Техническое руководство: гибка листового металла с выпуклостью — как формировать кривые большого радиуса

РЕЗЮМЕ

В ежедневном производстве листового металла операторы обычно работают с прямыми углами 90 градусов или другими стандартными острыми изгибами. Однако формирование детали из листового металла с большим радиусом кривизны представляет собой уникальную задачу, поскольку стандартные инструменты для пресс-тормозов предназначены для стандартных V-образных изгибов.

Наиболее эффективный способ формирования большой кривизны без специального инструмента — это так называемый метод ступенчатого изгиба (bump bending). В этом руководстве объясняются теоретические расчёты, лежащие в основе ступенчатого изгиба , включая длину дуги, количество изгибов и угол каждого изгиба, чтобы помочь вам точно формировать крупные радиусы кривизны с помощью ЧПУ-пресс-тормоза.

Принцип ступенчатого изгиба

Плавное гибление с использованием упора выполняется при помощи стандартной V-образной матрицы и стандартного пуансона для создания большой кривой посредством серии множественных изгибов с небольшим углом. Управляя расстоянием подачи (шагом) и глубиной вхождения пуансона при каждом ударе, ЧПУ-листогиб эффективно аппроксимирует большую непрерывную дугу.

Пошаговый расчёт плавного гибления с использованием упора

Для понимания расчёта рассмотрим практический пример со следующими параметрами (как показано на справочном чертеже CAD):

· Толщина листа (T): 2 мм

· Общий угол гибки: 120° (это означает, что деталь загибается на 60°, оставляя внутренний угол 120°)

· Внешний радиус: R30

· Радиус нейтральной оси (R): R29 (для расчётов дуги используется нейтральная ось, которая обычно расположена на половине толщины материала от внутреннего радиуса. Внешний радиус R30 минус половина толщины 1 мм = R29)

· Длина дуги нейтральной оси (L): 30,37 мм

Для программирования ЧПУ-пресс-тормоза необходимо рассчитать два ключевых значения: Количество изгибов а также Угол изгиба .

1. Рассчитайте количество изгибов

Сначала определите расстояние подачи (шаг) между каждым ударом. Меньший шаг обеспечивает более плавную кривую, но требует больше времени. Допустим, расстояние подачи составляет 2 мм на шаг .

ФОРМУЛА: Количество изгибов = Длина дуги нейтральной оси / Расстояние подачи

Расчет: 30,37 мм / 2 мм = 15,185

Округляя до ближайшего целого числа, получаем 15 изгибов .

2. Рассчитайте угол изгиба на один изгиб (теоретический)

Далее необходимо рассчитать конкретный угол, который пуансон должен достичь на каждом из этих 15 шагов.

ФОРМУЛА: Угол изгиба на один изгиб = 180° − [(Расстояние подачи / Длина дуги) × (180° − Общий угол изгиба)]

Примечание: «Общий угол изгиба» здесь означает конечный внутренний угол детали (120°), поэтому фактическое отклонение при изгибе составляет (180° − 120°) = 60°.

Расчет: Угол изгиба на один изгиб = 180° − [(2 / 30,37) × 60°] = 180° − [0,0658 × 60°] = 180° − 3,95° ≈ 176°

Следовательно, станок должен выполнить 15 последовательных изгибов, каждый под углом 176 градусов .

3. Упрощённая расчётная формула

Если точно измерить длину дуги непосредственно на производственной площадке затруднительно, можно воспользоваться упрощённой формулой, основанной непосредственно на радиусе нейтральной оси:

Упрощённая формула: Угол на изгиб = 180° − [(Расстояние подачи / (3,14 × Радиус нейтральной оси)) × 180°]

Расчет: Угол на изгиб = 180° − [(2 / (3,14 × 29)) × 180°] ≈ 176°

(Если вы решите увеличить шаг до 3 мм для ускорения производства, просто замените «2» в формулах на «3» и выполните перерасчёт.)

Значение точности ЧПУ при выполнении изгибов с выступами

Следует отметить, что приведённые расчёты носят теоретический характер. На практике при изготовлении деталей такие факторы, как упругое восстановление материала и износ инструмента, требуют от оператора тонкой корректировки результатов на основе этих формул.

Этот метод в значительной степени зависит от возможностей современных станков с ЧПУ. Поскольку общая длина дуги большого изгиба существенно превышает ширину стандартного инструмента, станок должен выполнять несколько автоматизированных позиционирований для формирования всего изгиба.

Компромисс:

· Меньшее количество изгибов (больший шаг): Более высокая скорость производства, однако на изогнутой поверхности появляются заметные следы складок (следы вибрации).

· Большее количество изгибов (меньший шаг): Гораздо более плавная эстетическая кривая, но снижает эффективность обработки.

Поскольку при гибке с упором требуются многократные мельчайшие корректировки угла изгиба и точного позиционирования заднего упора, необходим высокоточный ЧПУ-гибочный пресс . Если точность станка низкая, микроскопические погрешности при каждом из 15 изгибов будут накапливаться, что приведёт к значительному искажению конечного угла и размеров.

Для стабильного производства высококачественных листовых деталей с большим радиусом изгиба необходимо инвестировать в чрезвычайно точный и устойчивый ЧПУ-гибочный пресс, например, разработанный компанией DARDON , является обязательным.

Свяжитесь с DARDON

Хотите повысить точность формовки листового металла и без труда выполнять сложные профили гибки? Свяжитесь с DARDON уже сегодня, чтобы узнать о наших передовых ЧПУ-гибочных прессах и гибких гибочных центрах.