Если операторы листогибочного пресса изгибают волокна материала по маленькому радиусу, т.е. линия сгиба параллельна волокнам материала, они должны знать о трещинах.Гетти Изображений
Вопрос: В одной из ваших предыдущих статей было сказано, что трещины образуются «по» направлению волокон.Меня может смутить формулировка.Означает ли это, что волокна перпендикулярны или параллельны линии сгиба?
Я работаю с этой резьбой, потому что мы сгибаем алюминий 3003 H14 толщиной 0,060 дюйма (см. рис. 1), и мой инструментщик хочет, чтобы я спроектировал изгиб параллельно волокнам, потому что ему легче работать с этим инструментом.Я не в восторге от этой идеи, но думаю, что она сработает.Также обратите внимание, что это изгиб со смещением, который будет выполняться на пробивном станке с рулонной подачей, а не на листогибочном прессе, но я предполагаю, что применимы по крайней мере некоторые из основных принципов формовки металла.Будем очень признательны за любые дальнейшие рекомендации по этой теме.
Ответ: Прежде чем углубиться в эту тему, я хотел бы обратиться к вашему замечанию о многословии.Путаница в формулировках — одна из самых больших проблем, с которыми сталкивается наша отрасль.Это утверждение верно независимо от того, находитесь ли вы в классе или обсуждаете проект на работе.
Некоторые торговые термины взаимозаменяемы.Предел излома одного человека не может быть k-фактором другого человека, а k-фактор не является выводом излома, хотя магазин, в который я ходил, сделал это.Поскольку эти термины имеют точное значение и применение, неправильное их использование может усложнить сложные идеи и затруднить создание высококачественных деталей.Неправильное употребление терминологии часто трудно исправить, и все дадут один и тот же ответ на вопрос, почему они используют термин именно так: потому что так я его выучил.
Чтобы держать всех на одной волне и правильно использовать терминологию, я рекомендую опубликовать простую ламинированную настенную диаграмму или раздаточный материал со всеми соответствующими определениями.Вот некоторые вещи, которые вы можете включить:
Это лишь некоторые из соответствующих определений, их гораздо больше.Однако, когда все понимают язык правильно — ну, вы понимаете.
Теперь вернемся к обсуждаемой теме: отношение направления волокон к линиям изгиба.В предыдущей статье я использовал «зернистый изгиб», когда линия сгиба была параллельна направлению волокон, как показано на рисунке 1. «Боковые» или «боковые» складки — это когда линия сгиба перпендикулярна направлению волокон. волокна, что делает складку более прочной и менее склонной к растрескиванию (см. рис. 2).
Изгиб, параллельный волокнам, дает более слабый изгиб, чем линия изгиба, идущая против волокон или поперек волокон.Кроме того, внешний радиус изгиба более подвержен растрескиванию при изгибе параллельно направлению волокон.Чем меньше внутренний радиус при изгибе параллельно направлению волокон, тем больше вероятность растрескивания и тем сильнее будет растрескивание.Использование больших радиусов изгиба может помочь предотвратить эти проблемы.
Требуется больше усилий, чтобы согнуть кусок материала, когда линия сгиба пересекает текстуру, но такой же изгиб через текстуру также поддерживает меньший внутренний радиус изгиба.Кроме того, глубина проникновения может изменяться во время гибки в зависимости от ориентации зерен материала гибочной проволокой.
Не все материалы имеют направление волокон.Медь не имеет зерен;в горячекатаной протравленной и промасленной стали (HRP&O) зерна присутствуют, в то время как в мягкой холоднокатаной стали зерна могут быть очень заметными.В нержавеющих сталях трудно, а иногда и невозможно определить зерна и их ориентацию.Материалы с ориентацией зерен, влияющей на углы изгиба, называются анизотропными.Материалы, не обладающие этим свойством, считаются изотропными.
Рисунок 1. Изгибы зерен (т.е. линия изгиба параллельна направлению зерен) более склонны к растрескиванию.
