Ironworker-Grundlagen: Schneiden Sie es sauber

  So vermeiden Sie Werkstückverzug am Hüttenarbeiter

  Wie vermeidet ein Bediener Verzerrungen und Grate? Für die üblichen Schneidestationen des Hüttenmeisters - Stempel, Winkelschneider, Notcher und Blechschere - muss es darauf ankommen, dass der Job mit einigen grundlegenden Variablen übereinstimmt.

Abbildung 1: Für einen sauberen Schnitt kann die Klinge des Hüttenmeisters nicht stumpf sein. Andere Faktoren sind der Spanwinkel, der Blattspalt und die verfügbare Tonnage.

Der Hüttenarbeiter ist das Schweizer Taschenmesser der Metallverarbeitung. Es kerbt, es kratzt, es biegt Platte und Rohr, es schneidet (obwohl es nicht würfelt). Und wie das Schweizer Taschenmesser bleibt der Hüttenarbeiter im Kern ein Schneidwerkzeug, sei es für Teller, Winkeleisen oder Rohr und Rohr. Wie bei jedem Scherwerkzeug werden verzerrte Teile garantiert, wenn die Klingen- und Werkstückniederhalter nicht richtig eingerichtet sind. Einige sind offensichtlich, zum Beispiel ein Winkel von 5 x 3 Zoll, der über 90 Grad gespreizt ist, und andere erfordern eine sorgfältige Prüfung.

  Ungeachtet dessen wird in den meisten Fällen ein verzerrter Teil nicht bestanden. Ungeeignete Klingeneinstellungen, wie z. B. der Blattspalt, können insbesondere bei weicheren Baustählen und anderen Metallen zu erheblichen Graten führen. Ein ähnlicher Grat kann beim Lochstanzen auftreten, wenn der Abstand zwischen Stempel und Matrize zu groß ist.

  Wie vermeidet ein Bediener Verzerrungen und Grate? Für die üblichen Schneidestationen des Eisenbearbeiters - Stanze, Winkelschneider, Notcher und Blechschere - kommt es darauf an, die anstehende Arbeit (Materialqualität, Dicke und gewünschte Schnittgeometrie) mit einigen grundlegenden Variablen abzustimmen: Zustand der Klinge, wie die Werkstück wird festgehalten, Tonnage, Spalt zwischen Ober- und Untermesser (oder Werkzeugabstand in der Stempelstation) und wie sich das Messer dem Werkstück nähert (siehe Abbildung 1).

  Zustand der Klinge

  Unabhängig davon, wie andere Variablen eingestellt werden, können stumpfe oder zerkratzte Klingen wahrscheinlich keine Schnittkante erzeugen, die glatt und verzerrungsfrei ist. Das gleiche gilt für einen Locher mit stumpfen Kanten. Viele Klingen haben mehr als eine Seite; Einige Winkelmesser haben bis zu vier. Wenn also ein Bediener eine stumpfe Kante bemerkt, kann er die Klinge drehen oder umdrehen, um eine neue Kante zu erhalten.

  Wie die Quellen erklärten, sollten die Blätter auch nach den Empfehlungen des Herstellers geschmiert werden. Wenn dies nicht der Fall ist, werden Kratzer auf der Klinge sichtbar. Wie alle anderen mechanischen Teile können sich die Klingen vorzeitig abnutzen, wenn sie nicht ausreichend geschmiert werden.

  Workholding-Faktoren

  Angenommen, ein Bediener klemmt eine 5 bis 8 Zoll dicke Platte fest, strafft den manuellen Niederhalter und führt die Scherung durch. Er nimmt dann ein 0,5 Zoll dickes Werkstück, klemmt es ein, führt jedoch die Scherung durch, ohne den manuellen Niederhalter für das dünnere Material einzustellen.

  Das Ergebnis: Die Platte dreht sich während des Schnittes leicht nach oben. Dies kann nicht nur zu einer verzerrten Kante führen, sondern kann mit der Zeit auch zu vorzeitigem Verschleiß der Klinge führen und im schlimmsten Fall den Rahmen des Hüttenarbeiters selbst beschädigen.

