V-образный паз делает невозможный изгиб возможным
V-образная канавка прорезает канавку, которая уменьшает толщину металла на линии изгиба и позволяет создавать очень маленький внешний радиус изгиба.
Вопрос: Я работаю в мастерских много лет, но до недавнего времени я никогда не слышал о V-образных канавках для производства деталей из листового металла. Все, что я читал на эту тему, что не так много, говорит о преимуществах V-образных канавок, но не столько о том, что происходит после того, как эти канавки находятся в плоской части. Вам все еще нужен гибочный пресс, или деталь изготовлена вручную? Как получается внутренний радиус в этом типе изгиба, и как рассчитывается допуск изгиба и вычитание изгиба? Когда, как и где я буду использовать V-образную канавку, и какие детали получат от этого выгоду?
Ответ: Впервые я столкнулся с концепцией канавок еще в 1960-х, но эту историю лучше всего не раскрывать. Перенесемся на 40 лет назад, и у нас нарезка канавок теперь имеет совершенно иную интерпретацию, по крайней мере, когда дело доходит до производства деталей из листового металла и пластин.
Роща Малого
Впервые я столкнулся с металлическими канавками около 10 лет назад, когда производил очень мелкие детали в своем магазине. Материалы были тоньше 0,012 дюйма, с допуском размеров ± 0,0015 дюйма и угловым допуском ± 0,5 градуса. Для этих толщин и материалов, фототравление было лучшим вариантом для производства квартиры. Фототравление сделало больше, чем просто вырезал периметр куска. Это также дало мне возможность использовать линии половинного травления для создания линий изгиба.
В процессе фототравления ламинат закрепляется на обеих сторонах листа. У ламината есть вырезы там, где ламинат отсутствует, обнажая металл снизу. Распыленная кислота разъедает обнаженный металл, чтобы получить края элементов и внешний край детали. Для линий изгиба половиной травления только один отрезанный слоистый материал размещается на одной стороне заготовки - на поверхности материала, которая будет находиться внутри радиуса изгиба, отнимая только половину толщины материала при определении местоположения и направление изгиба.
Для данного рабочего задания я получил столько деталей, сколько уместилось бы на 12 на 18 дюймов. простынь. Концепция и процесс работали хорошо в этом небольшом масштабе. Эти детали были позолочены после формования, что не оставляло никаких признаков того, что линия полутравления была даже там. Обратите внимание, что процесс фототравления работает не со всеми типами материалов.
Обработка канавок в большем масштабе
За пределами мира фототравления мы определяем V-образную канавку для изгиба как метод установления линии изгиба и угла изгиба с использованием канавок, вырезанных вдоль линии изгиба. Это также известно как сворачивание партитуры, V-сокращение и выигрыш в спине. Процесс нарезания канавок, выполняемый отдельной режущей машиной, производит V-образный вырез, расположенный на линии сгиба. После прорезания канавки изгиб можно выполнить с помощью гибочного пресса или даже вручную. С помощью гибочного пресса оператор может согнуть желобчатый металл в различные углы и формы, используя стандартные или нестандартные инструменты.
V-образная канавка лучше всего подходит (но не ограничивается этим) для толщины материала от 0,031 до 0,236 дюйма. Она работает с черными и цветными металлами и другими материалами, включая пластмассы, алюминий, композитные пластины, латунь, бронзу, медь, золото, серебро, цинк, окрашенная PVD нержавеющая сталь, различные марки нержавеющей стали и мягкая сталь.
Почему V-образный паз?
Некоторые детали имеют особенности, которые традиционные методы гибки гибочного пресса просто не могут производить. Когда воздух формирует листовой металл на гибочном прессе, пуансон толкает материал в пространство матрицы. Во время формования лист переходит из упругого состояния в пластическое состояние, где лист остается согнутым. Угол изгиба устанавливается как функция глубины проникновения в пространство матрицы, причем внутренний радиус изгиба почти равен толщине материала в зависимости от ширины головки.
Поведение нейтральной оси является центральным для гибки листового металла. В плоском состоянии нейтральная ось находится в середине толщины материала. Во время изгиба сжимающие напряжения возникают на внутренней стороне сгиба по направлению к внутреннему радиусу сгиба, тогда как расширение происходит к внешнему радиусу. Эти напряжения смещают нейтральную ось к внутренней поверхности изгиба.
Это смещение нейтральной оси приводит к удлинению, которое мы видим, когда изгибается деталь из листового металла или пластины. Помните, что квартира всегда меньше, чем общая сумма внешних размеров готовой детали.
Недостатки традиционного изгиба
Боковое растягивающее напряжение на внешнем радиусе изгиба часто приводит к обесцвечиванию на внешней стороне изгиба, что неприемлемо для архитектурного применения. V-образная канавка листа или пластины уменьшает толщину на линии изгиба, что, в свою очередь, уменьшает удлинение и последующую деформацию, вызванную боковой растягивающей силой при изгибе.
Когда длинные, узкие фланцы изгибаются на гибочном прессе, деформация происходит от приложенных сжимающих сил по всей ширине изгиба. Эта деформация заставляет материал удлиняться в длину (параллельно линии изгиба), выпуклая кромка изгиба на обоих концах.
