Prinzip der Abkantpresse

C) Formen mit Bodenstempeln

  Um eine bessere Winkelkonsistenz zu erreichen oder um Wiederholbarkeits- oder Durchbiegungsprobleme der Abkantpresse zu kompensieren, kann eine Umformmethode gewählt werden, die als Bottoming bezeichnet wird (Abb. 3-4). Bei der Bodenbearbeitung treten häufig Probleme für den Bediener der Abkantpresse auf. Die Umformmethode hat vier verschiedene Definitionen, abhängig von der Konstruktion des Werkzeugs und seiner Verwendung während des Umformzyklus. Jede einfache gerade Linie, an der das Formteil zusätzlich zu den Ecken der V-Öffnung den abgeschrägten "Vee" -Abschnitt berührt, ist kein Luftbogen mehr. Es muss als eine Art Grundformstempel klassifiziert werden, da die Fertigstellung der Biegung mehr Kraft erfordert, als für eine ähnliche Luftbiegung erforderlich wäre.

1) True Bottoming

  Das Ober- und das Unterwerkzeug sind so bearbeitet, dass die Formflächen den gleichen Winkel wie der Winkel des zu formenden Teils haben. Wenn ein Winkel von 90 ° erforderlich ist, werden die Ober- und Unterwerkzeugoberflächen in einem Winkel von 90 ° symmetrisch um die Mittellinie bearbeitet. Der Radius der Spitze oder der Nase des Oberwerkzeugs wird mit einem Radius von einer Metalldicke oder bis zum nächsten einfachen Bruch bearbeitet. Die Werkzeuge für die Bearbeitung von Radien sind oft auf bestimmte Brüche beschränkt und werden dann in entsprechende Dezimalabmessungen konvertiert. Es ist allgemein üblich, da die meisten Grundarbeiten mit Materialien der Stärke 14 oder dünner vorgeformt werden, um Gesenkstangen mit der gleichen Breite für die oberen und unteren Gesenke auszuwählen. Häufig wird als Vee-Öffnung die gleiche 8-fache Vee-Düsenöffnung für Metalldicke gewählt, die für Luft-Biegematrizen empfohlen wird. Einige Bediener sind jedoch mit der 6-fachen Metalldicke der V-Düsenöffnung zufriedener. Diese Öffnung bewirkt, dass sich das Material anfänglich zu einem Innenradius von ungefähr einer Metalldicke ausbildet. Wenn Material geformt wird, entweder unter Verwendung des Luftbiegeverfahrens oder mit bodenartigen Werkzeugen, wenn das Teil in die V-Öffnung gedrückt wird, wird ein Innenradius in das Metall geformt. Obwohl er als Radius bezeichnet wird, handelt es sich tatsächlich um eine Art "parabolischer" Form. Dies ist sehr wichtig zu wissen, da dies hilft zu erklären, was mit den Beinen des Teils während eines Umformzyklus unter Verwendung von Matrizen geschieht. Während des Umformzyklus treten verschiedene Funktionen auf, die die Qualität des Endwinkels beeinflussen können. Der Nasenradius des Oberwerkzeugs wird mit einem wahren Radius bearbeitet. Der Innenradius, der an der Innenseite des Teils ausgebildet ist, hat eine elliptische Form, da der Teil beim Biegen in den Formhohlraum luftgebogen wird. Die elliptische Form ist etwas größer als der auf der Matrize bearbeitete Radius. Wenn die äußeren Schenkel des Teils auf die geneigten Seiten der V-Düse stoßen, können sich mehrere Zustände ergeben. Abhängig von der Position des oberen Stempels am unteren Ende des Hubs und der auf das Teil auftreffenden Kraft oder Tonnage kann der Bediener, wie in Fig. 3-5 gezeigt, einen der folgenden Werte finden.

Stufe 1) Der Innenradius des Teils folgt dem 0,156-fachen der V-Öffnungsregel wie beim Biegen der Luft.

