Ohýbání je jednou z nejběžnějších operací výroby plechu. Tato metoda, známá také jako lisování, obrubování, ohýbání, skládání a lemování, se používá k deformaci materiálu do úhlového tvaru.
Toho je dosaženo působením síly na obrobek. Pro dosažení plastické deformace musí síla přesáhnout mez kluzu materiálu. Jedině tak dosáhnete trvalého výsledku v podobě ohybu.
Jaké způsoby ohýbání jsou nejčastější? Jak pružina ovlivňuje ohyb? Co je k-faktor? Jak vypočítat přídavek na ohyb?
Všechny tyto problémy jsou diskutovány v tomto příspěvku spolu s některými ohýbacími tipy.
Způsoby ohýbání:
Existuje několik různých způsobů ohýbání. Každý má své výhody. Obvykle existuje dilema mezi snahou o přesnost nebo jednoduchost, zatímco ta druhá je stále více používána. Jednodušší metody jsou flexibilnější a hlavně vyžadují méně různých nástrojů k dosažení výsledků.
Ohyb do V:
V-ohýbání je nejběžnější metoda ohýbání pomocí razníku a matrice. Má tři podskupiny – základní nebo spodní ohýbání, „volné“ nebo „vzduchové“ ohýbání a ražení. Ohýbání vzduchem a ohýbání podpory tvoří asi 90 % všech operací ohýbání.
Níže uvedená tabulka vám pomůže určit minimální délku příruby b (mm) a vnitřní poloměr ir (mm) v závislosti na tloušťce materiálu t (mm). Můžete také vidět šířku matrice V (mm), která je potřebná pro takový výkon. Každá operace vyžaduje určitou tonáž na metr. To je také uvedeno v tabulce. Můžete vidět, že silnější materiály a menší vnitřní poloměry vyžadují větší sílu nebo tonáž. Zvýrazněné parametry jsou doporučené specifikace pro ohýbání kovů.
Graf ohybové síly
Řekněme, že mám plech o tloušťce 2 mm a chci ho ohnout. Pro jednoduchost používám i vnitřní rádius 2mm. Nyní vidím, že minimální délka příruby pro tento ohyb je 8,5 mm, takže to musím vzít v úvahu při navrhování. Požadovaná šířka matrice je 12 mm a tonáž na metr je 22. Nejnižší celková kapacita stojanu je kolem 100 tun. Ohybová linie mého obrobku je 3 m, takže celková potřebná síla je 3 * 22 = 66 tun. Takže i jednoduchý pracovní stůl s dostatečným prostorem pro ohýbání 3stopých plechů bude stačit.
Je však třeba mít na paměti jednu věc. Tato tabulka platí pro konstrukční oceli s mezí kluzu cca 400 MPa. Pokud chcete ohýbat hliník, hodnotu tonáže lze vydělit 2, protože vyžaduje menší sílu. U nerezové oceli je tomu naopak – požadovaná síla je 1,7krát větší, než je uvedeno v této tabulce.
Spodní lisování:
Při spodním lisování lisovník přitlačuje plech proti povrchu matrice, takže úhel matrice určuje konečný úhel obrobku. Vnitřní poloměr zkoseného plechu závisí na poloměru matrice.
Jak je vnitřní vlasec stlačován, je k další manipulaci s ním potřeba stále větší síla. Spodní lisování umožňuje použití této síly, protože konečný úhel je předem určen. Schopnost vyvinout větší sílu snižuje pružící účinek a zajišťuje dobrou přesnost.
Rozdíl úhlu zohledňuje efekt odpružení
Při spodním lisování je důležitým krokem výpočet otvoru matrice ve tvaru V.
| Šířka otvoru V (mm) | ||||
| Metoda / Tloušťka (mm) | 0,5 . 2,6 | 2,7 . 8 | 8,1 . 10 | Více 10 |
| Spodní lisování | 6t | 8t | 10t | 12t |
| Volné ohýbání | 12. 15t | |||
| Razítko | 5t | |||
Experimentálně bylo prokázáno, že vnitřní poloměr je asi 1/6 šířky otvoru, což znamená, že rovnice je: ir = V/6.
