Grundlagen der Abkantpresse

Die grundlegende 90°-Biegung

Bremse betätigen Biegen lässt sich in zwei grundlegende Kategorien mit mehreren Kompromissoptionen einteilen. Die erste ist die Grundlage für alle Arbeiten an der Abkantpresse und wird als Luftbiegen bezeichnet. Die zweite Art wird als Bodenbiegung bezeichnet.

1. Luftbiegen

Luftbiegen ist definiert als drei Kontaktpunkte mit dem Teil, um einen geraden Winkel zu bilden. Die Nase des oberen oder oberen Gesenks drückt das zu formende Teil in das V-förmige untere Gesenk. Der am oberen und unteren Gesenk bearbeitete Winkel darf keinen Kontakt mit dem Teil zulassen, mit Ausnahme der Nase des oberen Gesenks und der Ecken der V-Öffnung im unteren Gesenk. Wenn das obere Gesenk tief genug in das untere Gesenk eingedrungen ist, um den erforderlichen Winkel zu erzeugen (dies ist am unteren Ende des Formhubs), wird das obere Gesenk zum oberen Ende des Hubs zurückgeführt und gibt das nun geformte Teil frei.

Beim Loslassen des Teils federn die beiden Schenkel des neu geformten Teils etwas zurück, bis die Spannungen im geformten Teil ausgeglichen sind. Wenn es sich bei dem Material um einfachen kaltgewalzten Stahl handelt, ist es üblich, dass sich das Metall um 2° bis 4° gegenüber dem Winkel öffnet, der während des Umformvorgangs tatsächlich entsteht.

Der größte Teil der Abkantpressenumformung besteht in der Herstellung einer einfachen 90°-V-Biegung in einem Teil. Um eine Rückfederung zu ermöglichen, wird der Winkelschnitt am Ober- und Unterwerkzeug auf einen Winkel von weniger als 90° bearbeitet, normalerweise zwischen 75° und 85°. Dadurch hat das Teil nur drei Kontaktpunkte mit dem Werkzeug und keinen Kontakt mit den anderen Oberflächen. Der Nasenradius der oberen Matrize sollte gleich oder etwas kleiner als die zu formende Metalldicke sein. Je schärfer der Nasenradius ist, desto größer ist der Matrizenverschleiß. Für Aluminium, hochfeste Materialien oder exotische Materialien sind häufig spezielle Nasenradien erforderlich.

Es gibt zwei einfache Faustregeln, die seit Jahren verwendet werden, um Werkzeuge auszuwählen, die beim Formen von Baustahl die gleichmäßigste und genaueste Luftbiegung ermöglichen. Die empfohlenen V-Düsenöffnungen in Luftbiege-Tonnagetabellen basieren auf diesen Methoden. Die erste Regel, die in den 1920er Jahren entwickelt wurde, um die beste V-Düsenöffnung zu bestimmen, besteht darin, die Materialstärke mit 8 zu multiplizieren und das Ergebnis auf den nächsten einfachen Bruch zu runden . Beispiel: Weichstahl der Stärke 16 hat eine Nenndicke von 0,060 Zoll. Multiplizieren Sie 0,060 Zoll × 8, und das Ergebnis lautet 0,48 Zoll. Um die richtige V-Öffnung auszuwählen, wird das Ergebnis auf 0,5 Zoll aufgerundet. Drücken Sie Bremsenbetreiber stellten außerdem fest, dass beim Formen von Weichstahl der Innenradius des gebogenen Materials von der Öffnung der V-Matrize abhängt. Obwohl der Innenradius eher eine parabolische Form als einen echten Radius hat, ist es üblich, diesen Bogen mit einer einfachen Radiuslehre zu messen, die eng an das geformte Teil passt. Daher lautet die zweite Regel, dass der erwartete Innenradius das 0,156-fache (5/32) der verwendeten V-Matrizenöffnung beträgt. Wenn die V-Matrizenöffnung größer als das 12-fache der V-Öffnung ist, wird deutlich, dass der Innenradius tatsächlich elliptisch ist und jeder in einer Zeichnung angegebene Maßradius eine Schätzung ist. Wenn versucht wird, ein Teil mit einer V-Öffnung zu formen, die weniger als das Sechsfache der Materialstärke beträgt, ist der Innenradius kein Radius, da das Material versuchen wird, einen theoretischen Innenradius von weniger als einer Metallstärke zu bilden – was unpraktisch ist zur Luftbiegung. Basierend auf den oben genannten Regeln entspricht eine V-Öffnung von 0,5 Zoll (berechnet für 16 Gauge) × 0,156 einem Innenradius von ungefähr 0,075 Zoll. Beachten Sie, dass sich die Regel, die hauptsächlich für Baustahlmaterialien gilt, nicht auf die verwendete Materialstärke bezieht. Wenn im ersten Beispiel von Weichstahl der Stärke 16 empfohlen wird, eine V-Öffnung von 0,5 Zoll zu wählen, ist der resultierende Innenradius von 0,075 Zoll etwas größer als die Materialstärke von 0,060 Zoll. Wenn Weichstahl der Stärke 18 (0,048) geformt wurde Bei Verwendung derselben 0,5-Zoll-V-Matrizenöffnung würde ein ähnlicher Innenradius von 0,075 Zoll in das dünnere Material geformt. Wenn Weichstahl der Stärke 14 (0,075) über derselben Matrize geformt würde, käme der resultierende Innenradius sehr nahe an Metall Daher ergibt sich für die meisten gängigen Dicken, die normalerweise zum Formen von Abkantpressen verwendet werden, eine V-förmige Matrizenöffnung, die auf den nächsten einfachen Bruchteil gerundet ist, einen Innenradius von nahezu einer Metalldicke. B) Beschreibung der Formtoleranzen, um zu verstehen, warum die V-Matrizenöffnung mit der achtfachen Metalldicke die empfohlene und am häufigsten verwendete V-Matrizenöffnung bleibt. Sehen Sie sich die Tabelle der verschiedenen Stärken von Baustahl an, die die Nenndicke plus den möglichen Toleranzbereich zeigt (Abb. 3-2).

