Мнозина смятат, че инструментите за абкант преса са незначителен аксесоар в металообработката, а всъщност на практика е точно обратното. Въпреки че абкант пресите са се превърнали в мултиосни, високопрецизни машини инструментите са тези, които контактуват с метала по време на огъване (изображението по-горе).
Границите между инструментите от RFA, европейския, американския и новия тип захващане се размиват. Много функции, необходими за високоефективно огъване, вече са имплементирани при различните видове инструменти. Независимо кой стил на инструментариум и захващане сте избрали, уверете се, че отговаря на изброените минимални изисквания, описани по-долу.
Висока прецизност. Инструментите трябва да бъдат произведени с допустими отклонения в диапазона от 0.01 мм. Това е от решаващо значение за постигане на точност за детайлите без изкривяване или прищипване по време на работа.
Секционни инструменти. Те ви позволяват да постигнете различна дължина, като съберете различни по ширина предварително сегментирани инструменти. Малките детайли са по-безопасни и по-удобни за работа (Фигура 1).
Фигура 1
Бързозахващащи се инструменти
Системата за захващане на инструмента трябва да има възможност да захване стабилно различен брой сегментирани инструменти на място, докато системата за фиксиране ги стегне (вж. Фигура 2).
Фигура 2: Инструментите се държат на място, докато затягащият механизъм е отворен.
Предно зареждане. Трябва да можете да инсталирате инструменти от предната страна на машината. Това съкращава времето за настройка, тъй като вече не е необходимо да губите време за плъзгане на инструментите от края на абкант пресата. В повечето случаи предното зареждане също така елиминира нуждата от мотокари и кранове.
Стандартни размери. Инструментите със стандартна височина могат да намалят необходимостта от корекции на машината при смяна на задачите. Предните рамена, височините на задните упори и системите за защита остават в същото положение. И тъй като инструментите са изработени на една и съща височина, можете да добавяте готови части и да сте сигурни, че те ще съответстват на съществуващите ви инструменти.
Много висококачествени инструменти за абкант преси са направени по метрични стандарти. Така номинален размер 6,35 мм. V отворът всъщност е 6 мм. За улеснение размерите в настоящата статия са закръглени като стойност.
Обърнете внимание, че настоящият текст се фокусира върху въздушното огъване, и то с основателна причина. Тенденцията вече е да се избегне приплескването и удрянето на ножа и матрицата и вместо това да се работи с въздушно огъване, когато това е възможно. Имайте предвид обаче, че не всички части могат да бъдат произведени с помощта на класически техники за въздушно огъване.
Операторите в цялата индустрия използват много различни инструменти, за да изработят части с близко или идентично качество. Много оператори правят детайли с некоректни инструменти, тъй като нямат достъп до правилните инструменти. Те успяват да постигнат адекватен работен процес, но това често е за сметка на производителност и повторяемост. Най-добрите практики при избора на инструменти трябва да имат една основна цел: да се постигне изработка на детайли с най-високо качество за възможно най-кратко време.
Какви инструменти са ви необходими и защо?
Отделите за поддръжка на производст
Отдел за поддръжка на производство ще има нужда и използват по-голям диапазон от инструменти за абкант преси спрямо производителите на специфични детайли, например. Така че, преди да се впуснете в конкретика, първо идентифицирайте вашите нужди и преценете какъв бюджет ще отделите за инструментите.
Например може да се нуждаете от допълнителни инструменти, за да съкратите времето за настройка.
Избор на матрица
За да получите най-доброто спрямо бюжета ви, изберете минимален брой матрици, които ще покрият целия диапазон от дебелини на металния лист, с които работи вашата фирма. Компании само с основни познания, непредвидени поръчки (приложения) и ограничен бюджет трябва да се стремят да избират по-ниски матрици, водейки се от правилото 8×2.
Първо определете диапазона на металните дебелини, които искате да огъвате, тъй като те могат да бъдат например между 0.5 мм до 20 мм.
Второ, преценете най-малката необходима V матрица, като умножите най-тънкия метал по 8. При материал 0.5 мм, най-малката матрица ще бъде: 0.5 × 8 = 4 мм.
Трето, оценете най-голямата необходима V матрица чрез умножаване на най-дебелия метал по 8. В този случай най-дебелият материал от 10 мм ще се нуждае от матрица: 10 × 8 = 80 мм.
