Steuerungen für Abkantpressen und Biegeabzug von Blechen

Jun 02, 2023

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Frage: Ich verwende derzeit eine Abkantpresse, die die flache Länge des Materials vor dem Biegen berechnet, aber sie scheint keiner der Biegezugabeformeln zu entsprechen, die ich irgendwo gesehen habe.

Ich biege beispielsweise typischerweise 0,67 mm dicke Bleche mit einer 12-mm-Matrize und einem Stempel mit 1-mm-Radius. Für eine 90-Grad-Biegung errechnet die Maschine, dass ich 1,54 mm vom Originalmaterial abziehen muss, da es außen dimensioniert ist. Aufgrund unserer Werkzeugausstattung sollten wir einen Innenradius von 1,872 mm erreichen. Aber wenn ich dies in unsere Biegeformeln einfüge, kommt der resultierende Biegeabzug bei weitem nicht an die 1,54 mm heran, die die Maschine angibt.

Es wäre großartig, wenn Sie mir einige Hinweise geben könnten, warum die Maschine offenbar mit einer anderen Formel programmiert ist als alle, über die ich gelesen habe. Tut mir auch leid wegen der metrischen Maße; Ich komme aus Großbritannien

Antwort: Machen Sie sich keine Sorgen wegen der metrischen Maße; Auch hier in den Staaten arbeiten wir sowohl in metrischen als auch in imperialen Einheiten. Mal sehen, ob wir das vorliegende Problem lösen können.

Zunächst ein Haftungsausschluss: Ohne tatsächlich vor Ort zu sein und mit Ihrer Abkantpresse und ihrer Steuerung zu arbeiten, ist es schwierig, sicher zu sagen, warum Sie das finden, was Sie finden. Da ich den inneren Biegeradius Ihres Ziels nicht kenne, gehe ich außerdem davon aus, dass er 1,0 mm (0,039 Zoll) beträgt. Ich gehe außerdem davon aus, dass Ihr Biegewinkel 90 Grad beträgt und dass Sie die Luftformung mit präzisionsgeschliffenen Werkzeugen durchführen.

Warum scheint Ihre Maschine eine andere Formel zu verwenden als die, über die Sie gelesen haben? Während viele Abkantpressensteuerungen Algorithmen verwenden, die leicht variieren, unterscheiden sie sich nicht wesentlich von dem, was ich gleich beschreiben werde. In den USA sind diese Formeln auch im Machinery's Handbook zu finden.

Es herrscht häufig Verwirrung über die Begriffe und ihre Anwendung sowie über damit verbundene Probleme bei der Werkzeugauswahl, die angegangen werden sollten. Diese Probleme bringen uns zurück zu Ihrer Frage zu den Daten der Abkantpressensteuerung.

Die meisten Controller erstellen ihre Berechnungen auf der Grundlage einiger grundlegender Parameter, beispielsweise der richtigen Auswahl eines Werkzeugs. Moderne Steuerungen basieren die Berechnungen im Allgemeinen auf der Methode der Luftformung. Wenn Sie sich also nach unten beugen, sind die zurückgegebenen Werte falsch.

Die Programme berücksichtigen auch nicht die Probleme, die durch die Verwendung einer zu großen oder zu kleinen Matrizenöffnung oder die Verwendung eines zu spitzen Stanzradius entstehen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die vom Verantwortlichen bereitgestellten Informationen missbräuchlich verwendet werden; Wird beispielsweise die Biegezugabe dort verwendet, wo der Biegeabzugswert hätte liegen sollen?

Wir beginnen mit der Definition der Formeln für die drei Hauptbiegefunktionen und -anwendungen (siehe Abbildung 1): Außenrückschlag (OSSB), Biegezugabe (BA) und Biegeabzug (BD).

ABBILDUNG 1. Die hier gezeigte Biegezugabe unterscheidet sich vom Biegeabzug (BD), der von den gesamten Außenabmessungen abgezogen („abgezogen“) wird, um den flachen Rohling zu entwickeln. Der hier ebenfalls dargestellte äußere Rückstand wird vom Tangentenpunkt bis zum Scheitelpunkt der Biegung gemessen.

