Número Browse:20 Autor:editor do site Publicar Time: 2021-05-14 Origem:alimentado
How to overcome the challenges of forming the deep return flange
A deep return flange emerges from a pass-through window in the punch.
Fabricated parts made from sheet metal range from the simple to the very complex. Most part designs are relatively simple, which allows them to be produced with straightforward bend sequences and commonly available tooling.
Still, while CAD can capture a seemingly limitless number of creative ideas, not all can be translated into formed sheet metal. More challenging designs go hand-in-hand with the greater capabilities of press brakes, machine software,design software, and tooling. For instance, bending simulation software and modern machinery now make complex staged bending setups much easier, encouraging part designers to combine two or more previously welded components into oneformed, and often quite complicated, sheet metal part.
What makes a part design complex for forming? The answer isn’t always obvious. In fact, parts with seemingly complex geometries might be simple to form, while a standard-looking box could present major bending hurdles. Muitos dessesdeal with backgauging challenges. Still others involve tooling interference and part manipulation issues. Strong collaboration among the part designer, production staff, and machine operators makes these challenges far easier tosuperar.
One common, deceivingly simple design can be found on various parts across the fabrication industry. It looks straightforward, but without the right forming strategy, it in fact makes it difficult or impossible for an operator to performthe entire bend sequence. That design element is the deep return flange.
A deep return flange is created when a second bend is produced near the first bend; also, the return flange’s length is greater than or equal to the flange created by the second bend (see Figure 1). This causes the first bend to arcback toward the second bend line. In this situation, a bend simulation would reveal the first bend line crossing the centerline of the punch. That initial flange would of course collide with a standard straight punch.
Why make a part with a deep return flange in the first place? It has to do with the flat blank design, which drives part accuracy, fit, complexity of downstream assembly, and, ultimately, production time and cost. A deep return flangeoften allows engineers to make a design out of one flat blank instead of several pieces that need to be assembled.
As variáveis para a formação de flange de retorno profundo abundam, incluindo a altura aberta disponível para as ferramentas no traço do freio da prensa; a capacidade de tonelagem da máquina; se as dobras adicionais na peça interferem ou colidem com o retorno profundomesa; se o branco plano é produzido corretamente; E, não menos importante, boas práticas de segurança. Outras variáveis primárias incluem o tipo de material e a espessura que estão sendo formados, o comprimento da peça e as ferramentas disponíveis.
Quão profundo pode ser um flange de retorno? Para responder a essa pergunta, avalie cada aplicativo fazendo mais duas perguntas: as ferramentas disponíveis têm liberação suficiente para que a peça seja formada? Nesse caso, as ferramentas suportarão a força aplicada aeles?
Para responder à primeira pergunta, consulte os gráficos comumente disponíveis nos catálogos de ferramentas. Em alguns casos, você pode importar um arquivo DXF da própria ferramenta para o software de design, onde pode verificar se a dobra pode ser produzida. EssesOs arquivos DXF também podem ser importados para a maioria dos controladores de freio de imprensa.
Para responder à segunda pergunta, você precisa calcular quanta tonelagem o trabalho exige e compará-la com as informações de tonelagem máxima do fabricante do freio de prensa e do fornecedor de ferramentas. Steve Benson, uma flexão reconhecidaEspecialista e contribuinte regular para esta revista, oferece a seguinte fórmula para flexão de ar (todas as unidades estão em polegadas):
figura 1
Uma vista lateral de uma folha formada mostra como a extensão vertical (flange) na parte superior se torna um flange de retorno profundo após a segunda curva, mostrada na parte inferior.
Tonelagem para AISI 1035 de flexão de ar, com base em força de tração de 60.000 psi =
{[575 × (espessura do material2)] /
Die Larth/12} × Comprimento da curva
Você também pode usar calculadoras de força de flexão de ar fornecidas pelos fornecedores de ferramentas de freio on -line e em aplicativos de smartphones, bem como tabelas encontradas nos catálogos de ferramentas de freio. A maioria dos freios de imprensa tem cartazes anexados a elescom esta informação.
Considere um quadro de caixa 14 por 14 pol. E 1,5 pol. De altura, projetado para suportar um objeto de 12 por 12 por 12 pol. Isso pode ser feito com uma superfície plana e 1,5 pol. pernas soldadas no lugar, ou pode ser feito de uma peça formada com profundoFlanges de retorno incorporados ao design (veja a Figura 2). Isso simplifica e fortalece a peça, reduz o tempo de produção, elimina os requisitos de montagem e reduz os custos. No entanto, um operador não pôde formar isso com umPunch Standard sem o flange de retorno colidindo com a ferramenta durante a segunda curva. A autorização simplesmente não está lá.
