Renforcement du fond

Jun 30, 2023

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Question : J'ai besoin d'aide pour comprendre l'outillage à 90 degrés. Nos gars sur le sol utiliseront une matrice à 90 degrés de 0,500 pouce avec un poinçon de rayon de 0,030 pouce sur un matériau galvanisé de 0,108 pouce d'épaisseur. Cela leur permet de broyer le matériau. Ils plient la pièce au-delà de 90 degrés, puis une fois qu'ils l'ont frappée assez fort, ils peuvent la ramener à 90 degrés. Pour qu'ils obtiennent même le tonnage, cela nécessite qu'ils changent l'outillage de 30 tonnes par pied à 100 tonnes par pied.

J'ai donc voulu tester la règle 8x, c'est-à-dire utiliser une ouverture de matrice huit fois supérieure à l'épaisseur du matériau. Je suis allé sur le sol et j'ai utilisé une matrice à 90 degrés de 0,750 pouce et un poinçon à rayon de 0,060 pouce. J'ai juste amené le matériau à 90 degrés. Je n'ai pas essayé de presser l'outillage au-delà de ses capacités. Ce que j'ai trouvé, c'est que même si j'utilise un outillage à 90 degrés, l'angle rebondit toujours autour d'environ 0,7 degré. Je m'attendais puisque nous utilisons un outillage à 90 degrés que mon angle de 90 degrés tiendrait. Comment pouvons-nous faire en sorte que ces angles à 90 degrés ne varient pas autant ?

Réponse : Commençons par ce que font vos gars sur le terrain. Votre description donne l'impression que votre équipage frappe plutôt que de plier. Quelle est la différence? En termes simples, la frappe est l'endroit où vous descendez le poinçon à une position inférieure à l'épaisseur du matériau. Par exemple, si le matériau a une épaisseur de 0,108 po et que vous forcez le nez du poinçon dans une position inférieure à celle-ci, vous frappez. Le matériau sera aminci au point de courbure et le profil du poinçon sera clairement visible lorsque vous "écraserez" le matériau entre les faces du poinçon et de la matrice (voir Figure 1).

Vous n'avez pas indiqué l'angle du poinçon que vous utilisiez. Cependant, d'après la description du processus, je suppose que vous accouplez un angle de poinçon de 90 degrés avec un angle de matrice de 90 degrés.

La flexion inférieure se produit environ 20 % au-dessus de l'épaisseur du matériau (voir Figure 2). En utilisant les données de notre exemple, le point le plus bas du poinçon serait d'environ 0,129 pouce au-dessus du point zéro, tel que mesuré à partir du bas de la matrice (voir Figure 3). La flexion inférieure ne fonctionne que lors de la formation de matériaux de calibre plus léger, 16 ga. et plus mince. Il fait correspondre l'angle du poinçon à la quantité de retour élastique présent dans le matériau, vous donnant un jeu angulaire entre le poinçon et la matrice.

Vous avez indiqué que vous deviez augmenter le tonnage de flexion de 30 à 100 tonnes par pied. Je ne suis pas surpris, car un 0,5 pouces. l'ouverture de la matrice est sur le petit côté. À moins que vous n'ayez besoin d'utiliser une ouverture de matrice de cette taille pour, par exemple, attraper une bride ou empêcher une fonction de tirer, vous voudrez peut-être envisager une ouverture de matrice plus grande.

Une grande quantité de tonnage peut endommager de façon permanente votre presse plieuse soit en incorporant votre outillage dans le lit et le vérin, soit en provoquant un renversement du vérin, la flexion permanente du vérin et du lit causée par le dépassement de la limite de charge centrale de la presse plieuse. De la même manière, le 0,75 pouces. l'ouverture de la matrice est un peu grande. Vous devriez utiliser un 0.625-in. mourir.

Vos opérateurs utilisent 0,032-in. rayon de poinçon, et vous avez essayé d'utiliser un 0,062-in. coup de poing. Ici, le 0,032 pouces. le rayon du nez du poinçon plie le matériau dans une relation nette avec l'épaisseur du matériau (voir Figure 4). Lorsque vous pliez fortement, les variations d'angle de pliage augmentent. Plus le rayon du nez est net par rapport à l'épaisseur du matériau, plus la quantité de variation que vous rencontrerez d'une pièce à l'autre sera grande.