Der BA ist ein Wert, der zu den Abmessungen der Biegung von der Kante des Teils bis zum Tangentenpunkt zwischen der Fläche und dem Radius addiert wird. Es wird wie folgt berechnet:

BA = [(0,017453 × Innenbiegeradius) + (0,0078 × Materialstärke)] × Außenbiegewinkel

Beachten Sie, dass der Wert 0,017453 ein Pi über 180 ist. Dieser Wert von 0,0078 wird durch Multiplikation von 0,017453 (wiederum Pi über 180) mit dem k-Faktor ermittelt. In diesem Fall beträgt der k-Faktor 0,4468. Außerdem wird der Biegewinkel immer als Außenwinkelmaß angegeben (d. h. der äußere Biegewinkel in Abbildung 1).

In Ihrer Anwendung wäre der BA unter Verwendung imperialer Maße:

[(0,017453 × 0,039) + (0,0078 × 0,026)] × 90 = 0,0795 Zoll.

Hier ist die gleiche Formel mit metrischen Maßen:

[(0,017453 × 1,0) + (0,0078 × 0,67)] × 90 = 2,0411 mm

Bitte beachten Sie, dass sich die Berechnungen beim Vergleich von metrischen und Zoll-Werten nur geringfügig unterscheiden:

0,0795 Zoll = 1,981 mm

2,0411 mm = 0,080 Zoll.

ABBILDUNG 2. Die Biegezugabe wird zum gesamten Innenmaß addiert, gemessen an der Tangente der Biegung (X1 und Y1), während der Biegeabzug von der Summe der Außenmaße (X und Y) abgezogen wird.

Der äußere Rückschlag (OSSB) ist ein gemessener Abstand vom Radius und flachen Tangentenpunkt zum Scheitelpunkt der Biegung:

OSSB = [Tan (halber Biegewinkel) × (Materialstärke + Innenbiegeradius)

Für Ihre Anwendung würden wir den OSSB also wie folgt berechnen:

OSSB in Zoll = [Tan(45)] × (0,026 + 0,039) = 0,065 Zoll.

OSSB in Millimetern = [Tan(45)] × (1,00 + 0,67) = 1,67 mm

Abschließend berechnen Sie den BD wie folgt:

BD = (2 × OSSB) – BA

BD in Zoll = (2 × 0,065) – 0,0795 = 0,051 Zoll.

BD in Millimetern = (2 × 1,67) – 2,041 = 1,299 mm

Nachdem wir nun die Formeln definiert und einige Daten berechnet haben, wenden wir die Informationen auf den flachen Rohling an. Abbildung 2 zeigt die Unterschiede zwischen BA und BD. Wir addieren den BA zur Summe der flachen Längen, von der Kante bis zum Tangentenpunkt des Biegeradius; in der Abbildung ist das X1 + Y1 + BA. Umgekehrt subtrahieren wir den BD von der Summe der Außenmaße, vom Rand bis zur Außenseite der Biegung. In der Abbildung ist das (X + Y) – BD.

Wenn Technik oder Design den einfachen Fehler machen, den BA abzuziehen, obwohl er hätte hinzugefügt werden sollen, dann ist die Wohnung falsch. Ein weiterer häufiger Fehler ist die Verwendung der falschen Biegemethode bei den Berechnungen. Wenn Sie zum Beispiel unten biegen, prägen Sie den Radius der Stanzspitze in das Material ein. Beim Luftformen wird der Radius als Prozentsatz der Matrizenöffnung geformt. Wenn Sie die falsche Umformmethode verwenden, führen Sie die Biegeberechnungen mit dem falschen Radius durch, was wiederum alles andere durcheinander bringt.

Wenn Sie meine Kolumne regelmäßig lesen, sollten Sie wissen, wie wichtig der Innenbiegeradius ist. Es ist das Herzstück des Blechbiegens. Wenn wir das falsch machen, wird fast nichts klappen. Wenn die Zahlen also nicht stimmen, prüfen Sie den Innenbiegeradius. Wie bestätigen Sie, dass es richtig ist? Verwenden Sie Radiuslehren oder Stiftlehren? Oder ist ein Tool besser als das andere?

