Berechnen des Luftradius verschiedener Biegungswinkel

F: Ich habe die Theorie hinter Ihren Artikeln wirklich zu Herzen genommen und mein Bestes getan, um sie so gut wie möglich anzuwenden. Ich bin immer auf der Suche nach Möglichkeiten, meine Fähigkeit, Kurven besser zu berechnen, zu verbessern, und ich habe verschiedene Daumenregeln verwendet, die Sie bereitgestellt haben. Natürlich haben viele dieser Werte zu verwendende Werte. Gibt es Möglichkeiten, Kurven für verschiedene Winkel und Radien genauer zu berechnen?

A: In der Werkstatt werden Faustregeln verwendet, um unsere Berechnungen näher zu bringen, obwohl es möglich ist, Ihre Berechnungen noch näher zu bringen. Stellen Sie zunächst sicher, dass sich der gewünschte Radius nicht in der Nähe des Radius für scharfe Biegungen befindet. Dies ist der kleinste Radius, den Sie in einem Teil biegen können, bevor die Stanznase beginnt, das Material zu falten. Bei kaltgewalztem 60.000-PSI-Stahl tritt dies auf, wenn der Radius etwa 63 Prozent der Materialstärke beträgt. Verschiedene Faktoren spielen jedoch bei unterschiedlichen Materialien, Dicken und Stanznasenradien eine Rolle.

Eine Überprüfung der 20-Prozent-Regel

Während der Luftformung bildet sich der Innenradius proportional zur Düsenbreite. Dies gilt für alle Luftformulare, unabhängig von der Art der verwendeten Werkzeuge. Dies ist das Wesentliche der 20-Prozent-Regel. Beachten Sie, dass die 20-Prozent-Regel nicht für die Würfelauswahl bestimmt ist, sondern zur Berechnung Ihrer Biege-Abzüge verwendet wird. Andererseits kann ein guter Techniker die Informationen in beiden Richtungen bearbeiten.

Die Prozentangaben in der 20-Prozent-Regel beziehen sich auf die Materialzugfestigkeit. Die „20 Prozent“ stammen eigentlich aus dem Prozentsatzbereich für Edelstahl. Bei unserem Grundmaterial aus kaltgewalztem 60.000-PSI-Stahl beträgt der Radius 16 Prozent der Werkzeugbreite. Um die Regel auf andere Materialien anzuwenden, berechnen wir Folgendes:

Materialzugfestigkeit in PSI / 60.000 = Zugdifferenzfaktor

Zugdifferenzfaktor × 0,16 = Prozentsatz der Gesenkbreite

Düsenbreite in% × Die Breite = Innenradius einer Luftform

Diese einfache Berechnung funktioniert in der Shopumgebung gut, aber natürlich gibt es viele andere Variablen, die den Radius beeinflussen, einschließlich des Biegungswinkels.

Weitere Winkel

Um den bei verschiedenen Biegungswinkeln erzeugten Radius zu berechnen, ermitteln Sie zuerst den Radius und die Länge des Bogens der Biegung und manipulieren Sie diese Ergebnisse, um die Zug- und Streckgrenze zu berücksichtigen. In diesem Monat behandeln wir die Geometrie, die hinter dem Finden des Radius und der Bogenlänge steht. In den kommenden Monaten werden wir diese Messungen verwenden und unter realen Biegebedingungen berücksichtigen.

Dieser Rechner verwendet generische mathematische Ausdrücke, sie gelten jedoch für die Pressenbremse. Die Bogenhöhe auf dem Rechner der Website entspricht der Eindringtiefe des Stempels vom Einklemmpunkt bis zum Anschlag (Dp). Die "Breite des Bogens" ist die Werkzeugbreite (Dw). Wenn Sie die Werkzeugbreite und den eingeschlossenen Biegungswinkel kennen, berechnet dieses Online-Tool die Bogenlänge, die Eindringtiefe und den Innenradius (siehe Abbildung 1).

Stellen Sie sich eine Anwendung vor, bei der 0,125 Zoll dickes Material über einen 0,984 Zoll gebogen wird. Würfelbreite. Mit dem Online-Rechner erhalten wir die Länge des Bogens; Um den Innenradius zu ermitteln, multiplizieren wir die Länge des Bogens mit der Materialstärke.

135 Grad: 1,25476 Zoll. Bogenlänge × 0,125 Zoll = 0,156 Zoll. innerhalb des Radius

120 Grad: 1,18985 Zoll. Bogenlänge × 0,125 Zoll = 0,148 Zoll. innerhalb des Radius

90 Grad: 1,09295 Zoll. Bogenlänge × 0,125 Zoll = 0,136 Zoll. innerhalb des Radius

60 Grad: 1,03044 Zoll. Bogenlänge × 0,125 Zoll = 0,128 Zoll. innerhalb des Radius

45 Grad: 1,0097 Zoll. Bogenlänge × 0,125 Zoll = 0,126 Zoll. innerhalb des Radius

Beachten Sie, dass alle angegebenen Winkel enthalten sind.