En règle générale, les courbures deviennent nettes lorsque vous formez un rayon de courbure intérieur d'environ 63 % de l'épaisseur du matériau. En appliquant cela à votre exemple, votre matériau de 0,108 pouce d'épaisseur devient net à un rayon de courbure intérieur d'environ 0,068 pouce. Lors du pliage ou de la frappe par le bas, le nez du poinçon détermine le rayon de courbure intérieur et vos opérateurs utilisent un nez 0,032 po. Ils créent des virages serrés, ce qui peut entraîner une variation angulaire accrue d'une pièce à l'autre, en particulier pour ceux qui se forment dans l'air. Cela signifie également que votre choix d'un 0,062-in. le rayon du nez est meilleur pour ce projet.

Le rétrécissement de l'ouverture de la matrice (largeur) pour former la même épaisseur de matériau augmente l'erreur angulaire, le tonnage total requis pour former et le frottement entre le matériau et les épaulements de la matrice (voir Figure 5). Et si vous pliez avec une relation étroite entre le rayon intérieur et l'épaisseur du matériau, vous augmentez encore plus cette erreur angulaire. Notez que lorsque vous frappez vraiment, presque 100 % de l'erreur angulaire disparaîtra pour devenir ce que vous décrivez comme un "écrasement". La frappe frappe le matériau avec tellement de force que des propriétés telles que la direction du grain et le retour élastique se confondent et ruinent l'intégrité du métal au niveau du virage. Néanmoins, il y aura toujours une certaine variation dans l'angle encore présent.

FIGURE 4. Lorsque vous pliez fortement (une application de pliage à l'air est illustrée ici), le nez du poinçon peut plisser le centre du rayon intérieur. Notez, cependant, que vous pouvez toujours vous plier brusquement et ne pas laisser de pli. N'utilisez jamais un pli comme seul indicateur d'un virage serré.

Une autre chose que vous devez toujours faire, en particulier lors de la frappe ou de la frappe, est de vous assurer que votre poinçon est complètement centré dans la matrice inférieure. Si vous trouvez que votre outillage n'est pas centré, assurez-vous que la matrice n'est pas courbée ou pliée. Une configuration d'outil décentrée peut également provoquer ou augmenter des variations angulaires d'un pli à l'autre.

Je suppose que votre presse plieuse et votre outillage sont en bon état et relativement à jour. Si c'est le cas, la machine et l'outillage ne devraient pas contribuer à votre problème.

La plupart des variations rencontrées dans le pliage sont liées au matériau et sont renforcées par un mauvais choix d'outillage. Qu'est ce que je veux dire? Le matériau est le point faible de tout le monde, et voici pourquoi. Il n'y a pas deux pièces de matériau identiques, d'une pièce à l'autre, d'une feuille à l'autre et même d'un lot à l'autre.

Il suffit de regarder quelques-unes des variables, toutes liées à la tolérance. Un 16-ga. la feuille a une tolérance d'épaisseur de 0,014 po. En d'autres termes, une épaisseur de matériau de 16 ga. peut être n'importe où entre 0,053 et 0,067 in.—et toujours être appelé 16 ga.

C'est juste la tolérance d'épaisseur. Qu'en est-il des propriétés de résistance ? L'acier A36 doit avoir une limite d'élasticité d'au moins 36 000 PSI pour être appelé A36, et sa valeur de résistance à la traction peut varier de 58 000 à plus de 79 000 PSI, mais encore une fois, tout est qualifié de matériau A36. En fait, chaque descripteur possible a une tolérance ou une quantité admissible de variation.

Cela dit, revenons à votre question : comment pouvez-vous minimiser votre variation d'angle pour ces virages à 90 degrés ? Changez l'ouverture de votre matrice, le pli inférieur avec un 1/16-in. poinçon de rayon, plutôt que votre 0,032 po. coup de poing, et ça devrait aller.

Pour être honnête avec vous, si votre variation totale n'est que de 0,7 degré, c'est à peu près le meilleur que vous puissiez espérer dans un cycle de production. Bien sûr, vous pouvez appliquer certains des concepts dont j'ai parlé, et vous pouvez réduire les variations d'un demi-degré d'un virage à l'autre. Pour les angles de courbure avec moins de 0,7 degrés de variation, vous aurez besoin de beaucoup de travail manuel pour rendre ces pièces parfaites. Néanmoins, si c'était moi, et que je n'avais que trois quarts de degré de variation d'une partie à l'autre, et c'était tout ce que je voyais, je serais une personne heureuse.