Ohýbání vzduchem:
Částečné ohýbání neboli vzduchové ohýbání získalo svůj název podle skutečnosti, že se obrobek ve skutečnosti zcela nedotýká součástí nástroje. Při částečném ohýbání se obrobek opírá o 2 body a razník tlačí ohyb. Stále se obvykle provádí na ohraňovacím lisu, ale ve skutečnosti není potřeba boční matrice.
Ohýbání vzduchem poskytuje větší flexibilitu. Řekněme, že máte kostku a úder 90°. Pomocí této metody můžete získat výsledky od 90 do 180 stupňů. Přestože je tato metoda méně přesná než ražba nebo ražba, její krása je její jednoduchost. V případě, že zatížení slábne a pružný zpětný ráz materiálu má za následek nesprávný úhel, lze jej snadno upravit pouhým použitím trochu většího tlaku.
Samozřejmě je to důsledek nižší přesnosti oproti spodnímu lisování. Velkou výhodou částečného ohýbání je zároveň to, že ohýbání pod jiným úhlem nevyžaduje přestavbu.
Ražba:
Dříve bylo ražení mincí mnohem běžnější. To byl prakticky jediný způsob, jak získat přesné výsledky. Dnes je tato technika tak dobře řízená a přesná, že se takové metody již nepoužívají.
Ražba při ohýbání poskytuje přesné výsledky. Například, pokud chcete úhel 45 stupňů, budete potřebovat úder a matrici s přesně stejným úhlem. Není se čeho bát.
Proč? Vzhledem k tomu, že razítko pronikne do listu, vtlačí do obrobku zářez. To spolu s velkou silou (cca 5-8x větší než při částečném ohýbání) zaručuje vysokou přesnost. Penetrační efekt také zajišťuje velmi malý vnitřní poloměr ohybu.
Ohýbání ve tvaru U:
U-ohýbání je principiálně velmi podobné ohýbání do V. Je tam matrice a razník, tentokrát jsou ve tvaru U, což má za následek podobný ohyb. Jedná se o velmi jednoduchý způsob, například ohýbání ocelových U-kanálů, ale není tak obvyklý, protože takové profily lze vyrábět i jinými, flexibilnějšími způsoby.
Oblíbené ohýbačky plechu:
Tento moderní lis je určen pro ohýbání plechů. Robustní svařovaná rámová konstrukce, tepelně temperovaná pro zmírnění pnutí při svařování v konstrukci, a spolehlivá hydraulika umožňují dobré výsledky zpracování plechu. Synchronizace chodu dvou hydraulických válců je zajištěna mechanickou traverzou mezi nimi. Pohon pohybu zadních dorazů je elektromechanický a ovládá se z dálkového ovladače na předním panelu.
Pokud vytváříte své vlastní kresby, zde je to, co potřebujete vědět. Proces ohýbání prodlužuje materiál. To znamená, že neutrální čára nebo osa, o které jsme hovořili v předchozím článku, ve skutečnosti není uprostřed materiálu. Plochý kus však musí být tvarován podle neutrální linie. A k nalezení jeho polohy je zapotřebí koeficient k.
Koeficient K je empirická konstanta, to znamená, že jeho hodnota byla stanovena jako výsledek testů. Liší se v závislosti na materiálu, jeho tloušťce, poloměru ohybu a způsobu ohýbání. Faktor k v podstatě posouvá neutrální čáru, aby poskytl plochý vzor, který odráží realitu. Jeho použitím získáte přídavek na ohyb, což je v podstatě délka ohýbané neutrální osy.
První část tohoto článku najdete na našem blogu zde. Poznámka: Tento článek je překladem.
Vzorec koeficientu K:
Vzorce přídavku na ohyb:
Pro ohyby od 90 do 165 stupňů je vzorec:
Pro ohyby větší než 165° není nutné počítat přídavky na ohyb, protože neutrální osa zůstává téměř uprostřed součásti.
