب 'العثور على الفتحة المثالية للقالب' في شريط البحث.)

لحساب نصف قطر الانحناء الخارجي، قم بإضافة نصف قطر الانحناء الداخلي المطلوب إلى سمك المادة.لذلك في المثال الخاص بك، يمكنك إضافة 0.075 بوصة.نصف القطر الداخلي إلى 0.075 بوصة.سمك المادة والحصول على نصف قطر الانحناء الخارجي 0.150 في.

العامل الموجود في الصيغة هو المضاعف، والمضاعف 4.0 سيعطيك قيمة أقرب ما تكون إلى المثالية هندسيًا قدر الإمكان، من الناحية العملية، ولكن بدون السماح بإرجاع الربيع.لحساب Springback، زيادة المضاعف قليلا.في المواد التي يقل سمكها عن 0.125 بوصة، يكون مضاعف العمل الواقعي 4.85.في المواد التي يتراوح سمكها بين 0.125 و0.250 بوصة، يكون المضاعف 5.85 بوصة (يتم حساب المادة التي يزيد سمكها عن 0.250 بوصة) بشكل مختلف).تحافظ طريقة اختيار القالب هذه على اتساق العلاقات سواء كان نصف القطر كبيرًا والمادة رفيعة، أو كانت المادة سميكة ونصف القطر صغيرًا.

في حالتك، يمكنك حساب ما يلي: (نصف قطر الانحناء الخارجي × 0.7071) × العامل = الفتح المثالي للقالب؛أو (0.150 بوصة × 0.7071) × 4.85 = 0.514 بوصة. بالطبع، من المحتمل ألا يحتوي متجرك على عرض فتح القالب يبلغ 0.514 بوصة، لذلك ستحتاج على الأرجح إلى اختيار أقرب عرض متاح، بين 0.472 بوصة أو 0.551 بوصة.سيؤدي اختيار أقرب فتحة قالب متاحة إلى إبقاء نصف قطر الانحناء الداخلي الخاص بك أقرب ما يمكن إلى القيمة المطلوبة.هذا يفترض أن الحمولة الزائدة ليست مشكلة إذا تم استخدام قالب أصغر.

(لاحظ أنه باستخدام عامل 4.0، ستكون قيمة عرض القالب 0.424 بوصة، والتي، على الأقل بالمعنى النظري، مثالية هندسيًا للمهمة، ولكنها مرة أخرى لا تأخذ الارتداد الربيعي في الاعتبار.)

3. حساب متطلبات الحمولة.الآن بعد أن حددت فتحة القالب المثالية، فأنت بحاجة إلى التأكد من أنها لا تتجاوز الحمولة المتاحة للضغط أو الأدوات الخاصة بك.ولحساب ذلك استخدم ما يلي: [(575 × مادة السُمك 2)/فتح القالب] × عامل المادة = الحمولة لكل قدم.

نستخدم AISI 1035 بقوة شد تبلغ 60.000 رطل لكل بوصة مربعة (النوع الأكثر شيوعًا من الفولاذ المدلفن على البارد المستخدم) كخط أساس ومن ثم نعطيه قيمة عامل المادة 1. للحصول على عامل لمادة معينة، يمكنك إجراء عملية بسيطة مقارنة قوة الشد، والعمل مع الشد 60،000 رطل لكل بوصة مربعة كخط الأساس.إذا تم تحديد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الخاص بك على أنه يحتوي على 85000 رطل لكل بوصة مربعة، فقم بتقسيم هذا الشد على 60000 لتحصل على 1.4.وبالتالي فإن حساب الحمولة الخاص بك سيكون: [(575 × 0.005625) / 0.551] × 1.4 = 8.22 طن للقدم.سوف تحتاج إلى النظر في طول الانحناء أيضًا.إذا كنت ضمن حدود حمولة الأدوات الخاصة بك واضغط على الفرامل، فستنتقل إلى الخطوة التالية.

4. إذا كان عرض القالب مقبولاً، قم بحساب نصف قطر الانحناء باستخدام قاعدة 20 بالمائة.ابدأ بالقيمة المتوسطة.بالعودة إلى مثالنا المقاوم للصدأ 304، فإن النسبة المئوية المتوسطة هي 21. اضرب هذه النسبة في القالب الفعلي الذي يفتح لكسوف نستخدمه، وستحصل على نصف قطر الانحناء الداخلي الناتج: 0.551 بوصة × 0.21 = 0.1157 بوصة.داخل دائرة نصف قطرها الانحناء.

سيكون نصف القطر الفعلي حوالي 0.116 بوصة، وهو أقرب ما يكون من 1 إلى 1 كما يمكنك الحصول عليه في شكل هوائي.نعم، نصف القطر أكبر من نسبة 1 إلى 1 من نصف قطر الانحناء إلى سمك المادة، ولكن القالب أيضًا أكبر من الكمال.

حتى عرض القالب المثالي هندسيًا من شأنه أن يؤدي إلى نصف قطر داخلي أكبر قليلاً من سمك المادة.نظرًا لعدم وجود ختم، فإن نسبة 1 إلى 1 الدقيقة غير ممكنة بدون أدوات مخصصة.

5. استخدم قيمة نصف قطر الانحناء الداخلي لحساب خصم الانحناء.يمكنك الآن إدراج قيمة نصف قطر الانحناء الداخلي في صيغ خصم الانحناء.قامت البرمجيات بأتمتة هذه الحسابات في الوقت الحاضر، ولكن لمراجعة الرياضيات، راجع 'كيفية تشكيل نصف قطر الانحناء الداخلي'

6. استخدم مجموعة الأدوات المحددة لتحقيق خصم الانحناء المحسوب.لقد قررت أن نصف قطر الانحناء الداخلي ممكن فعليًا؛لقد قمت بتحديد عرض فتح القالب الذي سيجعلك أقرب ما يمكن إلى المطلوب داخل دائرة نصف قطرها الانحناء.قمت بحساب خصومات الانحناء الخاصة بك بناءً على قاعدة 20 بالمائة؛وقد أخذت في الاعتبار الحمولة المتوفرة والقفز الخلفي.مع الأخذ في الاعتبار كل هذا، أنت في طريقك لبناء أجزاء مثالية.