Soru: Baskıdaki bükme yarıçapının (belirttiğim gibi) takım seçimiyle nasıl ilişkili olduğunu anlamakta güçlük çekiyorum. Örneğin, şu anda 0,5 inç A36 çeliğinden yapılmış bazı parçalarla ilgili sorunlar yaşıyoruz. Bu parçalar için 0,5 inç çapında zımbalar ve 4 inç çapında kalıp kullanıyoruz. Şimdi %20 kuralını kullanıp 4 inç ile çarparsam, kalıp açıklığını %15 artırdığımda (çelik için) 0,6 inç elde ediyorum. Peki, baskı için 0,6 inç bükme yarıçapı gerektiğinde operatör 0,5 inç yarıçaplı bir zımba kullanması gerektiğini nasıl biliyor?
C: Sac metal sektörünün karşı karşıya olduğu en büyük zorluklardan birine değindiniz. Bu, hem mühendislerin hem de üretim atölyelerinin uğraşmak zorunda olduğu bir yanılgıdır. Bunu düzeltmek için, temel nedenden, yani iki formasyon yönteminden ve aralarındaki farkları anlamamaktan başlayacağız.
Bükme makinelerinin 1920'lerde ortaya çıkışından günümüze kadar, operatörler parçaları alt bükümlü veya taşlanmış olarak kalıpladılar. Alt bükme son 20-30 yılda modası geçmiş olsa da, sac bükerken bükme yöntemleri hâlâ aklımıza kazınıyor.
Hassas taşlama takımları 1970'lerin sonlarında piyasaya girdi ve paradigmayı değiştirdi. Öyleyse, hassas takımların planya takımlarından nasıl farklılaştığına, hassas takımlara geçişin sektörü nasıl değiştirdiğine ve tüm bunların sorunuzla nasıl bağlantılı olduğuna bir bakalım.
1920'lerde kalıplama, disk fren kıvrımlarından, eşleşen zımbalara sahip V şekilli kalıplara geçti. 90 derecelik bir kalıpla 90 derecelik bir zımba kullanılacaktır. Katlamadan şekillendirmeye geçiş, sac metal için büyük bir ileri adımdı. Daha hızlıdır, kısmen yeni geliştirilen plaka freninin elektrikle çalıştırılması nedeniyle - artık her bükümü manuel olarak bükmeye gerek yoktur. Ayrıca, plaka freni alttan bükülebilir, bu da doğruluğu artırır. Arka dayamalara ek olarak, artan doğruluk, zımbanın yarıçapını malzemenin iç bükme yarıçapına bastırması gerçeğine bağlanabilir. Bu, aletin ucunu kalınlıktan daha az bir malzeme kalınlığına uygulayarak elde edilir. Hepimiz biliyoruz ki, sabit bir iç bükme yarıçapı elde edebilirsek, ne tür bir bükme yapıyor olursak olalım, büküm çıkarma, büküm payı, dış redüksiyon ve K faktörü için doğru değerleri hesaplayabiliriz.
Parçaların çoğu zaman çok keskin iç bükülme yarıçapları vardır. Üreticiler, tasarımcılar ve zanaatkarlar, parçanın dayanıklı olacağını biliyorlardı çünkü her şey yeniden inşa edilmiş gibiydi - ve en azından bugünle karşılaştırıldığında öyleydi de.
Daha iyisi çıkana kadar her şey yolunda. Bir sonraki adım, 1970'lerin sonlarında hassas taşlanmış takımların, bilgisayarlı sayısal kontrol cihazlarının ve gelişmiş hidrolik kontrollerin piyasaya sürülmesiyle geldi. Artık abkant pres ve sistemleri üzerinde tam kontrole sahipsiniz. Ancak asıl dönüm noktası, her şeyi değiştiren hassas taşlanmış bir takım. Kaliteli parça üretiminin tüm kuralları değişti.
Formasyon tarihi sıçramalarla doludur. Tek bir sıçramayla, plaka frenler için tutarsız esneklik yarıçaplarından, damgalama, astarlama ve kabartma yoluyla oluşturulan tek tip esneklik yarıçaplarına geçtik. (Not: Sıvama, dökümle aynı şey değildir; daha fazla bilgi için sütun arşivlerine bakın. Ancak bu sütunda, hem sıvama hem de döküm yöntemlerini ifade etmek için "alt bükme" terimini kullanıyorum.)