Um soco no estilo pescoço pode fornecer essa autorização (ver Figuras 3 e 4). Essa ferramenta permite que o operador forme a segunda curva sem o flange de retorno colidindo com a ferramenta. Fornecedores de ferramentas fazem muitos ganso padrãoPerfis, e a maioria oferece perfis personalizados também. O design permite que o flange de retorno profundo se estenda além da linha central da ferramenta, fornecendo folga suficiente para que o metal se forme corretamente.
Um alívio é uma modificação da ferramenta que permite que um flange de retorno profundo se mova para uma área onde seria o corpo da soco. Pense em um alívio como um entalhe, com o material esculpido no corpo da soco (veja a Figura 5).
Os relevos não devem reduzir significativamente a integridade estrutural da ferramenta. Os fabricantes de ferramentas normalmente os projetam usando curvas de grande raio projetadas para minimizar o máximo de estresse local possível.
Essa modificação da ferramenta permite que um flange de retorno profundo passe completamente através de uma janela que foi cortada no corpo da perfuração. A janela geralmente é superdimensionada em relação ao flange para permitir a folga. Grandes raios nos cantos doA janela também ajuda a reduzir o estresse no soco (veja as Figuras 6 e 7).
O Windows nunca deve comprometer a força da ferramenta. Eles são melhor feitos pelos produtores de ferramentas que fazem os cálculos para garantir que a ferramenta atenda aos requisitos de aplicação sem comprometer sua integridade estrutural.
O operador do freio deve posicionar a peça corretamente antes do início do ciclo de curvatura. O flange deve ser capaz de se formar livremente dentro e através da janela sem entrar em contato com nenhuma obstrução. O operador também precisa ser capaz de desmembrar oparte da janela e remova -a da área de dobra. Isso novamente exige uma forte colaboração entre design e fabricação.
Figura 2
O 3-in. Flange de retorno, duas vezes a dimensão do 1,5 pol. O flange produzido pela segunda curva, suporta o 14 por 14 pol. superfície.
Fazer uma única curva é uma coisa. Fazer muitos em uma parte é algo completamente diferente. É aqui que o seqüenciamento Bend entra em jogo.
Quais curvas devem ser o primeiro e quando se deve fazer o flange de retorno profundo? Parte geometria impulsiona a sequência de curvatura, e é por isso que não existe uma regra geral. Em alguns casos, o operador dobra o flange de retorno profundo no início doseqüência; Em outros casos, está no final. Como você vai saber?
Considere uma caixa onde as curvas adjacentes se cruzam. Com flanges de retorno profundo, um soco com chifres (veja a Figura 8) não se estenderá profundamente o suficiente para alcançar a linha de curvatura sem que o corpo da punção interfira nas curvas adjacentes. NãoMatter A sequência de curvatura, o operador descobrirá que, ao formar essas curvas, os flanges de retorno adjacentes colidirão com o corpo da sociedade.
Para enfrentar esse desafio, você pode modificar a peça em branco com um alívio de corte ou corte a laser produzido por um laser ou pressagial. Isso cria um corte ao longo da linha de curvatura na área exata em que a ferramenta não pode dobrar o material.
Em nosso exemplo atual de caixa, colocar um corte à esquerda e à direita da curva cria efetivamente uma linha de curvatura mais curta, o que significa que o operador pode usar uma seção de soco mais curta que não interfira nos flanges de retorno.
Mas e se o design da peça não permitir que você coloque cortes de alívio ao longo da linha de curvatura? Nesse caso, você pode criar uma depressão pré -forma ou relevo de uma linha ou ranhura. Segue -se exatamente ao longo da linha de curvatura no mesmo lugar e parao mesmo comprimento do alívio de corte. A ranhura enfraquece o material, mas não o separa ou falha (veja a Figura 9).
O material enfraquecido ainda oferece alguma resistência durante o ciclo de curva, mas não uma quantidade significativa. Isso novamente permite que o operador do freio use uma seção de ferramenta mais curta que não interfira nos flanges de retorno.
Para criar a depressão ou o relevo da pré-forma, você pode usar uma prensa de perfuração com uma ferramenta de relevo de estilo universal que pode acomodar várias espessuras do material ou uma ferramenta de relevo dedicada projetada para uma espessura de material específica.O que escolher depende dos requisitos de aplicação, bem como da qualidade da superfície do material que o design da peça exige. Essas ferramentas estão disponíveis para aplicativos animados e decendentes.
Criar uma estratégia de formação eficaz requer boa comunicação. O operador de freio da imprensa pode executar toda a sequência de dobras sem as ferramentas e flanges formados anteriormente em colisão? E o operador pode manipular com eficiência oParte durante a flexão e remova -a da ferramenta depois de se formar completamente?
Qualquer geometria de parte que inclua um flange de retorno profundo exigirá cuidados e atenção extras do designer de peças e do operador do freio. Sua colaboração garantirá que o cliente fique satisfeito com o resultado.
Imagens cortesia de ferramentas de precisão de parceiro.
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