Es ist auch interessant zu beachten, dass jedes Dickenmessgerät ein Gewicht in „Pfund pro Quadratfuß“ (lb/ft2) hat, das eine einfache Zahl ist. Beispielsweise ist 16 Gauge mit 2.500 lb/ft2 angegeben. Das „Spurmaß“-System für Stahl wurde Ende der 1880er Jahre eingeführt, um den Stahlunternehmen die Regulierung ihrer Produktion zu ermöglichen. Die Breite des zu walzenden Stahls konnte eingestellt und die Länge des über einen bestimmten Zeitraum gewalzten Materials gemessen werden. Um das Gewicht pro Quadratfuß zu bestimmen, musste die Dicke bestimmt werden. Die Stahlindustrie hat ein Messgerätsystem entwickelt, um die Berechnung der Tonnage des verarbeiteten Stahls zu erleichtern. Siehe Abb. 3-2, die den Vergleich von lb/ft2 gegenüber der Materialstärke für die gängigeren Messgeräte zeigt, die bei Abkantpressen verwendet werden. Die aktuelle Dicke von Stahl wurde als Bundesgesetz am 3. März 1893 vom US-Kongress verabschiedet. Das Gesetz zum Dickensystem basiert auf einer Stahldichte von 489,6 Pfund pro Kubikfuß (lb/ft3).

2. Formtoleranzen für Luftbögen (nur Winkel)

Da Weichstahl möglicherweise nicht von Stück zu Stück, von Spule zu Spule oder von Charge zu Charge gleichbleibend ist, muss mit Winkelabweichungen gerechnet werden. Die Chemie des Materials könnte sich verändern, was sich auf die Zug- und Streckgrenze auswirkt. Das Walzen des Materials während des Herstellungsprozesses kann zu Dickenschwankungen führen, die sich auf die Winkelkonsistenz auswirken.

Andere Abweichungen resultieren aus abgenutzten Werkzeugen, Abkantpressen, die sich am unteren Ende des Hubs nicht gleichmäßig wiederholen, oder einer schlechten Einrichtung durch den Bediener oder die Einrichtungsperson. Die meisten der auftretenden Winkelabweichungen sind auf Materialabweichungen zurückzuführen. Wenn die Abkantpresse ordnungsgemäß gewartet wird, sollte sie sich jedes Mal innerhalb einer akzeptablen Toleranz bis zum unteren Ende des Hubs wiederholen. Abgenutzte Werkzeuge verändern sich nicht von Teil zu Teil, sobald sie zur Herstellung eines akzeptablen Teils eingerichtet und abgeglichen wurden. Wenn der Bediener das Teil richtig positioniert und das Teil während des Formhubs wie erforderlich nach oben unterstützt, sollte die Teiletoleranz nicht beeinträchtigt werden. Es ist zu beachten, dass, wenn ein geformtes Teil mit einem korrekt geformten Winkel aus der Abkantpresse entnommen wird, und dann auf den Boden fallen gelassen oder in einen Behälter geworfen wird, kann sich der geformte Winkel öffnen und außerhalb der Toleranz liegen.

