Taivutus

Taivutus on metallin muovausprosessi, jossa litteistä levyistä tai nauhoista muotoillaan V--muotoja, U--kanavia, käyriä tai monimutkaisia ​​geometrioita käyttämällä mekaanista voimaa. Alla on yksityiskohtainen erittely taivutuksen tuotantoprosessista, joka kattaa menetelmät, laitteet ja keskeiset näkökohdat.

 

Kuvaus

 

Taivuttaminen tarkoittaa sen muodon muuttamista muuttamatta sen tilavuutta. Tarkka taivutus riippuu tärkeistä tekijöistä, kuten materiaalin tyypistä, materiaalin paksuudesta, taivutuskulmasta, taivutusvarasta (mikä määrin materiaalia voidaan taivuttaa rikkoutumatta). On tärkeää säilyttää työkappaleen eheys taivutusprosessin aikana.

 

Taivutusratkaisut

 

Metallilevyjen valmistusratkaisuista taivutusta suositaan sen kustannustehokkuuden ja monipuolisuuden vuoksi, koska sillä voidaan luoda monimutkaisia ​​muotoja yhdestä metallikappaleesta, mikä vähentää kokoonpanoaikaa ja kustannuksia. Samalla on mahdollista valmistaa suuri määrä osia nopeasti. Lisäksi metallin taivutusprosessit johtavat usein minimaaliseen jätemäärään, mikä edistää materiaalitehokkuutta. Nykyaikaiset taivutustekniikat ja -työkalut pystyvät käsittelemään tehokkaasti erilaisia ​​metalleja pehmeästä teräksestä, alumiinista, ruostumattomasta teräksestä, messingistä ja kuparista, mikä parantaa tekniikan teollisuuden soveltuvuutta. Alla on lyhyt yhteenveto taivutustekniikoista:

 

Taivutusmenetelmät ja -laitteet
Menetelmä	Laitteet	Paras	Toleranssi
Paina Brake Bending	Hydraulinen / jarrun painaminen	Erittäin{0}}tarkat V/U-taivutukset	±0,1–0,5 mm
Rullan taivutus	3-rulla/pyramidirulla	Kaarevat paneelit, sylinterit	±0,5–2 mm
Taitettava	Paneelin taittokone	Suuret metallilevyosat	±0,2–1 mm
Pyörivä vetotaivutus	CNC-putkien taivutuskone	Tiukat{0}}sädeputken mutkat	±0,1–0,3 mm
Ilman taivutus	Paina jarrua (Open Die)	Joustavat, alhaiset-työkalukustannukset-taivutukset	±0,2–0,8 mm

 

Taivutuskaavat ja laskelmat

 

Alla on metallin valmistuksen perustaivutuskaavat ja -laskelmat, jotka kattavat puristusjarrutoiminnot, taivutusvarat, vetoisuusvaatimukset ja takaisinjoustokompensaation, ja näitä kaavoja voidaan pitää yleisohjeina, koska materiaalin todellisella paksuudella on toleranssia ja mekaanisten ominaisuuksien vaihtelua. Siksi käyttäjien on hienosäädettävä työkalut, voima ja taivutuskulma näytteenottoprosessin aikana.

 

1. Taivutusvara (BA)=[(π × Taivutuskulma) / 180] × (Säde + K-kerroin × paksuus)

Huomautus: K-kerroin vaihtelee eri metallimateriaaleista riippuen

√Pehmeä teräs: 0,30-0,35, 0,33 on laajalti hyväksytty konsistenssinsa vuoksi.

√Alumiini: 0,4-0,5 (kuten 5052 ja 6061), korkeampi K suuremman venymän vuoksi.

√Ruostumaton teräs (304 & 316): 0,35–0,45, työ-kovettuu ja alempi K hehkutetuissa teräslajeissa.

√Kupari (C110, C101): 0,35-0,45, vaihtelee luonteen mukaan

√ Messinki: 0,35-0,42, samanlainen kuin ruostumaton, mutta vähemmän joustavia, ja on tärkeää määrittää neutraaliakselin sijainti (jossa materiaali ei veny eikä puristu).