  Laut Quellen ist das Einstellen des Niederhalters deshalb so wichtig. Deshalb entscheiden sich einige Geschäfte auch für einen Hüttenarbeiter mit hydraulischen Niederhalter. Auf diese Weise muss ein Bediener den Niederhalter nicht jedes Mal manuell anpassen, wenn er die Materialstärke wechselt (siehe Abbildung 2).

  An anderen Stationen können Führungen und andere Elemente vorhanden sein, die dafür sorgen, dass das Werkstück während des Schneidvorgangs richtig ausgerichtet und gehalten wird. Zum Beispiel kann die Winkelschneidstation Führungsstangen und eine Niederhaltefunktion aufweisen, die sicherstellt, dass das Werkstück für einen genauen, sauberen Schnitt korrekt positioniert ist. In der heutigen Zeit haben viele Schlosser einen Ausrichttisch, um die Werkstückpositionierung zu vereinfachen.

Tatsächlich kann der Notcher Arbeitsprobleme darstellen, wenn der Bediener beispielsweise nur eine Seite der Klinge verwendet, um eine Ecke einer flachen Leiste abzureißen. In diesem Fall senkt sich das Sägeblatt ab und übt einen Schneidepressdruck auf das Werkstück aus, dessen äußeres Ende leicht in die Luft tritt, da es nichts festhält, was zu einem weniger als erwünschten Schnitt führen kann. Quellen zufolge sei ein Niederhalter meist nicht erforderlich, da für das Kerben zwei Seiten der Klinge verwendet würden. Für den seltenen Fall, dass ein Bediener die Ecke einer flachen Leiste abklemmen muss, haben einige Hüttenarbeiter seitliche Niederhalter, um das Werkstück ruhig zu halten.

Abbildung 2: Der Bediener muss vor dem Scheren sicherstellen, dass das Material fest und vollständig eingespannt ist. Foto mit freundlicher Genehmigung von MegaFab.

  Die Stanzstation ist auch nicht unempfindlich gegen Halteprobleme. Führungen und der Stempelabstreifer sichern die Platte. Wenn der Schmied nicht über einen Tisch verfügt, der groß genug ist, um ein Werkstück während des Stanzens abzustützen, liegt das Werkstück möglicherweise nicht ganz flach, so dass eine Seite des Stempels zuerst das Werkstück berührt. Dies kann zu Materialverzug und vorzeitigem Stempelabrieb führen (siehe Abbildung 3).

  Überlegungen zur Tonnage

  Wie bei jeder Werkzeugmaschine hat der Hüttenarbeiter das letzte Wort zur Maschinenkapazität. Die Tonnagekapazität und die Art und Weise, wie diese Kapazitäten gemessen werden, variieren, einige grundlegende Konzepte sind jedoch weiterhin gültig. Die verfügbare Tonnage bezieht sich auf das Maschinendesign, die Art der Hydraulik und die Annäherung der Klinge an das Metall. Je niedriger der Spanwinkel ist, desto mehr Kraft braucht man beim Scheren durch Metall.

  Quellen erklärten auch, dass die Überlegungen zur Schneidkraft je nach verwendeter Station variieren können. Je nach Maschinenmodell und -design hat eine Kerbstation möglicherweise nicht die gleiche Schneidleistung wie andere Stationen in der Maschine.

  Klingenabstand und Lochabstand

  Ein falscher Blattspalt, dh der Abstand zwischen Ober- und Untermesser am Ende des Hubs, kann Probleme verursachen und die Schnittqualität erheblich beeinträchtigen.