Wenn nur die Standardmaßtoleranzen berücksichtigt werden, kann eine einfache Skizze, die eine Zeichnung eines Teils mit einer gewissen Dicke zeigt, das in einem 90°-Winkel geformt ist, zur Bestimmung der Toleranzen verwendet werden. Die Teileskizze sollte einen Innen- und Außenradius des Teils zeigen.

Die Skizze sollte drei Markierungen enthalten: eine Markierung, um anzuzeigen, wo die obere Matrize das Teil auf der Innenseite der Biegung berührt, und zwei Markierungen auf der Außenseite des Materials, um anzuzeigen, wo das Teil die Eckenradien der V-Matrize berühren würde.

Die Skizze zeigt einen Teil der Nenndicke, wie er am unteren Ende des Formhubs bei entsprechendem Werkzeugkontakt aussehen würde. Abb. 3-3 veranschaulicht (mittels gestrichelter Linien) mögliche Materialschwankungen innerhalb eines Dickenbereichs. Wenn das Material dicker ist, wird die Außenfläche weiter nach unten in den Hohlraum der V-Matrize gedrückt, was zu einer Winkelüberbiegung führt. Wenn das Material dünner als nominal ist, dringt die Außenfläche nicht ausreichend in die V-Matrize ein, um den richtigen Winkel herzustellen. Somit bleibt der Winkel offen. Da nur die Materialstärke geändert wurde, wird deutlich, dass Materialschwankungen bei der Verwendung einfacher Luftbiegematrizen zu Winkelabweichungen führen. Wenn die Materialstärke größer wird als das Material, das für den ursprünglichen Aufbau verwendet wurde, ist mit einem Überbiegewinkel zu rechnen. Wenn die Materialstärke dünner ist als das Material, das für den ursprünglichen Aufbau verwendet wurde, ist der Biegewinkel offen. Jede Materialstärke kann mithilfe eines vergrößerten Maßstabs oder mithilfe von Computergrafiken sorgfältig skizziert werden, um Winkelabweichungen zu messen, die nicht nur eine 90°-Biegung zeigen, sondern auch deren dickere und dünnere Toleranzen zeigen, wie oben beschrieben. Es würde sich herausstellen, dass die durchschnittliche Winkelabweichung für Dickenmaterial etwa ±2° betragen würde.

Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass ein normaler Materialstapel, der einer Abkantpresse zugeführt wird, nicht den gesamten in der Toleranztabelle zulässigen Toleranzbereich aufweist. Es sind einige Materialvariationen zu erwarten, da bei der Herstellung eines Stahlcoils die Mitte des Blechs etwas dicker gemacht wird als jede Kante, um die Bandführung in einer geraden Linie zu halten. Wenn die Spule auf die für die Herstellung eines bestimmten Teils erforderlichen Materialabmessungen zugeschnitten oder ausgestanzt wird, treten gewisse Dickenunterschiede auf. Wie viel oder in welche Richtung wird nicht bekannt sein, es sei denn, jedes Teil wird vor der Herstellung der erforderlichen Biegungen gemessen und markiert. In fast allen Fällen ist dies sowohl aus Kosten- als auch aus Zeitgründen nicht praktikabel.

Erfahrungen bei der Bearbeitung von Blechen haben gezeigt, dass Materialschwankungen bei Weichstahlblechen mit einer Dicke von bis zu 10 Gauge und einer Länge von bis zu 10 Fuß zu einer tatsächlichen Winkelabweichung von ±0,75° beim Luftbiegen führen. Vom ursprünglichen Testteil sind zusätzliche Abweichungen zu erwarten, die akzeptabel zu sein schienen, aber möglicherweise Abweichungen aufgrund von Maschinendurchbiegung, Matrizenverschleiß oder Maschinenwiederholgenauigkeit aufwiesen. Bei Blechen (10 Gauge oder dünner) bieten die durch den Walzvorgang im Herstellungsprozess verursachte Oberflächenhärte und chemische Veränderungen im Material einige Variationsmöglichkeiten. Aufgrund der vielen weiteren Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, müssen zusätzlich ±0,75° zum Toleranzbereich hinzugefügt werden. Der Gesamttoleranzbereich ist die Addition der Toleranzen, die aufgrund wahrscheinlicher Materialschwankungen zu erwarten sind, sowie der Schwankungen, die durch alle anderen gerade aufgeführten unbekannten Faktoren verursacht werden. Eine realistische Toleranz, die beim Luftbiegen von Weichstahl der Stärke 10 oder dünner bis zu einer Länge von 10 Fuß berücksichtigt werden sollte, beträgt ±1,5°.