  Stufe 2) Wenn der Hub das Bauteil mit nur der Kraft, die zum Luftbiegen des Bauteils erforderlich ist, an den unteren Rand der V-Düse drückt, springt der gebildete Winkel auf, wahrscheinlich 2 ° bis 4 °, wenn die obere Düse nach oben zurückkehrt des Schlaganfalls.

  Stufe 3) Wenn der Umformhub etwas abgesenkt worden war, so dass sich die Tonnage am unteren Ende des Hubs auf etwa das 1,5- bis 2-fache der normalen Luftbiegetonnage aufbaute, wurde der Druck abgebaut, während der Kolben zum oberen Ende des Hubs zurückkehrte wird der resultierende Winkel um einige Grad übergebogen. Der Überbiegungswinkel ist in der Toleranz sehr konsistent, ist jedoch nicht der gewünschte Endwinkel.

  Stufe 4) Wenn der Hub des Hubstempels erhöht wird, so dass die Tonnage am unteren Rand des Hubs das 3- bis 5-fache der für eine einfache Luftkurve erforderlichen Tonnage erreicht, zwingen die Ecken des Oberstempels die über gebogenen Beine des Teils auf den gewünschten Winkel zurück, normalerweise 90 °.

  Die naheliegende Frage lautet: „Warum biegt das Teil einen Winkel von weniger als 90 ° ein, wenn der Werkzeugwinkel die Bewegung des Flansches anscheinend einschränken soll?“ Die Antwort ist ziemlich einfach. Nimm eine Hand und halte sie vor dir. Halten Sie Ihre vier Finger zusammen und öffnen Sie den Daumen, um einen Winkel zwischen Daumen und Zeigefinger zu bilden. Beachten Sie die große elliptische Form, die Ihre Haut zwischen Daumen und Zeigefinger bildet. Nehmen Sie den Zeigefinger der anderen Hand und drücken Sie ihn in die Mitte des elliptischen Bereichs zwischen Daumen und Zeigefinger. Sofort bewegen sich Daumen und Zeigefinger zusammen, wodurch der ursprüngliche Winkel verringert wird. Das gleiche Phänomen tritt auf, wenn ein Bodenvorgang verwendet wird. Der obere Werkzeugradius ist ein echter Radius. Die Form, die im Material entsteht, wenn es in die V-Düse gedrückt wird, ist etwas elliptisch. Wenn die Tonnage aufgebaut ist, biegt sich das Teil am Ende des Strichs genauso wie Ihre Finger. Die Flansche überbiegen sich, bis sie die Ecken der oberen Matrize berühren. Wenn der Druck zu diesem Zeitpunkt abgelassen wird, können die Flansche zurückspringen. Wenn das Teil so hart geschlagen wurde, dass die Fläche, die das Oberwerkzeug berührt, die Fließgrenze des Materials überschreitet, würde die Rückfederung eliminiert werden. Wenn Sie sich zu diesem Zeitpunkt vom Formungsdruck lösen, befindet sich das Teil möglicherweise noch in einem überbiegenden Zustand. Es bleibt dort, bis das Oberwerkzeug tiefer gesetzt ist, damit die Ecken des Oberwerkzeugs die Flansche auf einen akzeptablen Winkel von 90 ° aufspannen können. Dies erfordert viel Tonnage. Je schärfer der Nasenradius des Schaftes ist, desto größer ist der Betrag des Überbiegens.

Eine echte Bodenbildung erzeugt einen guten gleichmäßigen Winkel und einen Innenradius von einer Metalldicke. Wie erwähnt, ist jedoch die erforderliche Formiermenge das 3- bis 5-fache

Tonnage, die erforderlich ist, um den gleichen Winkel unter Verwendung der Luftbiegemethode zu bilden. Da die Formtonneigung so hoch wird, dass oft eine viel größere Abkantpresse erforderlich ist, ist die Bodenarbeit meistens auf 14 oder weniger Material beschränkt. Vor dem Auswählen des Umformprozesses sollten alle Teile überprüft werden, um festzustellen, ob ausreichend Tonnage vorhanden ist, um das Teil richtig zu formen.