Сега сте определили най-малката и най-голямата матрица, от която се нуждаете – 4 и 80 мм. За да попълните това, от което се нуждаете между тях, започвате с най-малката V матрица и удвоявате нейния размер. В този случай това ви дава 8 мм матрица. След това я удвоявате и получавате 16 мм, после отново, за да получите в крайна сметка 32 мм и тн. Това ви дава минимум пет различни отвора на V-матрицата, за да огънете 0,5 мм до 10 мм материал: 4, 8, 16, 32, 64, 80 мм.
Избор на нож
За да определите минималния брой ножове, които ви трябват, също ще използвате дебелината на огъвания материал. За материал 4,75 мм и по-тънък можете да използвате остър офсетов нож с радиус 1.016 мм. Острият ъгъл позволява огъване над 90 градуса, а изместването ви позволява да оформите J форми. За да се справите с по-високия натиск, когато формирате материал с дебелина между 4,75 и 12.7 мм, помислете за прав нож с радиус около 3 мм.
Имайте предвид, че за някои приложения, включително тези, използващи по-дебел и силно устойчив на огъване материал, детайлът има тенденция да се прегъва, напуква или дори да се разделя на две, когато се прилагат общи индустриални стандарти за огъване. Това се свежда до физиката. Тесният връх на ножа упражнява повече сила върху линията на огъване; комбинирайте това с тесен отвор на V-матрицата и натискът се усилва. При специфични детайли и особено когато дебелината на материала е над 12,7мм, най-добре е да се консултирате с вашия доставчик на инструменти относно препоръчителния радиус на ножа
Правилото „по 8“
Обикновено можем да изберем V-матрица с правилен отвор, използвайки правилото „по 8“; тоест отвора на матрицата трябва да бъде 8 пъти дебелината на материала, който огъваме. За да го определим умножаваме дебелината на материала по 8 и избираме матрицата с най-бизка стойност. Ако материалът е с дебелина 1 мм V-матрицата трябва да бъде с отвор 8 мм (8х1=8); за материал с дебелина 1,25 мм V-матрицата трябва да бъде 10 мм (1,25х8=10). Тази пропорция дава най-добър резултат при огъване. Повечето публикувани таблици за огъване са базирани на тази формула.
Лесно, нали? Да, но дизайнерите на елементи от листов материал не винаги следват правилото „по 8“ и изключенията са много.
Отворът на V-матрицата определя радиуса
При въздушно огъване на черна стомана вътрешния радиус се формира при приблизително 16% от размера на отвора на V-матрицата. Следователно, ако огъвате въздушно материал върху V-матрица с отвор от 40 мм, то вътрешният радиус на огъване ще бъде около 6 мм.
Да речем, че чертежа описва материал с дебелина 1,25 мм. Лесно е да умножим дебелината на материала по 8 и да стигнем до извода, че трябва да използваме V-матрица с отвор от 10 мм. Само, че много дизайнери на елементи от листов материал обичат да уточняват вътрешен радиус на огъване, равен на дебелината на материала. Какво се случва, ако чертежа изисква вътрешен радиус на огъване от 1,25мм?
Отново, при въздушно огъване вътрешният радиус на огъване е около 16% от отвора на V-матрицата. Това означава, че V-матрицата с отвор от 10 мм ще произведе вътрешен радиус от 1.6 мм. А сега какво? Просто използвайте V-матрица с по-тесен отвор. Матрица с отвор от 8 мм ще произведе вътрешен радиус на огъване, който ще бъде близък до 1,25 мм (8 х 0.16 = 1.28).
Същият подход важи, когато чертежа изиска по-голям радиус на огъване. Да кажем, че трябва да формирате листов материал с дебелина 1,25 мм с вътрешен радиус на огъване от 5 мм – повече от два пъти дебелината на материала. В този случай ще ви е нужна V-матрица с отвор от 32 мм, която ще формира вътрешен радиус на огъване, близък до искания (32 х 0.16 = 5.12).
Този подход има граници. Например, ако за да постигнете желания вътрешен радиус на огъване трябва да използвате V-матрица с отвор, който е 5 пъти по-малко от дебелината на материала ще пожертвате точността на ъгъла, вероятно ще повредите машината и инструментите ѝ и ще поставите себе си в опасна ситуация.
Минимална дължина на фланеца
Когато избирате V-матрица трябва да имате предвид дължината на фланеца. Минималният размер на фланеца, който V-матрица може да формира е около 77% от отвора ѝ. Следователно елемент, който се формира с V-матрица с отвор 100 мм трябва да има фланец от поне 77 мм.