Pro výpočet ploché součásti musíte použít délku oblouku neutrální osy
Výpočet přídavku na ohyb:
Řekněme, že máte kus podobný tomu na obrázku výše – má rovnou nohu 20 mm a další 70 mm. Úhel ohybu je 90°, tloušťka plechu je 5 mm a vnitřní poloměr je 6 mm. Chceme znát konečnou délku dílu. Nejprve musíme začít s koeficientem k:
Dalším způsobem, jak určit faktor k, je řídit se „pravidlem“. Jednoduše vyberte faktor k podle vašeho materiálu z níže uvedené tabulky. To poskytuje ve většině případů poměrně přesné výsledky.
Nyní můžeme přejít k přídavkům na ohyb:
Abychom získali konečnou délku, jednoduše přidáme dvě délky nohavic k přídavku lemu:
Tipy na ohýbání plechu:
Mluvil jsem tedy s naším zkušeným obchodním manažerem, který ví hodně o ohýbání plechů. Nadchl se a rozhodl se využít příležitosti podělit se o své znalosti o ohýbání plechů. Poskytl tedy seznam běžných chyb a řešení, jak se jim vyhnout.
Minimální délka příruby:
Existuje minimální délka příruby, jak bylo uvedeno výše. Pokyny naleznete v tabulce ohýbacích sil. V závislosti na tloušťce se volí šířka razítka. Pokud navrhnete přírubu příliš krátkou, nešikovně spadne do mezery a nedosáhnete požadovaného výsledku.
Populární ohýbačky kovů:
Síla 30 tun. Délka ohybu 1600 mm. Vzdálenost mezi sloupy je 1100 mm. Hloubka čelistí 180 mm. Výkon motoru 3 kW.
Síla, 63 T. Délka ohybu, 2500 mm Vzdálenost mezi sloupy, 2050 mm*.
Síla 110 tun. Délka ohybu 2500 mm. Vzdálenost mezi sloupy je 2050 mm. Hloubka čelistí 320 mm. Výkon motoru 7,5 kW.
Zkosené strany:
Zkosení musí končit před základnou součásti
Pokud chcete vyrobit přírubu se zkosením na jednom nebo obou koncích, stále platí předchozí pravidlo o minimální délce příruby. Zkosení musí ponechat dostatek místa pro správné ohyby, jinak bude příruba vypadat zkrouceně a nikdo nebude šťastný.
Vzdálenost od otvoru k ohybu:
Těsně rozmístěné otvory se mohou zdeformovat
Pokud jsou otvory umístěny příliš blízko ohybu, mohou se zdeformovat. Kulaté otvory nejsou tak problematické jako jiné typy, ale šrouby stále nemusí procházet. Minimální rozměry příruby jsou opět uvedeny v tabulce ohybových sil a otvory umístěte dále, než je minimální.
Symetrie:
Aby nedošlo k záměně, může být obdélníkový otvor na obou stranách
Při výrobě dílů, které jsou téměř symetrické, existuje velké nebezpečí. Pokud je to možné, udělejte je symetrické. Pokud je díl téměř symetrický, může být operátor ohraňovacího lisu zmatený. Výsledek? Váš kus bude ohnut špatným směrem.
Nýtovací matice:
Nýtovací matice v dráze ohýbacího nástroje
Pokud používáte nýtovací matice v blízkosti linie ohybu, je známo, že jejich instalace před ohybem je dobrá pro zajištění její použitelnosti. Po ohnutí se mohou otvory zdeformovat. Ujistěte se však, že matice nebudou překážet ohýbacím nástrojům.
Malé příruby pro velké díly:
Malé ohnutí na konci velké části může způsobit problémy
U velkých a těžkých dílů je lepší se vyhnout malým přírubám. To velmi ztěžuje výrobu a může vyžadovat ruční zpracování, které je dražší než jednoduché mechanické zpracování. Z toho vyplývá, že pokud je to možné, je lepší zvolit alternativní řešení.
Záhyby vedle sebe:
Zkontrolujte tabulku ohybových sil pro minimální délku příruby
Pokud chcete zahrnout sekvenční ohyby, zkontrolujte, zda je to proveditelné. Problém nastává, když nemůžete nasadit již ohnutý díl na matrici. Pokud jsou ohyby v jednom směru – ohyb do U – pak platí obecné pravidlo, že mezikus by měl být delší než příruby.