2) Bodenbildung mit Rückfederung

  Ein erfahrener Abkantpresse-Bediener kann oft eine Vielzahl von Teilen bilden, indem er die Überbiegefunktion verwendet, die in einem Grundbildungszyklus auftritt, wie zuvor beschrieben (Fig. 3-6). Der Bediener muss den Umformhub sorgfältig einstellen, damit der Winkel überbiegt, aber nicht „eingestellt“ wird. Wenn sich der Stößel wieder an den oberen Ende des Hubs bewegt, springt der gebogene Winkel in die gewünschte Form zurück. Dieses Verfahren erfordert nur etwa das 1,5-fache der normalen Luftbiegetonnage und kann eine Winkelgenauigkeit bieten, die etwas besser ist als die Luftbiegetoleranzen. Der Nachteil ist, dass, wenn das Teil zu stark getroffen wird, der Winkel überbend bleibt. Dann kann die obere Matrize nur mit einer Bodentonnage die Beine auf 90 ° zurückschieben. Dieses Umformverfahren erfordert viel Geschick des Bedieners, um gleichbleibend gute Teile zu erhalten (siehe Abb. 3-5, Stufen 2 und 3). Viele Benutzer von Abkantpressen mit kleiner Tonnage versuchen, diese Methode zu verwenden, selbst wenn sie mit spitzen Nasenbacken arbeiten, um ihre Teile zu formen. Häufig wird der Bediener überbiegte Teile mehrmals einbauen, um die Beine mit einem 90 ° -Biegungswinkel zu eckigen. Wenn das Grundieren mit Rückfederung mit einer oberen Matrize ausgeführt wird, deren Nasenradius kleiner als die Metalldicke ist, erzeugt die obere Matrize eine Falte oder Nut in der Innenfläche des Radius. Diese Falte tritt auf, wenn die obere Matrize das Material berührt und Druck aufgebaut wird, um das Material in die V-Öffnung zu biegen. Einige Leute werden diese Falte mit einem scharfen Innenradius verwechseln. Die tatsächliche Form des Teils ist der normale Innenradius mit einem Knick in der Mitte. Es gibt eine Reihe von Unternehmen, die sogenannte "Präzisions-Abkantpresswerkzeuge" (oft in Verbindung mit dem in Kapitel 21 besprochenen europäischen Werkzeugbau) anbieten, die 88 ° -Winkel auf ihren Gesenken fördern. Dies fällt in das Konzept des "Bodens mit Rückfederung". Diese Art von Werkzeug ist nicht für die Verwendung von Abkantpressen mit "programmierbarem Winkel" geeignet, die in vielen neuen High-Tech-Maschinen verfügbar sind, da sie nur für echte Luftbiegewerkzeuge programmiert sind. Die 88 ° -Düsen fallen nicht in diese Kategorie, da sie erfordern, dass das Material tatsächlich die Seiten der unteren Matrize berührt, um einen Teil der Rückfederung zu reduzieren.

Abb. 3-6. Eine Teilbewegung während des Überbiegens der Flansche, wenn "Bodenbildung mit Rückfederung" ausgeführt wird. istdie gewählte Formmethode.