Springback und der Parabola-Effekt

Natürlich ist dies kein weiterer Teil des Puzzles - Rückfederung - oder genauer gesagt der Biege-Krümmungsmultiplikator. Der Winkel, in dem Sie das Teil biegen, ist auch der "Biegewinkel", während der "Biegewinkel" derjenige ist, der nach dem Druckabbau gemessen wird und das Werkstück zurückspringt. Wenn der Winkel sich entspannt, wird auch der Radius kleiner. Ich werde auch den Multiplikator Biegung / Biegung in einer zukünftigen Kolumne genauer behandeln.

Um wirklich genau zu sein, müssen wir überlegen, was während eines Air-Formulars tatsächlich passiert. Wenn Sie anfangen, das Material in die Matrize zu schieben, die Materialausbeute zu brechen und die plastische Zone zu betreten, bilden Sie eigentlich keinen Radius.

Um das zu erklären, gehen wir zurück zu den Grundlagen. Ein Radius ist der Durchmesser eines halben Kreises. Stellen Sie sich einen Kreis so vor, dass seine gekrümmte Fläche der Kurvenform entspricht. Wenn der Biegewinkel breiter wird, muss der Kreis größer werden, um sich der Biegeform anzupassen. Ein größerer Kreis hat natürlich einen größeren Radius. So messen wir den inneren Biegeradius bei der Präzisionsblechfertigung. Je kleiner der Radius ist, desto schärfer ist die Kurve der Kurve. Je größer der Radius ist, desto breiter ist die Kurve.

Dies passiert jedoch nicht genau während eines Luftformulars. Überlagern Sie den Kreis und die Form der Kurve, und Sie werden feststellen, dass sie in einigen Fällen nicht genau übereinstimmen. Das liegt daran, dass die Form der Biegung nicht nur ein Radius ist, sondern mehrere.

Es geht zurück auf die Natur des Blechbiegens. Da der Stempel das Material in den Werkzeugraum drückt, bildet es nicht immer einen einfachen Radius. Es entsteht tatsächlich eine Parabel, eine konische Form (siehe Abbildung 2). Da Sie tatsächlich eine Parabel bilden, bleibt der Radius durch den Biegungswinkel nicht konstant. Diese Parabel wirkt sich auf verschiedene Biegungsfunktionen aus und die Wirkung auf Biegungen mit tiefem Radius ist groß. Ich werde in den kommenden Monaten mehr darüber erfahren.

Sie wissen jetzt, warum wir allgemeine Regeln verwenden, anstatt zu berechnen, bis wir blau sind. Wir müssen mit so vielen Variablen umgehen. Trotzdem können wir uns sehr nahe kommen, wenn wir es versuchen.

Mathe hinter dem Radius und der Bogenlänge

Beim Biegen geht es im Kern um Geometrie. Wenn Sie jedoch wissen möchten, welche Mathematik dahinter steht, beziehen Sie sich auf die geschachtelte Gleichung in der Abbildung. A ist die Eindringtiefe (Dp), B ist die Hälfte der Düsenbreite (Dw) und R ist der Radius. Die gekrümmte rote Linie steht für die Kurve. Nachdem Sie den Radius berechnet haben, können Sie die Länge des Bogens ermitteln. Sie müssen jedoch den Grad des eingeschlossenen Biegungswinkels in Radiant umrechnen.

Beachten Sie, dass dies reine Geometrie ist und der resultierende Radius nicht die Bedingungen des realen Biegens berücksichtigt. Sie erhalten jedoch eine Zahl, mit der Sie arbeiten können, um Variablen wie Materialstärke, Materialtyp und Rückfederung zu berücksichtigen.

Betrachten Sie die folgende Anwendung mit einer Werkzeugbreite von 0,984 Zoll, die sich bis zu einem eingeschlossenen Winkel von 135 Grad biegt. Die Durchdringung vom Einklemmpunkt bis zum unteren Ende des Hubs (Dp) beträgt 0,328 Zoll.

Radiusberechnung

Innenradius = [(Dw / 2) 2 + Dp2] / Dp × 2

Innenradius = (0,4922 + 0,3282) / 0,328 × 2 = 0,532 Zoll.

Bogenlängenberechnung

Umwandlung von Grad in Bogenmaß: eingeschlossener Winkel in Grad × (3,1415 / 180)

Bogenlänge = Innenradius × Öffnungswinkel im Bogenmaß

Radiant-Umwandlung: 135 × (3,1415 / 180) = 2,35619449

Bogenlänge = 0,532 × 2,35619449

Bogenlänge = 1,253495469