Für Blech ist ein zusätzlicher Grad erforderlich, da die Materialschwankungen viel größer sind. Die Toleranz für Luftbiegematerial mit einer Dicke von 7 und mehr beträgt ±2,5° bis zu 1/2 Zoll dicken Blechen. Schwerere Materialien werden häufig mit einer verbesserten Toleranz geformt B. durch mehr als einen Stößelhub, und es ist wichtig zu bedenken, dass jede Diskussion über Toleranz auf der Verwendung der empfohlenen oberen und unteren Matrizen basiert.

Um eine gleichmäßige Biegung aufrechtzuerhalten, ist eine V-Matrizenöffnung erforderlich, die es den Schenkeln des Teils ermöglicht, so weit in die V-Matrize einzudringen, dass jeder Schenkel oder Flansch vor dem Kontakt mit dem Außenradius des Teils einen flachen Abstand von 2,5 Metalldicken über den Außenradius des Teils hinaus haben kann Die Ecken des Vs sterben. Die Abflachung wird zur Kontrolle des Biegewinkels benötigt. Die empfohlene V-Matrizenöffnung „8-fache Metalldicke“ sorgt für eine gute Abflachung, sodass konsistente Teile innerhalb des besprochenen Toleranzbereichs geformt werden können. Eine kleinere V-Öffnung (z. B. eine V-Öffnung mit der sechsfachen Metalldicke) ergibt tatsächlich einen etwas kleineren Innenradius, aber die Abflachung vom Außenradius bis zum Kontakt mit den Ecken der V-Matrize wird ebenfalls verringert. Diese Reduzierung der ebenen Fläche führt zu zusätzlichen Winkelabweichungen im Teil. Eine größere V-Matrizenöffnung sorgt für eine größere Abflachung, vergrößert aber auch den Innenradius. Der größere Radius führt zu einer stärkeren Rückfederung, wenn der Umformdruck nachgelassen wird, was zu mehr potenziellen Teilevariationen führt.

Die praktische Toleranz für das Luftbiegen von Blechen mit einer Dicke von bis zu 10 Gauge und einer Länge von 10 Fuß beträgt ±1,5°. Diese Abweichung wird oft als größer empfunden, als akzeptabel ist, aber wie bei allen Toleranzen tritt der maximal mögliche Bereich normalerweise nicht in einem Teil auf. Eine standardmäßige statistische glockenförmige Kurve sollte die tatsächlichen Biegeschwankungen widerspiegeln. Dies bedeutet, dass die meisten Teile mit viel weniger Abweichungen geformt werden. Bei den meisten Produktionsläufen müssen nur wenige Teile jeder Form geformt werden. Mit der Verfügbarkeit von High-Tech-Abkantpressen mit Computerzugriff gewinnt das Luftbiegen wieder an Popularität, die von den 1960er bis 1980er Jahren etwas zurückgegangen war.

3. Formen mit Tiefziehwerkzeugen

Um eine bessere Winkelkonsistenz zu erreichen oder Wiederholgenauigkeits- oder Durchbiegungsprobleme der Abkantpresse zu kompensieren, kann eine Umformmethode namens „Bottoming“ gewählt werden (Abb. 3-4). Das „Bottoming“ bereitet dem Bediener der Abkantpresse häufig Probleme. Die Umformmethode hat vier verschiedene Definitionen, abhängig von der Werkzeugkonstruktion und der Art und Weise, wie sie während des Umformzyklus verwendet wird. Jede einfache gerade Linie, die sich dort bildet, wo das geformte Teil zusätzlich zu den Ecken der V-Öffnung den geneigten „V“-Abschnitt berührt, ist kein Luftbogen mehr. Es muss als eine Art Bodenformwerkzeug klassifiziert werden, da für die Fertigstellung der Biegung mehr Kraft erforderlich ist, als für die Herstellung einer ähnlichen Luftbiegung erforderlich wäre.