Bu yöntemler, parçaları şekillendirmek için önemli miktarda malzeme gerektirir. Elbette, bu birçok yönden pres presi, takım veya parça için kötü bir haberdir. Ancak, sektör hava şekillendirmeye doğru bir sonraki adımı atana kadar yaklaşık 60 yıl boyunca en yaygın metal bükme yöntemi olarak kaldılar.
Peki, hava oluşumu (veya hava bükme) nedir? Alt esnetmeye kıyasla nasıl çalışır? Bu sıçrama, yarıçapların oluşturulma şeklini yine değiştirir. Artık hava, bükümün iç yarıçapını delmek yerine, kalıp açıklığının veya kalıp kolları arasındaki mesafenin yüzdesi olarak "yüzen" bir iç yarıçap oluşturur (bkz. Şekil 1).
Şekil 1. Hava bükmede, bükümün iç yarıçapı, zımbanın ucu değil, kalıbın genişliği tarafından belirlenir. Yarıçap, kalıbın genişliği içinde "yüzer". Ayrıca, iş parçasının bükülme açısını belirleyen, kalıp açısı değil, penetrasyon derinliğidir.
Referans malzememiz, 60.000 psi çekme dayanımına ve kalıp deliğinin yaklaşık %16'sı hava şekillendirme yarıçapına sahip düşük alaşımlı karbon çeliğidir. Yüzde oranı, malzeme türüne, akışkanlığa, duruma ve diğer özelliklere göre değişir. Sac metalin kendisindeki farklılıklar nedeniyle, tahmin edilen yüzdeler asla mükemmel olmayacaktır. Ancak, oldukça doğrudurlar.
Yumuşak alüminyum hava, kalıp açıklığının %13 ila %15'lik bir yarıçapını oluşturur. Sıcak haddelenmiş, asitlenmiş ve yağlanmış malzeme, kalıp açıklığının %14 ila %16'lık bir hava oluşum yarıçapına sahiptir. Soğuk haddelenmiş çelik (temel çekme dayanımımız 60.000 psi'dir), kalıp açıklığının %15 ila %17'lik bir yarıçapındaki hava ile oluşturulur. 304 paslanmaz çeliğin hava şekillendirme yarıçapı, kalıp deliğinin %20 ila %22'sidir. Yine, bu yüzdeler, malzemelerdeki farklılıklar nedeniyle bir değer aralığına sahiptir. Başka bir malzemenin yüzdesini belirlemek için, çekme dayanımını referans malzememizin 60 KSI çekme dayanımıyla karşılaştırabilirsiniz. Örneğin, malzemenizin çekme dayanımı 120 KSI ise, yüzde %31 ile %33 arasında olmalıdır.
Karbon çeliğimizin çekme dayanımının 60.000 psi, kalınlığının 0,062 inç ve iç bükme yarıçapının 0,062 inç olduğunu varsayalım. 0,472 kalıbın V deliğinin üzerinden büktüğümüzde, elde edilen formül şöyle görünecektir:
Yani iç bükme yarıçapınız 0,075 inç olacaktır ki bunu bükme paylarını, K faktörlerini, geri çekilmeyi ve bükme çıkarmayı belirli bir doğrulukla hesaplamak için kullanabilirsiniz - yani, pres fren operatörünüz doğru aletleri kullanıyorsa ve parçaları operatörlerin kullandığı aletler etrafında tasarlıyorsa.
Örnekte, operatör 0,472 inç kullanıyor. Damga açma. Operatör ofise gidip "Houston, bir sorunumuz var. 0,075" dedi. Darbe yarıçapı mı? Görünüşe göre gerçekten bir sorunumuz var; bunlardan birini nereden alabiliriz? En yakın değeri 0,078. "veya 0,062 inç. 0,078 inç. Zımba yarıçapı çok büyük, 0,062 inç. Zımba yarıçapı çok küçük."
Ama bu yanlış bir seçim. Neden? Zımba yarıçapı, iç bükme yarıçapı oluşturmaz. Unutmayın, alt esnemeden bahsetmiyoruz, evet, vurucu ucu belirleyici faktördür. Hava oluşumundan bahsediyoruz. Matrisin genişliği bir yarıçap oluşturur; zımba sadece bir itme elemanıdır. Ayrıca, kalıp açısının bükmenin iç yarıçapını etkilemediğini unutmayın. Dar, V şeklinde veya kanal matrisleri kullanabilirsiniz; üçü de aynı kalıp genişliğine sahipse, aynı iç bükme yarıçapını elde edersiniz.