Beim Biegen von unten ist die Verwendung von Radiuslehren in Ordnung. Die Stanznasenradien sind in metrischen und zölligen Standardgrößen erhältlich. Und da Sie den Boden erreichen, wird der Radius des Stempels in das Material eingeprägt.

Auch beim Luftformen wird der Innenbiegeradius als Prozentsatz der Matrizenöffnung gleiten. Das bedeutet, dass Ihr Innenradius von den Standard-Werkzeugabständen abweicht; Der resultierende Radius entspricht selten den üblichen Werten fester Werkzeuge, was Radiusmessgeräte unpraktisch macht. Hier kommen Werkstatt- oder Qualitätskontrollstiftlehren ins Spiel. Weil die Stiftlehren in 1 mm oder 0,001 Zoll erhältlich sind. Inkrementen kann jeder Innenradius unabhängig von der Umformmethode präzise überprüft werden.

Wenn ich mir Ihre Daten ansehe, frage ich mich, warum Sie für so dünnes Material eine so große Düsenöffnung verwenden. Wenn Sie Luft formen, was ich annehme, wird Ihr Innenbiegeradius als Prozentsatz der Matrizenöffnung entwickelt.

Beispielsweise sollte ein A36-Stahl mit einer Zugfestigkeit von 60.000 PSI einen Innenbiegeradius erzeugen, der etwa 16 % der Matrizenöffnung beträgt. Für die Matrizenöffnung von 12 mm (0,472 Zoll) sollte der innere Biegeradius also 1,92 mm (0,075 Zoll) betragen – und 1,92 mm kommt dem von Ihnen berechneten Wert von 1,872 mm (0,073 Zoll) sehr nahe.

Die Berechnung Ihrer Maschine von 1,54 mm (0,060 Zoll) ist der korrekte BD für einen Innenbiegeradius von 1,803 mm (0,071 Zoll) – nahe dem von Ihnen berechneten Radius von 1,872 mm, aber keine exakte Übereinstimmung. Warum? Sicher, es gibt mögliche geringfügige Abweichungen in den Gleichungen, etwa eine Abweichung der k-Faktoren, wofür es triftige Gründe gibt.

Wenn der resultierende Biegeradius jedoch von dem von Ihnen oder der Maschine berechneten Wert abweicht, kann eine Materialabweichung die Ursache sein. Wie ich schon oft besprochen habe, sind keine zwei Materialstücke gleich, auch wenn ihnen die gleiche Materialqualität, Dicke, Streckgrenze und Zugfestigkeit zugeschrieben wird und sie sogar entlang der gleichen Faserrichtung geformt sind.

Auch Materialschwankungen können sich auf die 20 %-Regel auswirken. Benannt nach den Luftbildungseigenschaften von Edelstahl, gibt die 20 %-Regel an, woher dieser 16 %-Wert kommt. Allerdings ist die Regel nicht exakt, sondern enthält einen Wertebereich, den wir hätten verwenden können. Das A36-Material, das ich für dieses Beispiel ausgewählt habe, hat Werte zwischen 15 % und 17 % der Matrizenöffnung. Dies liegt wiederum an den Unterschieden im zu formenden Material. Gelegentlich könnte die Streuung der Werte sogar noch größer sein. Dennoch ist der Medianwert normalerweise sehr genau.

Auch hier gilt: Ohne tatsächlich vor Ort zu sein und mit Ihrer Abkantpresse und ihrer Steuerung zu arbeiten, ist es schwierig, Ihnen eine genaue Antwort darauf zu geben, warum Ihre Steuerung das tut, was sie tut. Unabhängig davon hoffe ich, dass ich Ihnen ein paar grundlegende Hintergrundinformationen geboten, Ihnen gezeigt habe, wie Sie diese anwenden, Ihnen ein paar Ideen dazu gegeben habe, warum Sie die Ergebnisse sehen, die Sie sehen, und was Sie möglicherweise tun können, um sie zu korrigieren.

Denken Sie daran: Wenn Sie ein Problem nicht lösen können, versuchen Sie es weiter. Du wirst es rausfinden. Probleme wie diese können zu großartigen Lernerfahrungen werden.