Spurning: Ég hef átt erfitt með að skilja hvernig beygjuradíusinn (eins og ég benti á) í prentuninni tengist verkfæravali. Til dæmis erum við að glíma við vandamál með suma hluti úr 0,5″ A36 stáli. Við notum gata með 0,5″ þvermál fyrir þessa hluti, radíus og 4 tommu dýnu. Ef ég nota 20% regluna og margfalda með 4 tommum, þá fæ ég 0,6 tommur þegar ég eykur dýnuopnunina um 15% (fyrir stál). En hvernig veit notandinn að nota gata með 0,5″ radíus þegar prentun krefst 0,6″ beygjuradíus?
A: Þú nefndir eina af stærstu áskorununum sem plötuiðnaðurinn stendur frammi fyrir. Þetta er misskilningur sem bæði verkfræðingar og framleiðsluverkstæði þurfa að glíma við. Til að laga þetta byrjum við á rót vandans, myndunaraðferðunum tveimur, og skiljum ekki muninn á þeim.
Frá tilkomu beygjuvéla á þriðja áratug síðustu aldar og fram til dagsins í dag hafa notendur mótað hluti með botnbeygjum eða slípun. Þótt botnbeygja hafi dottið úr tísku síðustu 20 til 30 árin, þá gegnsýra beygjuaðferðir enn hugsun okkar þegar við beygjum plötur.
Nákvæm slípitæki komu á markaðinn seint á áttunda áratugnum og breyttu viðmiðunum. Við skulum skoða hvernig nákvæmnisverkfæri eru frábrugðin sléttuverkfærum, hvernig umskipti yfir í nákvæmnisverkfæri hafa breytt greininni og hvernig þetta tengist spurningu þinni.
Á þriðja áratug síðustu aldar breyttist mótun úr diskabremsufella í V-laga mót með samsvarandi kýlum. 90 gráðu kýli verður notaður með 90 gráðu móti. Skiptið frá brjóta yfir í mótun var stórt skref fram á við fyrir plötur. Það er hraðara, að hluta til vegna þess að nýþróuð plötubremsa er rafknúin – ekki lengur þörf á að beygja hverja beygju handvirkt. Að auki er hægt að beygja plötubremsuna að neðan, sem bætir nákvæmnina. Auk bakmælanna má rekja aukna nákvæmni til þess að kýlan þrýstir radíus sínum inn í innri beygjuradíus efnisins. Þetta er náð með því að beita oddi verkfærisins á efnisþykkt sem er minni en þykktin. Við vitum öll að ef við getum náð föstum innri beygjuradíus getum við reiknað út rétt gildi fyrir beygjufrádrátt, beygjubætingu, ytri minnkun og K-þátt, óháð því hvaða tegund af beygju við erum að gera.
Mjög oft hafa hlutar mjög skarpa innri beygjuradíusa. Framleiðendur, hönnuðir og handverksmenn vissu að hluturinn myndi endast því allt virtist hafa verið endurbyggt – og reyndar var það svo, að minnsta kosti miðað við í dag.
Þetta er allt gott þar til eitthvað betra kemur. Næsta skref fram á við kom seint á áttunda áratugnum með tilkomu nákvæmnisslípunartækja, tölvustýringa og háþróaðra vökvastýringa. Nú hefur þú fulla stjórn á pressunni og kerfum hennar. En vendipunkturinn er nákvæmnisslípunartól sem breytir öllu. Allar reglur um framleiðslu á gæðahlutum hafa breyst.
Myndunarsagan er full af stórstökkum. Í einu stökki fórum við frá ósamræmdum sveigjanlegum radíusum fyrir plötubremsur yfir í einsleita sveigjanlega radíusa sem mynduðust með stimplun, grunnun og upphleypingu. (Athugið: Púðun er ekki það sama og steypa; sjá dálkaskjalasafnið fyrir frekari upplýsingar. Hins vegar nota ég í þessum dálki „botnbeygja“ til að vísa til bæði púðunar- og steypuaðferða.)