3) Prägen

  Einige Konstrukteure von Teilen glauben, dass der Innenradius des Teils kleiner als die Metallstärke sein sollte. Die einzige Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, einen kleinen Radius (weniger als eine Metalldicke) an der oberen Matrize nach innen zu drückenRadius, der während des Luftbeugungsabschnitts des Formungshubs in das Metall geformt wurde. Der scharfe Nasenradius am Oberwerkzeug drückt sich unten am Anschlag in den Teil und formt das Innere in einen kleineren Radius um. WannFestes Metall wird verdrängt oder in seiner Form verändert, es ist wie bei den ebenen Oberflächen einer Metallscheibe, die in eine neue Form gebracht wird, wie etwa einen Penny, Dime oder Nickel. In diesem Fall entsteht durch die Verschiebung des Metalls das neue gewünschte Teil, welcheswird eine Münze genannt. Wenn der Oberstempel das Metall im Innenradius des Teils verdrängt, wird das Umformverfahren als Prägen bezeichnet. Die Kraft, die erforderlich ist, um das Metall des Innenradius eines Teils um einen halben Metallinnenradius zu verschiebenDas 5 - bis 10 - fache der erforderlichen Tonnage für das Luftbiegen des Materials mithilfe der empfohlenen Vee - Düsenöffnung (Abb. 3-7). Es besteht ein Irrtum, dass ein schärferer Innenradius durch Prägung einen kleineren Außenradius ergibt.

  Dieses Denken kann auf dem Zeichenbrett widerlegt werden. Ein Teil mit der betreffenden Dicke sollte in einer vergrößerten Skala gezeichnet werden, die das Material in einem typischen Winkel von 90 ° zeigt. Der Innenradius sollte gleich gezeichnet seingeschätzter Radius, der gebildet werden würde, wenn der empfohlene Vee-Würfel verwendet wurde. Eine Linie entlang der Innenseite jedes Flansches sollte verlängert werden, um einen scharfen Innenradius von 0 "darzustellen. Die kleine Fläche wird jetzt durch die beiden geraden Linien an angezeigt90 ° und die gekrümmte Linie des Innenradius zeigt die Materialmenge, die sich verlagern würde, wenn tatsächlich eine scharfe Ecke in dem Teil erstellt würde. Das verdrängte Material kann nur in den Außenradius gelangen. Wenn das klein istWenn die Materialmenge in der scharfen Innenecke gemessen und in den Außenradius des Teils eingearbeitet wird, könnte der tatsächliche Außenradius einige Tausendstel Zoll kleiner sein als ursprünglich gebildet. Tests von The gebildetCincinnati Shaper Company stellte in den 1960er Jahren fest, dass das Schlagen von Teilen aus Weichstahl mit 16 und 10 Spurweite bis zu 100 Tonnen pro Fuß (100 Tonnen / Fuß) nur den Außenradius des Formteils auf 0,008 Zoll änderte. Die resultierende Tonnage verursachte auch dieTeilform zum Zurückbiegen von übermäßigem Druck an jeder Ecke der Vie-Düsenöffnung, wodurch ein völlig inakzeptabler Endwinkel entsteht.

4) Boden mit anderen Winkeln als 90 °

  Für viele Teile besteht eine Notwendigkeit für die Genauigkeit des Grundierens, aber die Abkantpresse hat nicht die verfügbare Tonnage, um das Teil mit echten Grundierwerkzeugen zu bilden. Die Tonnage, die erforderlich ist, um das Teil in eine konsistente Position zu bringen, ist überbendnur etwa das 1,5- bis 2-fache der eingezeichneten Luftbiegetonnage für diese Spurweite aus unlegiertem Stahl. Wenn das Teil einen bestimmten Überbiegungswinkel erreicht, ist der Winkel entlang der Biegelinie sehr konsistent. Wenn der Teil einer ist, wird das seinwiederholt geformt, kann es eine gute Idee sein, einen speziellen Satz von V-Gesenken mit einem Winkel größer als 90 ° schneiden zu lassen. Auf diese Weise kann das Material bei der unteren Tonnage etwas „Boden“ haben. Anstatt sich zu einem unerwünschten Überbiet zu formenBei einem Winkel von 88 ° biegt das Formteil, wenn die Matrizen auf einen Winkel von 92 ° maschinell bearbeitet wurden, um 2 °, so dass sich die gewünschte Biegung um 90 ° ergibt. Einige Materialien springen zurück, wenn sie nicht bei einer Tonnage getroffen werden, die über der verfügbaren Bremskraft der Presse liegt.

