Технічне керівництво: гнуття листового металу з випуклим вигином — як утворювати великі радіусні криві

Резюме

У повсякденному виготовленні деталей із листового металу оператори зазвичай працюють із прямими кутами 90 градусів або іншими стандартними гострими згинами. Однак формування деталі з листового металу з великим радіусом кривої створює унікальну задачу, оскільки типове інструментування для прес-тисків розраховане на стандартні V-подібні згини.

Найефективнішим способом формування кривої з великим радіусом без використання спеціального інструменту є процес, відомий як «bump bending» (або «step bending»). У цьому посібнику пояснюються теоретичні розрахунки, пов’язані з bump bending , зокрема довжина дуги, кількість згинів та кут кожного згину, щоб допомогти вам досягти точних кривих з великим радіусом за допомогою ЧПК-прес-тиску.

Принцип bump bending

Bump bending використовує стандартну V-матрицю та стандартний пуансон для створення великої кривої шляхом серії багатьох малих за кутом згинів. Контролюючи відстань подачі (розмір кроку) та глибину входження пуансона при кожному ударі, ЧПК-прес-тиск ефективно наближає неперервну велику дугу.

Покроковий розрахунок bump bending

Щоб зрозуміти розрахунок, розглянемо практичний приклад із такими параметрами (як показано на довідковому кресленні CAD):

· Товщина листа (T): 2 мм

· Загальний кут згину: 120° (це означає, що деталь зігнута на 60°, утворюючи внутрішній кут 120°)

· Зовнішній радіус: R30

· Радіус нейтральної осі (R): R29 (для розрахунків дуги використовуємо нейтральну вісь, яка зазвичай розташована на відстані половини товщини матеріалу від внутрішнього радіуса; зовнішній R30 − половина товщини 1 мм = R29)

· Довжина дуги нейтральної осі (L): 30,37 мм

Щоб запрограмувати CNC-прес-тиск, потрібно розрахувати два ключових значення: Кількість гнучок і Кут на згин .

1. Обчислення кількості згинів

Спочатку визначте відстань подачі (розмір кроку) між кожним пробиванням. Менший розмір кроку забезпечує плавнішу криву, але вимагає більше часу. Припустимо, що відстань подачі становить 2 мм на крок .

ФОРМУЛА: Кількість згинів = Довжина дуги нейтральної осі / Відстань подачі

Розрахунок: 30,37 мм / 2 мм = 15,185

Округлюючи до найближчого цілого числа, отримуємо 15 згинів .

2. Обчислення кута на згин (теоретичне)

Далі потрібно обчислити конкретний кут, який пробійник має досягти на кожному з цих 15 кроків.

ФОРМУЛА: Кут на згин = 180° – [(Відстань подачі / Довжина дуги) × (180° – Загальний кут згину)]

Примітка: «Загальний кут згину» тут означає кінцевий включений кут деталі (120°), тому фактичне відхилення при згині становить (180° – 120°) = 60°.

Розрахунок: Кут на згин = 180° – [(2 / 30,37) × 60°] = 180° – [0,0658 × 60°] = 180° – 3,95° ≈ 176°

Отже, верстат має виконати 15 послідовних згинів, кожен із яких — під кутом 176 градусів .

3. Швидка розрахункова формула

Якщо точно виміряти довжину дуги безпосередньо на виробничій дільниці важко, можна скористатися спрощеною формулою, що базується безпосередньо на радіусі нейтральної осі:

Спрощена формула: Кут на згин = 180° – [(Відстань подачі / (3,14 × Радіус нейтральної осі)) × 180°]

Розрахунок: Кут на згин = 180° – [(2 / (3,14 × 29)) × 180°] ≈ 176°

(Якщо ви вирішите збільшити розмір кроку до 3 мм, щоб прискорити виробництво, просто замініть «2» у формулах на «3» й перерахуйте.)

Значення точності ЧПК у процесі ступінчастого гнуття

Важливо врахувати, що це теоретичні розрахунки. У реальному виробництві пружне відновлення матеріалу та знос інструменту означають, що оператор має точно налаштовувати результати на основі цих формул.

Цей метод значною мірою залежить від можливостей сучасних систем ЧПК. Оскільки загальна довжина дуги великої кривої значно перевищує ширину стандартного інструменту, верстат має виконувати кілька автоматизованих етапів позиціонування для формування повної кривої.

Компроміс:

· Менше згинів (більший розмір кроку): Швидше виробництво, але призводить до помітних складок (слідів вібрації) на кривій.

· Більше згинів (менший розмір кроку): Значно більш плавна естетична крива, але знижує ефективність обробки.

Оскільки ступінчасте гнуття вимагає повторних, дуже дрібних коригувань кута згину й точного позиціонування задньої лінійки, він вимагає високоточного ЧПК-згинання . Якщо точність верстата низька, незначні похибки з кожної з 15 згинань накопичуватимуться, що призведе до суттєвого спотворення кінцевого кута й розмірів.

Щоб постійно виготовляти високоякісні деталі з великим радіусом згину з листового металу, необхідно інвестувати у високоточний і стабільний ЧПК-згинний верстат, як ті, що розроблені DARDON , є обов’язковим.

Зв’яжіться з DARDON

Чи шукайте ви способів підвищити точність формування листового металу й легко впоратися зі складними профілями згинання? Зв’яжіться з DARDON уже сьогодні, щоб дізнатися більше про наші передові ЧПК-згинні верстати й гнучкі центри згинання.