質問: プリント内の曲げ半径 (私が指摘したように) が工具の選択にどのように関係しているのか理解するのに苦労しています。たとえば、現在、0.5 インチ A36 鋼で作られた一部の部品で問題が発生しています。これらの部品には直径 0.5 インチのパンチを使用します。半径4インチ。死ぬ。ここで、20% ルールを使用して 4 インチを乗算するとします。ダイの開口部を 15% (スチールの場合) 増やすと、0.6 インチになります。しかし、印刷に 0.6 インチの曲げ半径が必要な場合、オペレータはどのようにして半径 0.5 インチのパンチを使用するかを知るのでしょうか?
A: 板金業界が直面している最大の課題の 1 つについて言及しました。これは、エンジニアと生産工場の両方が対処しなければならない誤解です。これを修正するには、根本的な原因である 2 つの形成方法と、それらの違いを理解していないことから始めます。
1920 年代の曲げ機械の出現から現在に至るまで、オペレーターは底部の曲げや研削を備えた部品を成形してきました。底部曲げは過去 20 ～ 30 年で廃れてきましたが、板金を曲げる際には曲げ方法が依然として私たちの考え方に浸透しています。
精密研削工具は 1970 年代後半に市場に登場し、パラダイムを変えました。それでは、精密工具がかんな工具とどう違うのか、精密工具への移行が業界にどのような変化をもたらしたのか、そしてそれがあなたの質問とどのように関係しているのかを見てみましょう。
1920 年代に、成形はディスク ブレーキの折り目から、対応するパンチを備えた V 字型の金型に変わりました。90度のパンチは90度のダイとともに使用されます。折り曲げから成形への移行は、板金にとって大きな前進でした。新開発のプレートブレーキが電気的に作動することもあり、曲げるたびに手動で曲げる必要がなくなり、速度が向上しました。また、板ブレーキを下から曲げることができるため、精度が向上します。バックゲージに加えて、パンチがその半径を材料の内側の曲げ半径に押し込むという事実も精度の向上に寄与すると考えられます。これは、厚さよりも薄い材料の厚さにツールの先端を適用することによって達成されます。一定の内側曲げ半径を達成できれば、どのようなタイプの曲げを行っても、曲げ減算、曲げ許容値、外側縮小、K ファクターの正しい値を計算できることは誰もが知っています。
非常に多くの場合、部品の内部曲げ半径は非常に鋭くなっています。メーカー、デザイナー、職人たちは、すべてが再構築されたように見えたので、その部品が耐えられることを知っていました - そして実際、少なくとも今日と比べればそうでした。
もっと良いものが現れるまでは大丈夫です。次のステップは 1970 年代後半に、精密研削工具、コンピュータ数値制御装置、高度な油圧制御装置の導入によって始まりました。これで、プレス ブレーキとそのシステムを完全に制御できるようになりました。しかし転換点は、すべてを変える精密研磨ツールです。高品質の部品を製造するためのすべてのルールが変わりました。
結成の歴史は飛躍に満ちています。一足飛びに、プレートブレーキの一貫性のないフレックス半径から、スタンピング、プライミング、エンボス加工によって作成される均一なフレックス半径に移行しました。(注: レンダリングはキャストと同じではありません。詳細については、コラム アーカイブを参照してください。ただし、このコラムでは、レンダリングとキャストの両方の方法を指すために「ボトム ベンディング」を使用します。)
これらの方法では、部品を形成するためにかなりのトン数が必要です。もちろん、これは多くの意味で、プレス ブレーキ、工具、部品にとって悪いニュースです。しかし、業界がエアフォーミングへの次のステップに進むまで、ほぼ 60 年間、最も一般的な金属曲げ方法であり続けました。
では、空気の形成 (または空気の曲がり) とは何でしょうか?ボトムフレックスと比べてどうですか？このジャンプにより、半径の作成方法が再び変更されます。ここで、空気は、曲げの内側半径を打ち抜く代わりに、ダイの開口部またはダイ アーム間の距離のパーセンテージとして「浮いた」内側半径を形成します (図 1 を参照)。
図 1. 空気曲げでは、曲げの内側半径はパンチの先端ではなく、ダイの幅によって決まります。半径はフォームの幅内で「変動」します。さらに、貫通深さ (ダイの角度ではありません) によって、ワークピースの曲げ角度が決まります。
当社の基準材料は、引張強度が 60,000 psi で、エア フォーミング半径がダイ穴の約 16% である低合金炭素鋼です。材料の種類、流動性、状態などにより割合は異なります。板金自体の違いにより、予測されたパーセンテージが完全になることはありません。ただし、それらはかなり正確です。