Umístěte ohyby na stejnou čáru:
Tato část vyžaduje mnoho úprav.
Pokud máte více přírub v řadě, je nejlepší navrhovat ohyby na jedné lince. S ohledem na to můžete omezit počet operací na minimum. V opačném případě musí obsluha provádět úpravy pro každý jednotlivý ohyb, což znamená ztrátu času a peněz.
Čára ohybu je rovnoběžná se stranou:
Tento typ ohybových čar vede k nepřesným výsledkům.
Jak říká nadpis. Pro účely umístění by měla existovat rovnoběžná strana s linií ohybu. Pokud ji nemáte, bude zarovnání dílu pořádně bolet na hlavu a můžete skončit s neuspokojivým výsledkem.
Odlehčení ohybu:
Je vyžadováno odlehčení ohybu
Pro dosažení nejlepšího výsledku se doporučuje provést nejen malý řez laserem, ale skutečný výřez na stranách budoucí příruby – což by mělo být reliéfem ohybu. Šířka takového řezu musí přesahovat tloušťku materiálu. Tím je zajištěno, že při konečném ohýbání nedochází k žádným trhlinám nebo deformacím. Další dobrou praxí je zahrnout malé poloměry do ohybových reliéfů, protože také uvolňují namáhání materiálu.
Ohýbání krabice:
Malé mezery zajistí, že se práce dokončí
Při ohýbání krabice je nutné ponechat malé mezery mezi přírubami. V opačném případě může poslední ohyb narazit do stávajících a rozbít celou konstrukci.
Zkontrolujte plochý vzor:
Jedna věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že občas musíte přepnout zobrazení CAD na plochý vzor. To má mnoho výhod. Za prvé, pokud se necháte unést přírubami, můžete skončit s něčím, co v plochém provedení nemůže existovat. A co nemůže existovat v plochém diagramu, nemůže existovat v žádném jiném.
Změřte rozložení. Možná budete moci upravit design pro optimální přizpůsobení. Neberte list větší velikosti, pokud je v dosahu menší velikost. Možná se vám vejdou 2 díly na jeden list, když odečtete pár milimetrů? To se promítne do konečné ceny projektu.
Základní pravidlo pro minimální poloměr ohybu:
Nechte to jednoduché. Co může být jednodušší než zvolit vnitřní poloměr (ir) rovný tloušťce materiálu. To vám umožní vyhnout se následným problémům, zbytečným myšlenkám a hloupým chybám. Zmenšení poloměru pod tuto hodnotu může způsobit problémy. Větší poloměr jen zkomplikuje některé další výpočty.
Směr ohybu:
Ohýbání kolmo k válcování
Ohyby by neměly být navrženy ve stejném směru, ve kterém byl materiál válcován. To je důležité zejména pro hliník. Všichni samozřejmě známe 4stranná hliníková pouzdra, která zahrnují operace ohýbání, které jsou opakem toho, co nabízíme. Tomu je však nejlepší se pokud možno vyhnout. Výsledkem mohou být nerovné povrchy nebo dokonce praskliny.
I když se výrobní inženýři starají o to, aby si těchto věcí všimli, je užitečné si jich všimnout sami. To pomáhá zohlednit spotřebu materiálu.
Ohyb okraje:
Pokud je to možné, ponechte vnitřní poloměr
Pokud chcete zpevnit okraje plechu, pak je zkosení okrajů skvělou volbou. Zde však platí několik tipů. Uvnitř ohybu je lepší nechat malý poloměr. K úplnému zničení poloměru je zapotřebí většího výkonu a tonáže. Materiál také vystavuje riziku praskání. Opuštění rádiusu naopak toto nebezpečí odstraňuje.
Ohodnoťte materiál:
Běžné tenké plechy z konstrukční oceli o tloušťce 1 mm vydrží téměř vše. Poté je třeba provést výzkum. S některými materiály je mnohem obtížnější manipulovat. Dosažení dobrého výsledku závisí na vašich znalostech a pomoci, kterou vám může poskytnout váš procesní inženýr.
Pokud se vám článek líbil, dejte like, sdílejte ho se svými přáteli a zanechte komentáře!