  Die werkseitig eingestellten Klingenabstände sind normalerweise auf glückliche Medien eingestellt, die den Großteil des Materials verarbeiten können, das zur Kapazitätsbewertung der Maschine passt. Ein 120-Tonnen-Hüttenarbeiter, der zum Schneiden von Baustahl mit einer Dicke von 3 bis 16 Zoll geeignet ist, kann einen werkseitig eingestellten Klingenabstand von 0,022 Zoll aufweisen, während ein 88-Tonnen-Hüttenarbeiter eine Schneidleistung von bis zu 0,75 Zoll erreicht. Der Lagerbestand der Klinge kann 0,016 Zoll betragen. ”

  Wie die Quellen hervorheben, sollten die Verarbeiter darüber informieren, welche Material- und Dickenbereiche ein Geschäft schneidet. In manchen Fällen kann der Blattspalt je nach Maschinenmodell und Tragfähigkeit an die Anwendung angepasst werden.

  Ähnliches gilt für den Abstand zwischen Stempel und Matrize an der Stanzstation (siehe Abbildung 4). Dickes Material erfordert im Allgemeinen mehr Spiel, da das gebrochene Metall beim Stanzen eines dicken Lochs mehr Platz zum Entweichen benötigt.

  Angenommen, ein Bediener stößt 0,5-Zoll-, 60.000-PSI-Kohlenstoffstahl an, und er verwendet Werkzeuge mit einem 1⁄15-Zoll. Spiel zwischen Stempel und Matrize. Dann wechselt er zu dünnerem Lager, wechselt jedoch nicht den Schlag.

Das sieht man auch im Stahl. Es wird folgen und mit dem Schlag rollen. Aus diesem Grund müssen Sie so eng wie möglich an der Matrize arbeiten, ohne jedoch so nahe zu sein, dass eine große Menge an Energie erforderlich ist, um durchzugehen. "

Abbildung 3: Ein ausreichend großer Auflagetisch an der Stanzstation lässt das Werkstück flach liegen und ermöglicht so ein sauber gestanztes Loch.

  Klingenansatz

  Die Art und Weise, wie sich ein Schneidmesser einem Werkstück nähert, beeinflusst andere Anwendungsvariablen. Betrachten Sie die Plattenscherstation. Ein Messer mit niedrigem Spanwinkel nähert sich dem Werkstück der Guillotine-Art. Bei dünnen Lagerbeständen kann dies zu einem sauberen Schnitt mit minimaler Verzerrung führen, erfordert jedoch auch eine Menge Tonnage, um diesen Schnitt zu realisieren. Eine Schere mit hohem Spanwinkel nähert sich dem Metall scherenartig an. Dadurch wird der gesamte Schneiddruck an einem Punkt statt über die Länge der Schneidkante konzentriert, wodurch die Schneidkraft konzentriert wird. Ein für die Anwendung zu hoher Spanwinkel kann jedoch zu Verzerrungen führen, wodurch das Metall beim Durchschneiden der Klinge effektiv "gezogen" wird.

  Dies schafft einen Kompromiss. Eine Klinge mit hohem Spanwinkel kann mit geringerer Leistung durch dickeres Metall schneiden, aber Materialverzug kann ein Problem sein. Eine Guillotine-Schere mit geringem Spanwinkel kann einen sauberen Schnitt erzeugen, die Tonnage-Anforderungen begrenzen jedoch die Materialstärke.

  Einige Blattgeometrien ändern die Kompromissgleichung. Beispielsweise krümmen sich bestimmte Plattenschneidklingen in der Mitte nach unten. Statt von links nach rechts zu schneiden, berührt der unterste Punkt der gekrümmten Klinge zuerst die Mitte und schneidet dann gleichzeitig nach links und rechts ab (siehe Abbildung 5).

  Klingengeometrien mit leichten Krümmungen verändern strategisch den Kontaktbereich, während die Klinge schneidet, und mehrere Eisenarbeiter auf dem Markt weisen unterschiedliche Varianten auf. Die Grundidee besteht darin, die Art und Weise, in der die Klinge mit dem Werkstück in Kontakt kommt, zu steuern, die Schneidkraft effizient zu nutzen und gleichzeitig die Möglichkeit eines Werkstückverzugs zu reduzieren.