Þessar aðferðir krefjast mikillar þyngdar til að móta hlutana. Að sjálfsögðu eru þetta á margan hátt slæmar fréttir fyrir pressubremsuna, verkfærið eða hlutinn. Hins vegar voru þær algengasta aðferðin við málmbeygju í næstum 60 ár þar til iðnaðurinn tók næsta skref í átt að loftbeygju.
Hvað er þá loftmyndun (eða loftbeygja)? Hvernig virkar hún í samanburði við botnbeygju? Þetta stökk breytir aftur því hvernig radíusar myndast. Nú, í stað þess að stinga út innri radíus beygjunnar, myndar loftið „fljótandi“ innri radíus sem hlutfall af opnun deyja eða fjarlægðinni milli deyjaarmanna (sjá mynd 1).
Mynd 1. Í loftbeygju er innri radíus beygjunnar ákvarðaður af breidd formsins, ekki oddi kýlisins. Radíusinn „flýtur“ innan breiddar formsins. Að auki ákvarðar innskotsdýptin (en ekki formhornið) horn beygju vinnustykkisins.
Viðmiðunarefni okkar er lágblönduð kolefnisstál með togstyrk upp á 60.000 psi og loftmyndunarradíus upp á um það bil 16% af deyjaholunni. Hlutfallið er breytilegt eftir gerð efnisins, flæði, ástandi og öðrum eiginleikum. Vegna mismunandi plötumálmsins sjálfs verða spáð prósentutölur aldrei fullkomnar. Þær eru þó nokkuð nákvæmar.
Loftmyndunarradíus úr mjúku áli er 13% til 15% af opnun deyjarins. Heitvalsað, súrsað og olíuborið efni hefur loftmyndunarradíus upp á 14% til 16% af opnun deyjarins. Kaltvalsað stál (grunntogstyrkur okkar er 60.000 psi) myndast úr lofti innan radíusar upp á 15% til 17% af opnun deyjarins. Loftmyndunarradíus úr 304 ryðfríu stáli er 20% til 22% af opnun deyjarins. Aftur, þessi prósenta hefur mismunandi gildi vegna mismunandi efna. Til að ákvarða prósentu annars efnis er hægt að bera saman togstyrk þess við 60 KSI togstyrk viðmiðunarefnis okkar. Til dæmis, ef efnið þitt hefur togstyrk upp á 120-KSI, ætti prósentan að vera á milli 31% og 33%.
Segjum að kolefnisstálið okkar hafi togstyrk upp á 60.000 psi, þykkt upp á 0,062 tommur og innri beygjuradíus upp á 0,062 tommur. Beygjum það yfir V-gatið á 0,472 deyjanum og þá mun formúlan líta svona út:
Þannig að innri beygjuradíus þinn verður 0,075″ sem þú getur notað til að reikna út beygjuleyfi, K-þætti, afturköllun og beygjufrádrátt með nokkurri nákvæmni - þ.e. ef rekstraraðili pressubremsunnar notar réttu verkfærin og hannar hluti í kringum verkfærin sem rekstraraðilarnir eru notaðir.
Í dæminu notar rekstraraðilinn 0,472 tommur. Opnun stimpils. Rekstraraðili gekk upp á skrifstofuna og sagði: „Houston, við höfum vandamál. Það er 0,075.“ Árekstrarradíus? Lítur út fyrir að við höfum raunverulegt vandamál; hvert förum við til að fá einn af þeim? Það næsta sem við getum fengið er 0,078. „eða 0,062 tommur. 0,078 tommur. Gatningarradíusinn er of stór, 0,062 tommur. Gatningarradíusinn er of lítill.“
En þetta er röng ákvörðun. Af hverju? Radíus kýlisins býr ekki til innri beygjuradíus. Mundu að við erum ekki að tala um neðri sveigju, já, oddur kýlisins er úrslitaþátturinn. Við erum að tala um myndun lofts. Breidd fylliefnisins býr til radíus; kýlið er bara ýtandi þáttur. Athugið einnig að deyjahornið hefur ekki áhrif á innri radíus beygjunnar. Þú getur notað hvassa, V-laga eða rásarfylliefni; ef öll þrjú hafa sömu deyjabreidd, þá færðu sama innri beygjuradíus.