● Echte Bodenbildung

Die Ober- und Unterwerkzeuge werden so bearbeitet, dass die Formflächen den gleichen Winkel haben wie der Winkel des zu formenden Teils. Wenn ein 90°-Winkel erforderlich ist, werden die oberen und unteren Gesenkflächen in einem 90°-Winkel symmetrisch zur Mittellinie bearbeitet. Der Radius der Spitze oder Nase des Oberwerkzeugs wird mit einem Radius von einer Metalldicke oder dem nächsten einfachen Bruchteil bearbeitet. Die Werkzeuge zur Bearbeitung von Radien sind oft auf bestimmte Bruchteile beschränkt und werden dann in entsprechende Dezimalabmessungen umgerechnet. Da die meisten Grundierungsarbeiten mit Materialien der Stärke 14 oder dünner vorgeformt werden, ist es gängige Praxis, Matrizenstangen mit der gleichen Breite für die Ober- und Unterseite zu wählen untere Matrizen.

Häufig wird als V-Öffnung die gleiche V-Matrizenöffnung mit der 8-fachen Metalldicke gewählt, die für eine Luftbiegematrize empfohlen wird. Einige Bediener fühlen sich jedoch wohler, wenn die V-Matrizenöffnung sechsmal so dick ist wie das Metall. Durch diese Öffnung formt sich das Material zunächst zu einem Innenradius von etwa einer Metalldicke. Wenn Material geformt wird, entweder mit der Luftbiegemethode oder mit Werkzeugen vom Bodentyp, wird beim Pressen des Teils in die V-Öffnung ein Innenradius in das Metall geformt. Obwohl er als Radius bezeichnet wird, handelt es sich tatsächlich um eine Art „parabolische“ Form. Dies ist sehr wichtig zu wissen, da es hilft zu erklären, was mit den Schenkeln des Teils während eines Umformzyklus unter Verwendung von Tiefziehwerkzeugen passiert.

Während des Umformzyklus treten mehrere Funktionen auf, die die Qualität des endgültigen Winkels beeinflussen können. Der Nasenradius des Oberwerkzeugs wird mit einem wahren Radius bearbeitet. Der an der Innenseite des Teils gebildete Innenradius weist eine elliptische Form auf, da das Teil auf seinem Weg in den Formhohlraum durch Luft gebogen wird. Die elliptische Form ist etwas größer als der auf der Matrize bearbeitete Radius. Wenn die Außenschenkel des Teils auf die schrägen Seiten der V-Matrizenöffnung treffen, können verschiedene Probleme auftreten. Abhängig von der Position der oberen Matrize am unteren Ende des Hubs und der Menge an Kraft oder Tonnage, die auf das Teil einwirkt, kann der Bediener, wie in Abb. 3-5 dargestellt, eines der folgenden Probleme feststellen.

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

Stufe 2) Wenn der Hub das Teil nur mit der zum Luftbiegen des Teils erforderlichen Kraft auf den Boden der V-Matrize drückt, würde der geformte Winkel aufspringen, wahrscheinlich um 2° bis 4°, wenn die obere Matrize nach oben zurückkehrt des Schlaganfalls.

Stufe 3) Wenn der Formhub leicht abgesenkt wurde, so dass die Tonnage am unteren Ende des Hubs etwa das 1,5- bis 2-fache der normalen Tonnage in der Luftbiegung erreichte, wurde der Druck abgelassen, als der Stößel zum oberen Ende des Hubs zurückkehrte , wird der resultierende Winkel um mehrere Grad überbogen. Der Überbiegungswinkel weist eine sehr einheitliche Toleranz auf, entspricht jedoch nicht dem gewünschten Endwinkel.

Stufe 4) Wenn die Einstellung des unteren Hubstempels erhöht wird, so dass die Tonnage am unteren Ende des Hubs das Drei- bis Fünffache der Tonnage erreicht, die für eine einfache Luftbiegung erforderlich ist, erzwingen die Ecken des oberen Gesenks das Überbiegen Bringen Sie die Schenkel des Teils wieder in den gewünschten Winkel, normalerweise 90°.