Один из лучших способов уменьшить растрескивание — поддерживать внутренний радиус изгиба как можно ближе к толщине материала, даже если отношение внутреннего радиуса изгиба к толщине материала максимально близко к одному к одному.Меньшие радиусы плотно втягивают материал в изгиб, который раздвигает зерна, образуя трещины.Вы редко увидите трещины в изгибах с радиусами, превышающими толщину материала.Иногда зерна могут быть сломаны из-за чрезмерного растяжения или удлинения внешнего радиуса.Как правило, это касается менее пластичных или жаропрочных материалов, например алюминия марки Т-6.Однако такие трещины встречаются редко.
Если вы должны согнуть вместе с зерном, а растрескивание все еще остается проблемой, вы можете использовать материал в отожженном состоянии, а затем при необходимости закалить его.Например, вы можете сформировать мягкий алюминий, а затем закалить его до состояния Т-6.
Также учитывайте тип изгиба, который вы делаете.Изгибы со смещением сложны для начала, потому что инструмент ограничивает центральный фланец.Это ограничение приводит к продолжению изгиба в другом месте, в частности, к двум внешним фланцам.Это изменение удлинения делает их непредсказуемыми по размеру.Это смещение также лучше всего работает с меньшими радиусами изгиба, что может увеличить проблемы с растрескиванием.
Если бы вы формировали эту деталь на профилегибочной машине, она, скорее всего, достигла бы нижнего предела (поскольку сам процесс формования не подходит для формования воздухом), поэтому вы не смогли бы использовать методы формования воздухом для уменьшения растрескивания.Однако добавление небольшого углового зазора к набору штампов поможет сохранить параллельность изогнутых фланцев.В зависимости от типа материала и величины присущей этому материалу упругости достаточно одной или двух степеней.Соотношение один к одному между толщиной материала и внутренним радиусом изгиба помогает поддерживать параллельность фланцев.
Размер зерна также существенно влияет на предел текучести.Материалы с более мелкими зернами менее склонны к расслаиванию и растрескиванию и имеют более высокий предел текучести, что является хорошей причиной для покупки более качественных материалов, даже если они дороже.Однако дополнительные материальные затраты легко компенсируются сокращением отходов и экономией труда из-за проблем с качеством.
Границы зерен также играют роль в разделении и растрескивании зерен, нарушая движение так называемых дислокаций.Чем меньше размер зерна, тем больше общая площадьграницы, тем очевиднее повреждение и тем более стабильный и постоянный предел текучести.
Для получения дополнительной информации по этой теме вы можете ознакомиться с моими прошлыми колонками, в том числе «Размер зерна материала имеет значение при гибке листового металла», «Как размер зерна металла влияет на операции гибки» и «Размер зерна материала на гибочном штампе».в строке поиска thefabricator.com.
Штамповка, безусловно, отличается от штамповки листогибочным прессом, но имеет много общего, в том числе разделение зерен и растрескивание на внешней стороне изгиба.У нас часто нет другого выбора, кроме как повиноваться зерну, но есть ряд вещей, которые мы можем сделать, чтобы свести к минимуму пагубные последствия послушания зерну.
Рисунок 2. Изгиб вдоль волокон (то есть когда направление волокон перпендикулярно изгибу) дает более сильный изгиб и менее подвержен растрескиванию.
FABRICATOR является ведущим в Северной Америке журналом по производству и формовке металлоконструкций.Журнал публикует новости, технические статьи и истории успеха, которые позволяют производителям выполнять свою работу более эффективно.FABRICATOR работает в отрасли с 1970 года.
Теперь доступен полный цифровой доступ к The Tube & Pipe Journal, обеспечивающий легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Наслаждайтесь полным цифровым доступом к журналу STAMPING Journal, журналу о рынке штамповки металлов, в котором публикуются последние технологические достижения, передовой опыт и новости отрасли.
Теперь доступен полный доступ к цифровому изданию The Fabricator en Español, обеспечивающий легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Адам Хики из Hickey Metal Fabrication присоединяется к подкасту, чтобы рассказать о навигации и развитии производства с несколькими поколениями…
Время публикации: 27 апреля 2023 г.