Radíus stansunar hefur áhrif á niðurstöðuna en er ekki ákvarðandi þáttur fyrir beygjuradíusinn. Ef þú mótar stansunarradíus sem er stærri en fljótandi radíusinn, þá mun hlutinn taka stærri radíus. Þetta breytir beygjubótinni, samdrætti, K-þætti og beygjufrádrætti. Jæja, það er ekki besti kosturinn, er það? Þú skilur - þetta er ekki besti kosturinn.
Hvað ef við notum 0,062 tommur? Höggradíus? Þetta högg verður gott. Af hverju? Vegna þess að, að minnsta kosti þegar notuð eru tilbúin verkfæri, er það eins nálægt náttúrulegum „fljótandi“ innri beygjuradíus og mögulegt er. Notkun þessa kýlis í þessu forriti ætti að veita samræmda og stöðuga beygju.
Helst ættirðu að velja radíus kýlisins sem nálgast, en er ekki meiri en, radíus fljótandi hlutarins. Því minni sem radíus kýlisins er miðað við beygjuradíus fljótandi hlutans, því óstöðugri og fyrirsjáanlegri verður beygjan, sérstaklega ef þú endar á því að beygja þig mikið. Of þröngir kýlar munu krumpa efnið og skapa skarpar beygjur með minni samræmi og endurtekningarnákvæmni.
Margir spyrja mig hvers vegna þykkt efnisins skiptir aðeins máli þegar valið er á gati fyrir mótið. Hlutfallstölurnar sem notaðar eru til að spá fyrir um loftmyndunarradíus gera ráð fyrir að mótið sem notað er hafi gat sem hentar þykkt efnisins. Það er að segja, gatið í mótuninni verður hvorki stærra né minna en æskilegt er.
Þó að hægt sé að minnka eða stækka stærð mótsins, þá hafa radíusarnir tilhneigingu til að afmyndast, sem breytir mörgum gildum beygjufallsins. Þú getur einnig séð svipuð áhrif ef þú notar rangan höggradíus. Því er góður upphafspunktur að velja deyjaop sem er átta sinnum þykkari en efnið.
Í besta falli koma verkfræðingar í verkstæðið og tala við rekstraraðila pressubremsunnar. Gakktu úr skugga um að allir viti muninn á mótunaraðferðum. Finndu út hvaða aðferðir þeir nota og hvaða efni þeir nota. Fáðu lista yfir alla kýla og steypuform sem þeir eiga og hannaðu síðan hlutinn út frá þeim upplýsingum. Skrifaðu síðan niður í skjölunina kýla og steypuform sem nauðsynleg eru fyrir rétta vinnslu hlutarins. Auðvitað gætuð þið lent í sérstökum aðstæðum þegar þið þurfið að fínstilla verkfærin ykkar, en það ætti að vera undantekningin fremur en reglan.
Starfsmenn, ég veit að þið eruð öll yfirlætisleg, ég var sjálfur einn af þeim! En liðnir eru þeir dagar þegar maður gat valið sér uppáhalds verkfærin sín. Hins vegar endurspeglar það ekki kunnáttustig manns að fá að vita hvaða verkfæri maður ætti að nota við hönnun hluta. Það er bara staðreynd. Við erum nú úr engu og hægjum ekki lengur. Reglurnar hafa breyst.
FABRICATOR er leiðandi tímarit um málmmótun og málmvinnslu í Norður-Ameríku. Tímaritið birtir fréttir, tæknigreinar og dæmisögur sem gera framleiðendum kleift að vinna störf sín á skilvirkari hátt. FABRICATOR hefur þjónað greininni síðan 1970.
Nú er fullur stafrænn aðgangur að The FABRICATOR í boði, sem veitir þér auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Nú er hægt að nálgast Tubing Magazine með fullum stafrænum aðgangi, sem veitir þér auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Nú er tiltækur stafrænn aðgangur að The Fabricator á spænsku, sem veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Myron Elkins tekur þátt í The Maker hlaðvarpinu til að ræða ferðalag sitt frá litlum bæ til verksmiðjusuðumanns…
Birtingartími: 25. ágúst 2023