В то же время внешний радиус изгиба при растягивающем напряжении вызывает незначительное удлинение детали в направлении ширины (перпендикулярно линии изгиба). Это приводит к тому, что внешний радиус изгиба несколько «втягивается», создавая вогнутость в центре. Чем больше деформация, тем более выраженным становится вогнутый центр на внешнем радиусе. Для большинства частей эта вогнутая область не имеет значения, но в архитектурном приложении это большая проблема, поскольку она изменяет внешний вид готовой детали.
Поскольку V-образная канавка уменьшает толщину материала на линии сгиба, вы увидите меньше этого вогнутости, что приводит к ошибкам прямолинейности; часто внешний радиус становится таким маленьким, вогнутость просто не проблема.
При обычном воздушном изгибе вы достигнете наилучших результатов, когда приблизитесь к взаимно-однозначному соотношению между внутренним радиусом изгиба и толщиной материала - идеальный изгиб. Однако, в зависимости от типа и характера материала, вам может понадобиться изгиб с нулевым радиусом. И вам все равно нужно оставить гладкую внешнюю поверхность на готовом куске.
Иногда деталь может требовать радиуса, который может быть получен с помощью традиционной формы воздуха, и опытный оператор, безусловно, может производить такие изгибы. Но в пределах допустимой зоны листов толщины и вариаций растяжения очень много. Достижение согласованных деталей с течением времени является непростым, а несоответствия материала прижимному прессу могут привести к изменениям угла изгиба, внутреннего радиуса и размера.
Отсюда преимущество утончения материала на линии изгиба с помощью V-образной канавки и последующего уменьшения радиуса изгиба. Разбавление материала на линии изгиба ослабляет изгиб, но если получающаяся (более низкая) прочность на изгиб удовлетворяет рабочим требованиям, то это должен быть жизнеспособный метод для получения четких, чистых и согласованных размеров и углов изгиба. V-образный паз также улучшит точность надреза и внешний вид готовой детали.
Архитектурные преимущества
Этот метод хорошо работает для архитектурных решений. Это позволяет легко изготавливать декоративные поверхности для таких проектов, как банковские холлы, гостиницы, аэропорты, рестораны, торговые центры и даже кухонное оборудование, где отделка и общий вид являются основными целями. Производители деталей из листового металла для декоративных архитектурных панелей, стеновых систем и других эстетических компонентов часто используют V-образную канавку для создания острых углов в панелях, которые после блокировки и монтажа создают видимость цельного блока.
Процесс дает очень маленький радиус изгиба, который отвечает требованиям для конкретных работ. Небольшой радиус изгиба также будет лишен чрезмерных отметок штампа, которые вы могли бы получить от традиционной операции чеканки или дна.
В больших или толстых панелях V-образные канавки имеют тенденцию уменьшать масляное консервирование (волнистость) на металлической поверхности, в отличие от традиционных методов формования, которые вводят или усиливают масляное консервирование, и в подобных условиях, таких как сморщивание и выпучивание.
В стандартной воздушной форме процесс изгиба производит эффект вогнутости на внешнем радиусе. Отпуск для большинства деталей, это может быть проблемой для определенных архитектурных приложений.
Обычно, если вы используете слишком маленький внутренний радиус для операции формования, вы получите трещины на внешней поверхности изгиба. Но V-образная канавка позволяет изготовителю архитектурной детали удовлетворять критическим требованиям небольшого внутреннего радиуса, в то же время изготавливая детали без следов изгиба при традиционном формовании. Точность размеров точная, внешний вид готового изделия на высшем уровне, а точность угла изгиба отличная.
Изгиб с помощью V-образной канавки также уменьшает отклонения прямолинейности радиуса кромки на длинных и узких деталях. Самое приятное то, что даже прессы сложной формы могут быть изготовлены с помощью стандартных острых инструментов.
Дурачить Профессионала
Опять же, V-образная канавка значительно уменьшает толщину материала на линии сгиба. Типичное применение может включать в себя некоторое количество предварительно окрашенного алюминия, который должен формироваться магазином без образования трещин (небольших трещин) на внешней стороне изгиба. Обычный воздушный изгиб с помощью гибочного пресса создает относительно большой внешний радиус - опять же, потому что материал вне нейтральной оси расширяется. Тем не менее, поверхность краски не растягивается хорошо, следовательно, трещины на внешней стороне изгиба. V-образная канавка может уменьшить толщину материала на линии изгиба вдвое, с 0,080 до 0,040 дюйма, что обеспечивает чистый, жесткий радиус изгиба.
Тем не менее, утончение материала уменьшает расстояние от внешнего радиуса изгиба до нейтральной оси, и это делает процесс в лучшем случае привередливым. Изгиб, естественно, должен происходить в центре V-образной канавки, поэтому, если вы хотите внести незначительные изменения в ваши задние колеса для положения изгиба, V-образная канавка не всегда взаимодействует. Кроме того, регулировка угла изгиба работает не так хорошо, как вы думаете, особенно если толщина материала меняется.
Сам процесс V-пазов также может быть проблемой. Потребуется некоторое время, чтобы достичь необходимой глубины понимания, чтобы применить все возможности подарков V-образного паза. И хотя обработанная канавка выглядит хорошо, во многих случаях это может быть очень медленным и дорогостоящим дополнением к процессу гибки.
Все это говорит о том, что, когда рифленый изгиб завершен, он имеет заметно более жесткий и чистый внешний радиус изгиба, что может легко заставить профессионала поверить в то, что вы работали с более легким материалом.