Die offensichtliche Frage lautet: „Warum biegt sich das Teil auf einen Winkel von weniger als 90° über, wenn der Gesenkwinkel offenbar die Flanschbewegung begrenzen sollte?“ Die Antwort ist ziemlich einfach. Nehmen Sie eine Hand und halten Sie sie vor sich hoch. Halten Sie Ihre vier Finger zusammen und öffnen Sie Ihren 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 beginnen Ihr Daumen und Ihr Zeigefinger, sich gemeinsam zu bewegen, wodurch sich der ursprüngliche Winkel verkleinert. Das gleiche Phänomen tritt auf, wenn ein Bottoming-Vorgang verwendet wird. Der Oberwerkzeugradius ist ein echter Radius. Die Form, die sich im Material bildet, wenn es in die V-Matrize gedrückt wird, ist in etwa elliptisch. Am unteren Ende des Hubs, wenn die Tonnage zunimmt, wird sich das Teil überbiegen, genau wie Ihre Finger. Die Flansche werden überbogen, bis sie die Ecken der oberen Matrize berühren. Wenn der Druck zu diesem Zeitpunkt abgelassen wird, können die Flansche zurückfedern. Wenn das Teil so stark geschlagen würde, dass der von der oberen Matrize berührte Bereich die Streckgrenze des Materials überschreitet, würde die Rückfederung eliminiert. Wenn das Teil zu diesem Zeitpunkt vom Umformdruck befreit wird, befindet es sich möglicherweise immer noch in einem überbogenen Zustand. Es bleibt dort, bis das Oberwerkzeug tiefer gestellt wird, damit die Ecken des Oberwerkzeugs die Flansche auf einen akzeptablen 90°-Winkel aufspannen können. Dafür ist eine große Tonnage erforderlich. Je schärfer der Nasenradius des Obermaterials ist, desto größer ist die Überbiegung.

Eine echte Bodenbearbeitung erzeugt einen guten, gleichmäßigen Winkel und einen Innenradius von einer Metalldicke. Wie bereits erwähnt, beträgt die erforderliche Umformtonnage jedoch das Drei- bis Fünffache der Tonnage, die zum Formen des gleichen Winkels mit der Luftbiegemethode erforderlich ist. Da die Umformtonnage so hoch wird, dass oft eine viel größere Abkantpresse erforderlich ist, sind die meisten Bodenbearbeitungsarbeiten auf 14-Gauge-Material oder dünneres Material beschränkt. Alle Teile sollten vor der Auswahl des Umformverfahrens überprüft werden, um festzustellen, ob genügend Tonnage zur Verfügung steht, um das Teil ordnungsgemäß zu formen.

● Bodenbildung mit Rückfederung

Ein erfahrener Abkantpressenbediener ist häufig in der Lage, mithilfe der Überbiegefunktion, die in einem Bodenumformzyklus erfolgt, wie zuvor beschrieben, eine Vielzahl von Teilen zu formen (Abb. 3-6). Der Bediener muss den Hub des Umformzyklus sorgfältig anpassen, um eine Überbiegung des Winkels, aber keine „Einstellung“ zu ermöglichen. Wenn sich der Stößel zurück zum oberen Ende des Hubs bewegt, springt der geformte Winkel in die erforderliche Form zurück. Diese Methode erfordert nur etwa das 1,5-fache der normalen Luftbogentonnage und kann eine Winkelgenauigkeit liefern, die etwas über den Luftbogentoleranzen liegt. Der Nachteil besteht darin, dass der Winkel übergebogen bleibt, wenn das Teil zu stark getroffen wird. Dann kann die obere Matrize die Beine nur durch die Bodentonnage auf 90° zurückdrücken.

Diese Umformmethode erfordert ein hohes Maß an Geschick des Bedieners, um konstant gute Teile zu erhalten (siehe Abb. 3-5, Stufen 2 und 3). Viele Benutzer von Abkantpressen mit kleiner Tonnage versuchen, diese Methode zu verwenden, um ihre Teile sogar mit scharfen Oberwerkzeugen zu formen. Oft schlägt der Bediener mehrmals auf übergebogene Teile, um die Beine in einen 90°-Biegewinkel zu bringen.

Wenn Bodenbildung mit Rückfederung Das Formen erfolgt mit einem oberen Gesenk, dessen Nasenradius kleiner als die Metalldicke ist. Das obere Gesenk erzeugt eine Falte oder Nut in der Innenfläche des Radius. Diese Falte entsteht, wenn die obere Matrize das Material berührt und Druck aufgebaut wird, um das Biegen des Materials in die V-Öffnung zu starten. Manche Leute verwechseln diese Falte mit einem scharfen Innenradius. Die tatsächliche Form des Teils ist der normale Innenradius mit einer Falte in der Mitte.