  Winkelscherungs-Ansatz

  Die Winkelscherung kann auch ein Verzerrungsproblem verursachen. Laut Quellen hängt vieles davon mit der Annäherung der Klinge an das Winkeleisen zusammen. Einige Klingen nähern sich dem Winkeleisen im wörtlichen Sinne unterschiedlich an. Idealerweise sollte die Klinge zuerst die Leiste des Winkeleisens berühren und dann von dort aus nach außen schneiden. Dies geschieht für gerade Winkel mit gleich breiten Beinen (z. B. 3 x 3 Zoll). Probleme treten jedoch bei unebenem Winkeleisen auf, wobei ein Bein länger ist als das andere (z. B. 5- mal 3-Zoll-Winkeleisen). In diesen Situationen kann das Winkelmesser zuerst ein Bein und dann das andere Bein treffen.

  Um dies zu umgehen, haben einige Schlosser die Art und Weise verändert, wie sich das Winkelmesser dem Werkstück nähert. Geräte hinter der Klinge selbst lassen sie tatsächlich etwas drehen, so dass die Klinge zuerst das Filet berührt und gleichzeitig das vertikale und das horizontale Bein schneidet, wodurch Verzerrungen minimiert werden.

  Eine Notch

  Um die Verzerrung beim Kerben zu reduzieren, verfügen viele Hüttenarbeiter über eine Kerbenstation mit einer sich verjüngenden oberen Klinge. Die obere Klinge besteht normalerweise aus einem Stück, und jede Seite davon ist verjüngt.

Abbildung 4: Der Abstand zwischen Matrize und Stempel muss für die Anwendung geeignet sein.

Mit Werkzeugen zum schnellen Auswechseln können Bediener für den Job auf den richtigen Werkzeugsatz wechseln.

  Quellen sagten, dass der Schaufelspalt des Notcher normalerweise auf die Kapazität der Maschine eingestellt ist. Sie fügten hinzu, dass die Verwendung nur eines Teils der Kerbklinge - etwa um einen kleinen Teil des Werkstücks abzureißen - die Fähigkeit der Maschine nicht ändert.

  Stellen Sie sich vor, ein Bediener versucht, eine kleine Ecke einer 1-Zoll-dicken Platte einzukerben - auf einem Notcher, dessen Bewertung bis zu 3 × 2,5 bis 0,5 Zoll beträgt. Teller. Während des Schnittes zwingt der Notcher immer noch Material mit einem Durchmesser von 1 Zoll Dicke zwischen einen Blattspalt, der für viel dünneres Lager ausgelegt ist. Metallfrakturen, die zwischen den oberen und unteren Kerbklingen eingeklemmt werden, bewirken, dass sich jede Klinge nach außen biegt, was zu vorzeitigem Verschleiß der Klinge führt. Dies kann auch den Notcher beschädigen und die gesamte Maschine beeinträchtigen.

  Zeitlose Zuverlässigkeit

  Innovationen in den Bereichen Klingenbau, Werkstückaufnahme, Hydraulik, CNCs und sogar Vorschubtische sind auf dem Markt erschienen. Der bescheidene Hüttenarbeiter ist jetzt produktiver als je zuvor. Aber all diese Produktivität bedeutet nicht viel, wenn die Maschine verzerrte Teile produziert, die zu Ausschuss werden.

  Wenn Sie sich an einige grundlegende Konzepte halten - scharfe Klingen halten, den Klingenabstand und den Spanwinkel kennen (und manchmal anpassen), den richtigen Stanzstempelsatz für den Job verwenden und sicherstellen, dass der Job die Kapazität der Maschine nicht übersteigt - wird das Vertrauen erhalten , bescheidene Hüttenarbeiterin, die seit Jahrzehnten qualitativ hochwertige Teile schneidet.

Abbildung 5: Eine Schere mit hohem Spanwinkel schneidet wie eine Schere von links nach rechts (siehe Abbildung links).

Eine niedrige Spanwinkelschere schneidet mehr eineine Guillotinenmode.Die Klinge rechts beugt sich nach außen,

Schneiden von der Mitte nach außen, um Verzerrungen zu reduzieren und die Schneidkraft effizient zu nutzen.