Zımba yarıçapı sonucu etkiler, ancak bükme yarıçapı için belirleyici faktör değildir. Şimdi, hareketli yarıçaptan daha büyük bir zımba yarıçapı oluşturursanız, parça daha büyük bir yarıçap alacaktır. Bu, bükme payını, büzülmeyi, K faktörünü ve bükme kesintisini değiştirir. Eh, bu en iyi seçenek değil, değil mi? Anladınız mı? Bu en iyi seçenek değil.
Peki ya 0,062 inç darbe yarıçapı kullanırsak? Bu darbe iyi olur. Neden? Çünkü, en azından hazır aletler kullanıldığında, doğal "yüzer" iç bükme yarıçapına mümkün olduğunca yakındır. Bu uygulamada bu zımbanın kullanımı, tutarlı ve istikrarlı bir bükme sağlamalıdır.
İdeal olarak, hareketli parça özelliğinin yarıçapına yaklaşan, ancak onu aşmayan bir delme yarıçapı seçmelisiniz. Delme yarıçapı, hareketli bükme yarıçapına göre ne kadar küçükse, özellikle çok fazla büküyorsanız, büküm o kadar dengesiz ve öngörülemez olacaktır. Çok dar delmeler malzemeyi buruşturacak ve daha az tutarlılık ve tekrarlanabilirliğe sahip keskin bükümler oluşturacaktır.
Birçok kişi bana, kalıp deliği seçerken neden yalnızca malzeme kalınlığının önemli olduğunu soruyor. Hava şekillendirme yarıçapını tahmin etmek için kullanılan yüzdeler, kullanılan kalıbın malzeme kalınlığına uygun bir kalıp açıklığına sahip olduğunu varsayar. Yani, matris deliği istenenden daha büyük veya daha küçük olmayacaktır.
Kalıbın boyutunu küçültüp büyütebilmenize rağmen, yarıçaplar deforme olma eğilimindedir ve bu da bükme fonksiyonu değerlerinin çoğunu değiştirir. Yanlış vuruş yarıçapını kullandığınızda da benzer bir etki görebilirsiniz. Bu nedenle, iyi bir başlangıç noktası, malzeme kalınlığının sekiz katı büyüklüğünde bir kalıp açıklığı seçmektir.
En iyi ihtimalle, mühendisler atölyeye gelip abkant pres operatörüyle görüşecektir. Herkesin kalıplama yöntemleri arasındaki farkı bildiğinden emin olun. Hangi yöntemleri ve hangi malzemeleri kullandıklarını öğrenin. Kullandıkları tüm zımba ve kalıpların bir listesini alın ve ardından parçayı bu bilgilere dayanarak tasarlayın. Ardından, dokümantasyona, parçanın doğru şekilde işlenmesi için gerekli zımba ve kalıpları yazın. Elbette, takımlarınızı ayarlamanız gereken hafifletici durumlar olabilir, ancak bu kuraldan ziyade istisna olmalıdır.
Operatörler, hepinizin gösteriş meraklısı olduğunuzu biliyorum, ben de onlardan biriydim! Ama en sevdiğiniz takım setini seçebildiğiniz günler geride kaldı. Ancak, parça tasarımı için hangi takımı kullanacağınızın söylenmesi beceri seviyenizi yansıtmaz. Bu hayatın bir gerçeği. Artık havadan yaratıldık ve artık tembel değiliz. Kurallar değişti.
FABRICATOR, Kuzey Amerika'nın önde gelen metal şekillendirme ve metal işleme dergisidir. Dergi, üreticilerin işlerini daha verimli bir şekilde yapmalarını sağlayan haberler, teknik makaleler ve vaka analizleri yayınlamaktadır. FABRICATOR, 1970 yılından beri sektöre hizmet vermektedir.
The FABRICATOR'a tam dijital erişim artık mümkün ve bu sayede değerli sektör kaynaklarına kolayca erişebiliyorsunuz.
Tubing Dergisi'ne artık tam dijital erişim sağlanıyor ve bu sayede değerli sektör kaynaklarına kolayca erişebiliyorsunuz.
The Fabricator en Español'a tam dijital erişim artık mümkün ve değerli sektör kaynaklarına kolay erişim sağlıyor.
Myron Elkins, küçük bir kasabadan fabrika kaynakçılığına uzanan yolculuğunu anlatmak üzere The Maker podcast'ine katılıyor...
Gönderi zamanı: 25 Ağustos 2023