Es gibt eine Reihe von Unternehmen, die sogenannte „hochpräzise“ Abkantwerkzeuge verkaufen (häufig in Verbindung mit den in Kapitel 21 besprochenen Werkzeugen im europäischen Stil), die 88°-Winkel an ihren Matrizen fördern. Dies fällt unter das Konzept „Bodenbildung mit Rückfederung“. Diese Art von Matrize ist nicht für den Einsatz mit Abkantpressen mit „programmierbarem Winkel“ ausgelegt, die in vielen neuen High-Tech-Maschinen verfügbar sind, da sie so programmiert sind, dass sie nur mit echten Luftbiegematrizen funktionieren. Die 88°-Matrizen 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.

● Prägung

Einige Teilekonstrukteure glauben, dass der Innenradius des Teils kleiner sein sollte als die Metalldicke. Die einzige Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, einen kleinen Radius an der oberen Matrize (kleiner als eine Metalldicke) in den Innenradius zu zwingen, der während des Luftbiegeabschnitts des Formhubs in das Metall geformt wurde. Der scharfe Nasenradius ist aktiviert Die obere Matrize drückt am unteren Ende des Hubs in das Teil hinein und formt die Innenseite in einen kleineren Radius um. Wenn festes Metall verdrängt oder seine Form verändert wird, ist das so, als würden die flachen Oberflächen einer Metallscheibe in eine neue Form umgewandelt, beispielsweise in eine Penny-, Dime- oder Nickelform. In diesem Fall entsteht durch die Verschiebung des Metalls das neue gewünschte Teil, das als Münze bezeichnet wird. Wenn die obere Matrize 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 auf einen halben Metallinnenradius zu verdrängen, beträgt das 5- bis 10-fache der Tonnage, die zum Luftbiegen dieses Materials mit der empfohlenen V-Matrizenöffnung erforderlich ist (Abb. 3-7). .

Es besteht die irrige Annahme, dass ein durch Prägen erzeugter schärferer Innenradius zu einem kleineren Außenradius führt. Dieses Denken lässt sich am Reißbrett widerlegen. Ein Teil mit der betreffenden Messdicke sollte in einem vergrößerten Maßstab gezeichnet werden, der das Material in einem typischen 90°-Winkel zeigt. Der Innenradius sollte auf denselben geschätzten Radius gezeichnet werden, der entstehen würde, wenn die empfohlene V-Matrize verwendet worden wäre. Eine Linie entlang der Innenseite jedes Flansches sollte verlängert werden, um einen scharfen Innenradius von 0 Zoll darzustellen. Der kleine Bereich, der jetzt durch die beiden geraden Linien im 90°-Winkel und die gekrümmte Linie des Innenradius angezeigt wird, veranschaulicht die Materialmenge Dies würde verschoben werden, wenn das Teil tatsächlich eine scharfe Ecke hätte.

Das verdrängte Material kann nur in den Außenradius abfließen. Wenn die kleine Materialmenge in der scharfen Innenecke gemessen und in den Außenradius des Teils einbezogen wird, kann der tatsächliche Außenradius mehrere Tausendstel Zoll kleiner sein als ursprünglich geformt. In den 1960er-Jahren von der Cincinnati Shaper Company durchgeführte Tests ergaben, dass sich der Außenradius des geformten Teils nur um 0,008 Zoll änderte, wenn Teile aus Weichstahl der Stärken 16 und 10 mit bis zu 100 Tonnen pro Fuß (100 Tonnen/Fuß) beaufschlagt wurden führte außerdem dazu, dass sich die Form des Teils aufgrund des übermäßigen Drucks an jeder Ecke der V-Matrizenöffnung nach hinten verformte, was zu einem völlig inakzeptablen Endwinkel führte.

●Aufsetzen mit anderen Winkeln als 90°

Bei vielen Teilen ist eine präzise Bodenbearbeitung erforderlich, aber die Abkantpresse verfügt nicht über die verfügbare Tonnage, um das Teil mit echten Bodenbearbeitungswerkzeugen zu formen. Die Tonnage, die erforderlich ist, um das Teil in eine konsistente „übergebogene“ Position zu bringen, beträgt nur etwa das 1,5- bis 2-fache der kartierten Luftbiegetonnage für Weichstahl dieser Stärke. Sobald das Teil einen festgelegten Überbiegungswinkel erreicht, ist der Winkel entlang der Biegelinie sehr konstant. Wenn es sich bei dem Teil um ein Teil handelt, das wiederholt geformt wird, kann es eine gute Idee sein, einen speziellen Satz V-Matrizen mit einem Winkel von mehr als 90° schneiden zu lassen. Dadurch kann das Material bei geringerer Tonnage etwas „auf den Boden“ gebracht werden. Anstatt einen unerwünschten Überbiegungswinkel von 88° zu erreichen, wird das geformte Teil bei einer Bearbeitung der Matrizen in einem Winkel von 92° um 2° überbiegt, was zu der gewünschten 90°-Biegung führt.