Много дизайнери описват елементи с къс фланец с цел спестяване на материал. Например фланец с дължина 12 мм, при материал с дебелина 3 мм (вижте Фигура 3). Според правилото „по 8“ материал с дебелина 3 мм изисква V-матрица с отвор 24 мм. Но матрица с отвор 24 мм изисква фланец с дължина 18,5 мм. Ами сега? Отново, можете да използвате V-матрица с по-тесен отвор. Например матрица с отвор 15,6 мм може да формира елементи с фланец 12 мм. (15,6 х 0.77 = 12.012)
Този подход също има граници. Както при елементите с тесен вътрешен радиус, ако фланецът изисква матрица, чийто отвор е по-малък от 5 пъти дебелината на материала, тогава се наблюдават неточности в ъгъла на огъване, възможни са повреди на машината и инструментите ѝ и поставяме себе си в опасна ситуация.
Фигура 3: За формирането на този елемент с дебелина 3 мм бихме избрали матрица с отвор 24 мм. Но заради дължината на фланеца трябва да изберем матрица с по-тесен отвор.
Как да изберем правилният нож
За L-форми правилата не са стриктни. Нож с почти всяка форма ще свърши работа. Затова, когато избираме ножове за формиране на редица елементи мислим за L-формите накрая, тъй като нож с почти всякаква форма ще сработи при тях.
Когато формираме L-форми използваме ножове, които могат да формират и други елементи, вместо да добавяме ненужни инструменти към инвентара. Запомнете, че при избор на набор от инструменти колкото по-малко са те – толкова по-добре. Както за намаляването на разходите, така и на времето за монтаж и брой инструменти по земята на цеха.
(вижте Фигура 4)
Фигура 4: За голяма част елементи формата на ножа не създава ограничения.
Други форми изискват по-специфични правила за избор на нож. Например при формирането на J-форми правилата са (вижте Фигура 5):
Когато горният фланец е по-дълъг от долния трябва да използваме gooseneck нож.
Ако горният фланец е по-къс от долния, нож с всякаква форма ще свърши работа.
А когато горният фланец има същата дължина като долния, трябва да използваме инструмент с подходящ офсет.
Фигура 5: Някои J-форми изискват специфични правила за избор на правилния нож. Когато горният фланец е със същата дължина, като долния, трябва да използваме инструмент с подходящ офсет (вляво). Ако горният фланец е по-дълъг от долния, трябва да използваме gooseneck нож (вдясно).
Както виждате основен фактор при избор на правилния нож е възможността за нежелан допир на детайла с инструментите. За избягване на този проблем от помощ може да ни бъде софтуер за симулация на огъване. В случай, че нямаме достъп до такъв софтуер, можем да използваме чертежите на производителя на инструментите, където можем да видим специфичната им геометрия и да добием представа за възможността за нежелан сблъсък между инструмента и детайла (вижте Фигура 6).
Фигура 6
Правила при употреба на инструменти за формиране на Z-форми
Ако използвате конвенционални инструменти горната греда трябва да направи 2 хода, за да образувате Z-форми (Фигура 7).
Фигура 7
Средният фланец трябва да бъде по-голям от половината от общата ширина на V-матрицата. Не от ширината на отвора ѝ, а от цялата ѝ ширина.
Страничният фланец трябва да бъде по-къс от височината на V-матрицата плюс разстоянието между инструментите.
Когато средният фланец е по-къс от половината от общата ширина на V-матрицата ще ни бъде необходим специален инструмент, за да направим двете огъвки с един ход на горната греда. Приемуществото на тези инструменти е това, че не е нужно да се обръща детейла. Недостатъкът е, че необходима около 3 пъти по-голяма сила на огъване (Фигура 8).
Фигура 8 Няколко примера за геометрията на инструменти за формиране на Z-форми
Правила при огъване около отвори и други обработки
Всеки неподдържан елемент във V-матрицата подлежи на деформация; при елементи с вътрешни отвори и други обработки тази деформация се нарича издуване (Фигура 9). Когато отворите, които са близо до линията на огъване са малки съответното издуване също е малко. Също така, голяма част от приложенията позволяват малки деформации, така че няма конкретно правило за това каква V-матрица е най-подходяща за тези ситуации.
Фигура 9
Когато фланците, отворите и друг тип обработки са близо до линията на огъване могат да се използват матрици с допълнителни движещи се елементи. Те се извъртат и поддържат детайла през целия процес на огъване, с което елиминират деформациите.