ソフトアルミニウムエアは、ダイ開口部の半径 13% ～ 15% を形成します。熱間圧延した酸洗および油を塗布した材料の空気形成半径は、ダイ開口部の 14% ～ 16% です。冷間圧延鋼 (当社の基本引張強度は 60,000 psi) は、ダイ開口部の半径 15% ～ 17% 内の空気によって成形されます。304 ステンレス鋼のエアフォーミング半径はダイ穴の 20% ～ 22% です。繰り返しますが、これらのパーセンテージには、材料の違いにより値の範囲があります。別の材料の割合を決定するには、その引張強度を参照材料の 60 KSI 引張強度と比較できます。たとえば、材料の引張強度が 120-KSI の場合、その割合は 31% ～ 33% である必要があります。
たとえば、炭素鋼の引張強度が 60,000 psi、厚さが 0.062 インチ、いわゆる内側曲げ半径が 0.062 インチであるとします。これを 0.472 ダイの V 穴の上で曲げると、結果の式は次のようになります。
したがって、内側の曲げ半径は 0.075 インチになります。これを使用して、曲げ許容値、K ファクター、後退、および曲げ減算をある程度の精度で計算できます。つまり、プレス ブレーキ オペレータが適切なツールを使用し、オペレータが使用するツールを中心に部品を設計している場合です。 。
この例では、オペレータは 0.472 インチを使用します。スタンプ開封。オペレーターはオフィスに歩いて行き、こう言いました。「ヒューストン、問題が発生しています。0.075です。」衝撃半径は？本当に問題があるようです。どこに行けば入手できますか？取得できる最も近い値は 0.078 です。「または0.062インチ。0.078 インチ。パンチの半径が大きすぎます。0.062 インチ。パンチの半径が小さすぎます。」
しかし、これは間違った選択です。なぜ？パンチ半径は内側の曲げ半径を作成しません。覚えておいてください、私たちはボトムフレックスについて話しているのではありません、そうです、ストライカーの先端が決定的な要素です。私たちは空気の形成について話しています。マトリックスの幅によって半径が作成されます。パンチは単なる押し要素です。また、ダイの角度は曲げの内側半径に影響を与えないことにも注意してください。鋭角行列、V 字型行列、またはチャネル行列を使用できます。3 つすべてのダイ幅が同じであれば、同じ内側曲げ半径が得られます。
パンチ半径は結果に影響しますが、曲げ半径の決定要因ではありません。ここで、フローティング半径より大きいパンチ半径を形成すると、パーツの半径はさらに大きくなります。これにより、曲げ許容値、収縮、K 係数、および曲げ控除が変更されます。まあ、それは最良の選択肢ではありませんね?ご存知のとおり、これは最善の選択肢ではありません。
0.062 インチを使用するとどうなるでしょうか?衝撃半径は？この当たりは良いだろう。なぜ？少なくとも既製の工具を使用する場合、自然な「フローティング」内側曲げ半径に可能な限り近いためです。この用途でこのパンチを使用すると、一貫した安定した曲げが得られます。
理想的には、フローティング パーツ フィーチャーの半径に近い、ただしそれを超えないパンチ半径を選択する必要があります。フロートの曲げ半径に比べてパンチ半径が小さいほど、特に大きく曲げることになった場合、曲げがより不安定になり、予測可能になります。パンチが狭すぎると、材料がしわになり、一貫性と再現性が低下した鋭い曲げが作成されます。
多くの人が、なぜダイ穴を選択する際に材料の厚さだけが重要なのかと尋ねます。空気形成半径を予測するために使用されるパーセンテージは、使用されている金型が材料の厚さに適した金型開口部を備えていることを前提としています。つまり、マトリックス ホールが希望よりも大きくなったり、小さくなったりすることはありません。
モールドのサイズを増減することはできますが、半径が変形する傾向があり、曲げ関数の値の多くが変化します。間違ったヒット半径を使用した場合にも、同様の影響が発生する可能性があります。したがって、経験則として、材料の厚さの 8 倍のダイ開口部を選択するのが良い出発点となります。
せいぜい、エンジニアが工場に来て、プレス ブレーキのオペレーターと話す程度です。成形方法の違いを全員が理解できるようにしてください。彼らがどのような方法でどのような材料を使用しているかを調べてください。保有するすべてのパンチとダイのリストを取得し、その情報に基づいて部品を設計します。次に、部品を正しく加工するために必要なパンチとダイを文書に書き留めます。もちろん、ツールを調整しなければならない場合には酌量すべき事情があるかもしれませんが、これは原則ではなく例外であるべきです。
オペレーターの皆さん、皆さんが傲慢であることは承知していますが、私自身もその一人でした。しかし、お気に入りのツールセットを選択できる時代は終わりました。ただし、部品設計にどのツールを使用するかを指示されることは、あなたのスキル レベルを反映するものではありません。それは単なる事実です。私たちは今や薄い空気でできており、前かがみではなくなりました。ルールが変わりました。
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投稿日時: 2023 年 8 月 25 日