Einige Materialien federn zurück, wenn sie nicht mit einer Kraft getroffen werden, die größer ist als die verfügbare Kapazität der Abkantpresse. Dies ist häufig der Fall, wenn Edelstahl geformt werden soll. Edelstahl wird häufig mithilfe von Bodenstempeln geformt, was zu einer Rückfederung in einem Winkel führt, der 2° bis 3° größer als gewünscht ist, nachdem der Druck nachgelassen wird. Bei der Prüfung wird festgestellt, dass der Winkel entlang der Biegelinie sehr gleichmäßig ist. Wenn die Matrize mit einem eingeschlossenen Winkel von 87° oder 88° anstelle von 90° hergestellt wird, kann der Bediener mithilfe des Konzepts der Bodenbearbeitung mit Rückfederung einen akzeptablen Biegewinkel von 90° herstellen.

Die in einem speziellen Winkel zugeschnittenen Matrizen sind keine Allzweck-Matrizen. Der Bediener muss lernen, mit ihnen umzugehen, um gute Winkel zu erzielen. Sie lösen das Problem der Mengenbegrenzung und sorgen für eine gute Konsistenz. Sie werden verlangen, dass die für den längsten Teil benötigte Tonnage in Tonnen/Fuß auch dann beibehalten werden muss, wenn auch kürzere Längen desselben Teils hergestellt werden müssen.

Wenn die 92°-Matrizen, die zur Behebung des Problems der „Überbiegung“ von Teilen bei langen Teilen verwendet werden, bei Teilen mit kürzerer Länge verwendet würden, aber mit einer Tonnage geformt würden, die normalerweise für eine echte Bodenbearbeitung erforderlich wäre, hätte der resultierende Teilewinkel wahrscheinlich 92° (bzw welcher Winkel auch immer auf der Matrize bearbeitet wurde) Winkel entlang der Biegelinie. Die gleiche Logik würde vorherrschen, wenn ein kurzes Stück Edelstahl mit den 88°-Matrizen wirklich auf den Boden gebracht würde – der endgültige Winkel könnte der auf den Matrizen bearbeitete 88°-Winkel sein. Diese Methode ist eine gute Erinnerung daran, dass hydraulische Abkantpressen Gewichtsbeschränkungen unterliegen. Sie können nicht überlastet werden. Beim Einsatz einer mechanischen Abkantpresse dachte der Bediener oft: „Wenn der Winkel nicht stimmt, härter anschlagen!“ Diese Logik führte zu vielen Überlastungen und hohen Reparaturkosten.

●Bodentoleranzen

Echte Boden- oder Prägetoleranzen halbieren die normalen Toleranzen, die beim Luftbiegen zu erwarten sind. Anstelle der für das Luftbiegen von Stärke 10 und dünner bis zu einer Länge von 10 Fuß angegebenen ±1,5° unter Verwendung der empfohlenen V-Matrizenöffnung kann eine Bodentoleranz (oder wenn das Material geprägt ist) von ±0,75° Abweichung erreicht werden. Um engere Toleranzen einzuhalten, ist eine umfassende Kontrolle durch den Bediener erforderlich, wobei Zeit für die Messung und Nachbearbeitung einiger Biegungen bleibt. Die optimale Toleranz beträgt ±0,5°. Wenn für jedes Teil genügend Zeit aufgewendet wird und die Materialspezifikationen genau eingehalten werden, werden bei einigen Teilen Bearbeitungstoleranzen eingehalten. Wenn dies erforderlich ist, planen Sie ausreichend Zeit für umfangreiche Handarbeit durch einen erfahrenen Bediener ein, da dies einer Arbeit vom Typ „Handwerker“ ähnelt. Die Toleranzen für „Boden mit Rückfederung“ variieren zwischen den Toleranzen für Luftbiegung und Boden. Aufgrund der vielen möglichen Werkzeug- und Materialkombinationen kann ein akzeptabler Toleranzbereich, der in einem typischen Produktionslauf zu erwarten ist, nicht bereitgestellt werden.