Фигура 9 показва идентични детайли с отвори близо до линията на огъване; тази на преден план – с очевидните деформации – е формирана с обикновена V-матрица; тази на заден план в формирана с матрица с допълнителни движещи се елементи.
Височина на ножа при формиране на кутии с определени размери
Височината на ножа е от съществено значение при формирането на кутии с 3 и 4 страни. В някои случаи къси ножове могат да формират кутии с 3 страни, ако елемента се изнесе в самия край на инструментите, така че една от формираните страни да излезе отстрани при огъването на финалната (трета) страна. Ако формирате кутия с 4 страни трябва да изберете нож, висок, колкото е диагонала на кутията (Фигура 10).
Минимална височина на ножа, при огъване на кутия =
(Дълбочина на кутията / 0.7) + (Дебелина на горната греда / 2)
Фигура 10
Комбинация от огъване и подгъв
Bend-hem интрументите могат да формират огъвки и подгъви, без нужда от смяна на инструментите, както се вижда на Фигура 11. Просто запомнете, че ако имате нужда от дебелина на подгъва по-голяма от 3 мм, ще са ви необходими специални инструменти, с които да компенсирате нуждата от по-голяма мощност.
Фигура 11
Тук изборът на отвор на матрицата е като при стандартните инструменти. 30 градусовата предварителна огъвка за подгъва изискват малко по-дълъг фланец – 115% от отвора на избраната матрица, заради острия ъгъл. Например, ако формирате материал, използвайки матрица с отвор от 10 мм ще ви е нужен фланец с дължина 11.5 мм.
Детайли без драскотини
Почти всички V-матрици оставят драскотини по детайла, защото метала се избутва в матрицата по време на огъването. В повечето случаи драскотините са минимални и допустими, а употребата на матрица с по-голям радиус на ъглите на отвора (R) може да ограничи появата им (Фигура 12)
Фигура 12
В случаите, когато дори минимални драскотини са недопустими, например при огъване на боядисани или полирани материали, можете да използвате специални гумирани ленти, за да ги избегнете (Фигура 13). Изработването на детайли без драскотини е изключително важно при изработката на детайли за авиацията и космонавтиката, защото е трудно при визуална инспекция да се направи разлика между драскотина и пукнатина.
Фигура 13
Колкото по-опростено, толкова по-добре
В днешно време прецизните инструменти и абкант пресите могат да достигнат изключителни нива на прецизност. А с правилните инструменти и добър материал работата с абкант преса може да постигне фланец със специфичен ъгъл и със специфичен вътрешен радиус. Припомняме, че въздушното огъване формира вътрешен радиус като процент от отвора на V-матрицата, затова правилните инструмети са от значение. При изработка на детайли с множество радиуси, с малък толеранс на отклонение разхода за инструменти се увеличава. А повече на брой инструменти означава повече време за смяната им, което увеличава цената още повече.
Имайки това предвид дизайнерите могат да ограничат броя необходими инструменти и операции, ако следват няколко прости правила, когато проектират детайли:
Вътрешните радиуси да бъдат 1,5 пъти дебелината на материала.
Дължината на фланците да бъде поне 6 пъти дебелината на материала. Това важи и за отвори в детайла; тоест, отворите трябва да бъдат на разстояние 6 пъти дебелината на материала от линията на огъване.
Изключения на тези правила, разбира се има и всяко от тях води със себе си различни усложнения. Можете да използвате V-матрица с по-тесен отвор, за да огънете по-тесен радиус или по-къс фланец, но ако огънете прекалено тесен радиус рискувате пропукване по линията на огъване, превишаване тонажа, предвиден за инструмента или абкант пресата. Можете да огънете по-тесен офсет, но отново това изисква специален инструмент и значителна сила за получаването му
Ако детайла не изисква къс фланец, Z-форма или тесен радиус защо да усложнявате процеса?
Следвайте тези три прости правила и ще подобрите качеството на ъглите, ще намалите времето за настойка и цените за инструменти.
Нашата гама от инструменти включва матрици, горни ножове, държачи за ножове и аксесоари с технически спецификации според вашите специфични производствени нужди, вида на захвата, формата и дължината.
Изберете инструменти от следните типове в тези каталози, където ще намерите подробна информация за различните модели:
AMADA/PROMECAM | WILA | TRUMPF | BYSTRONIC
Можете да се свржете с нас, ако имате въпроси чрез контакт-формата, на info@karmet.eu или на тел. +359 32 940 969