 

2. Taivutusvoiman laskenta perustuu ilmataivutukseen

Voima (tonnia) =(1,42 x vetolujuus (MPa) × pituus (mm) x paksuus^2 (mm) / suuttimen aukko (mm)

Esimerkki:

Materiaali: 304 ruostumaton teräs (600 MPa vetolujuus)

Pituus: 1000 mm

Paksuus: 3 mm

Suulakkeen aukko: 24 mm

Voima=(1,42 × 600 × 1000 × 3^2) / 24≈34,6 tonnia

 

3. Taivutusvähennys (BD) (säätää tasaisen kuvion materiaalin venymistä/puristusta varten)

BD=2 × (OSSB−BA)

Ulkopuolinen takapuoli (OSSB)=Tan (taivutuskulma/2) x (säde + paksuus)

Esimerkki:

Taivutuskulma: 90 astetta

Säde: 4 mm

Paksuus: 2 mm

BA=5.7mm

OSSB=rusketus (45 astetta )×(4+2)=6 mm

Siksi BD=2×(6−5,7)=0.6 mm

 

4. Backback-korvaus

Huomaa: se on erittäin tärkeä tekijä metallimateriaalin palautuvan pylvään-taivuttamisessa.

Kaava: Ylitaivutuskulma=Kohdekulma × (1+Springback-tekijä)

Takaisinjousikerroin eri metalleille

√Mieto teräs: 1 aste – 3 astetta 90 asteen taivutusta kohti

√Ruostumaton teräs: 5 astetta -10 astetta

√Alumiini: 2 astetta – 5 astetta

√Kupari 1 - 4 astetta, vaihtelee luonteen mukaan

√Messinki (4 astetta – 8 astetta), messingillä on normaalisti korkea joustokerroin, ja siksi erittäin tiukkaa toleranssia on vaikea hallita.

On neljä tekijää, jotka vaikuttavat palautumiseen:

√Materiaalin kovuus

√Taivutussäde (R)

√Taivutuskulma

√Materiaalin paksuus

​

5. Pienin taivutussäde (vältä halkeilua)

Pienin säde=Materiaalin paksuus × kerroin

Kerroin

√Mieto teräs: 0,5–1,0

√Ruostumaton teräs: 1,0–2,0, 1,0 T hehkutettu, 2,0 T kylmätyöstetty.

√Alumiini: 0,8–1,5, 0,8 T pehmeälle, 1,5 T kovalle (esim. 6061-T6).

√Kupari: 0,5–1,0, 0,5 T pehmeälle (O-lämpö), 1,0 T kovalle (H-lämpö)

√Messinki: 0,6-1,2, 0,6T hehkutettu, 1,2T kova.

 

6. Taivutuksen helpotuksen laskenta (Estä repeäminen taivutetuissa päissä)

Relief Width Suurempi tai yhtä suuri kuin materiaalin paksuus

Relief Depth Suurempi tai yhtä suuri kuin säde+paksuus

 

 

Yleiset taivutusvirheet ja ratkaisut

 

Metallin taivutus on erittäin tärkeä tuotantoprosessi eri teollisuudenaloilla, ja se vaatii tarkkuutta ja asiantuntemusta korkealaatuisten osien-valmistukseen. Alla on lyhyt luettelo yleisistä taivutusvirheistä ratkaisuineen.

 

Yleiset taivutusvirheet ja ratkaisut
Vika	Aiheuttaa	Ratkaisu
Springback	Materiaalin elastisuus	Ylitaivutuskulma, käytä pohjamuotteja
Halkeilu	Terävä taivutussäde	Lisää sädettä, hehkuta materiaalia
Vääntyminen	Epätasainen stressin jakautuminen	Käytä porrastettua taivutussarjaa
Pintanaarmut	Huono työkalun viimeistely	Puolan muotit, käytä suojakalvoa

 

Fabmann käyttää nykyaikaisia ​​puristusjarruratkaisuja simulointiohjelmistolla, jonka avulla pystymme visualisoimaan taivutusprosessin ja vaikutuksen ennen tuotantoa, ja sen avulla voimme tunnistaa mahdolliset viat ja optimoida taivutustuotantoratkaisut asiakkaillemme.