  Dies trifft häufig zu, wenn Edelstahl gebildet werden soll. Rostfrei wird häufig unter Verwendung von Bodenwerkzeugen geformt, was zu einer Rückfederung auf einen Winkel führt, der um 2 ° bis 3 ° größer ist als gewünscht, nachdem der Druck abgelassen wurde. Bei der Prüfung wird der Winkel seinentlang der kurvenlinie sehr konstant. Wenn die Matrize mit einem eingeschlossenen Winkel von 87 ° oder 88 ° anstelle von 90 ° hergestellt wird, kann der Bediener einen akzeptablen Biegewinkel von 90 ° unter Verwendung des Bodens mit Rückfederungskonzept herstellen.

  Die auf einen speziellen Winkel geschnittenen Werkzeuge sind keine Mehrzweckwerkzeuge. Der Bediener muss lernen, sie zu benutzen, um gute Winkel zu erhalten. Sie lösen ein Problem der Tonnagebegrenzung und bieten eine gute Konsistenz. Sie werden verlangendass die für den längsten Teil benötigte Tonnen / Fuß-Tonnage auch gehalten werden muss, wenn auch kürzere Längen desselben Teils hergestellt werden müssen. Wenn die 92 ° -Düsen verwendet wurden, um das Teilüberbiegungsproblem für lange Teile mit kürzerer Länge zu korrigierenTeile, die aber in einer normalerweise für ein echtes Aufziehen benötigten Tonnage gebildet wurden, hätte der resultierende Teilwinkel wahrscheinlich einen Winkel von 92 ° (oder einen beliebigen Winkel, der auf der Düse bearbeitet wurde) entlang der Biegelinie. Dieselbe Logik würde gelten, wenn aEin kleines Stück Edelstahl wurde mit den 88 ° -Düsen wirklich mit einem Boden versehen - der letzte Winkel könnte der 88 ° sein, der auf den Gesenken bearbeitet wurde. Diese Methode ist eine gute Erinnerung daran, dass bei hydraulischen Abkantpressen die Tonnage begrenzt ist. Sie können nicht überladen werden. Wannwurde eine mechanische Abkantpresse verwendet, dachte der Bediener oft: "Wenn der Winkel nicht stimmt, schlagen Sie stärker!" Diese Logik verursachte viele Überlastungen und hohe Reparaturkosten.

5) Bodentoleranzen

  Echte Boden- oder Prägetoleranzen reduzieren die von Luftbiegungen erwarteten normalen Toleranzen um die Hälfte. Anstelle der für das Luftbiegen angegebenen ± 1,5 ° ist mit der empfohlenen Vee-Matrizenöffnung eine Stärke von 10 Gauge und bis zu 10 'dünner(oder wenn das Material geprägt ist) kann eine Abweichung von ± 0,75 ° erreicht werden. Um engere Toleranzen einzuhalten, ist eine große Inspektion des Bedieners erforderlich, wobei Zeit zum Messen und Wiederherstellen einiger Kurven benötigt wird. Das OptimumToleranz beträgt ± 0,5 °. Wenn für jedes Teil genügend Zeit aufgewendet wird und die Materialspezifikationen genau eingehalten werden, wurden einige Teile auf das Äquivalent von Bearbeitungstoleranzen gehalten. Wenn dies erforderlich ist, geben Sie ausreichend Zeit für eine großartige ZeitHandarbeit durch einen erfahrenen Bediener, da dies die Arbeit eines „Handwerkers“ angehen wird. Die Toleranzen des Bodens mit Rückfederung variieren zwischen den Luftkurven- und Bodentoleranzen. Aufgrund der vielen möglichen Matrizen und MaterialienBei Kombinationen kann ein akzeptabler Toleranzbereich, der bei einem typischen Produktionslauf erwartet werden kann, nicht angegeben werden.