Как избежать помех изгиба листового металла при работе с пресс-тормозом

Автор: Марк Хэнкс

Помехи изгибания листового металла — одна из самых распространённых проблем при изгибе пресс-тормозов с ЧПУ. Он возникает, когда заготовка сталкивается с пуансоном, штампом, каркасом станка или уже согнутыми фланцами. В JS RAGOS мы помогаем клиентам выявлять и устранять помехи при изгибе с помощью индивидуальных инструментов, оптимизированных процессов изгиба и практических проектных решений. В этом руководстве объясняются распространённые типы изгибающих помех и предлагаются решения, основанные на нашем производственном опыте.

1.1.Почему важна изгибающая помеха

Изгиб — самая важная операция в листовом металле. Эта операция основана на пластической деформации металла для создания частей определённой геометрии и размеров. В сравнении с процессами сварки, заклёпки или болтов, процесс изгиба имеет следующие преимущества.

• Большая точность и повторяемость

• Снижение затрат на инструменты и труд

• Сокращение цикла

• Улучшенный внешний вид за счёт устранения соединений и швов

Однако использование более сложных геометрий увеличивает вероятность изгибающих помех. Без надлежащего планирования процесса, выбора подходящих инструментов и учёта правильного порядка работы изгибающие помехи могут сделать изготовление детали невозможным. В JS RAGOS мы начинаем решать проблемы помех на этапе проектирования детали, чтобы обеспечить эффективное и бесшовное производство.

Как изгиб V-образной канавки предотвращает столкновение инструментов

2.2.Что такое помехи изгиба листового металла?

Изгибающие помехи в основном возникают на деталях, спроектированных так, чтобы подвергаться двум или более изгибам. В таких случаях интерференция возникает из-за физического столкновения между изогнутым краем компонента в процессе и штампом, перфоратором, каркасом машины или элементом компонента. Основные факторы, влияющие на это:

• Форма и размеры детали

• Инструменты (перфорация и штамп)

• Конструкция машины (ширина стола, ход трава, ход обратного колея)

• Последовательность изгиба

Ниже приведены три наиболее распространённых типа помех изгиба, иллюстрированные типичными примерами.

2.1 Помехи между изогнутой кромкой и инструментами

Это самый распространённый тип помех. Во время цикла сгибания ранее согнутый фланец может столкнуться с пуансоном (верхним инструментом) или штампу (нижним штампом), вызывая деформацию или останавливая процесс.

• Интерференция верхнего штемпела — изогнутое лезвие ударяет по пуншу при вращении вверх.

Рисунок 1: Интерференция верхнего пробивания при изгибе листового металла

• Меньшая интерференция кристалла — деталь сталкивается с плечом штампа или нижним инструментом.

Рисунок 2: Меньшая помеха штампа при изгибе пресс-тормозов

Пример: высокий фланец на детали в форме буквы «U» легко может попасть в удар. JS RAGOS рекомендует проверять допуск инструментов на раннем этапе проектирования.

2.2 Интерференция между деталью и машиной

Это происходит с замкнутыми или увеличенными геометриями, такими как:

• Трёхгранные закрытые изгибы — после изгиба двух параллельных сторон высокие вертикальные стенки ударяются о верхнюю форму при попытке сделать третью сторону. Кроме того, платформа машины или задний датчик могут блокировать позиционирование деталей.

Рисунок 3: Трёхсторонние замкнутые помехи изгиба

• «Z»-образные изгибы — простой смещение (Z-bend) часто не работает: после первого поворота на 90° длинная нога направлена вниз и ударяется о стол машины во втором изгибе.

Рисунок 4: Z-образное изгиб

✨ JS RAGOS: Многие так называемые «негибкие» детали можно сохранить, изменяя порядок изгибания или используя специальные инструменты — см. раздел 3.

2.3 Вмешательство с другими особенностями деталей

В участках с жёсткими требованиями к сборке накопившиеся допуски и откат пружины могут привести к столкновению кромок или уменьшению углов.

Рисунок 5: Изгиб с конструкцией сборки

Пример: коробчатая деталь с внутренними спаривающими фланцами. Если допуск ширины слишком отрицательный (чрезмерно изогнутый), боковые фланцы сталкиваются друг с другом. Без должного зазора в определённых позициях угол изгиба не может достигать 90°.

В таких случаях требуется комплексный подход: анализ допусков, компенсация по возврату и планирование последовательностей.

Распространённые типы помех изгиба листового металла

Тип интерференции	Типичная причина	Рекомендуемое решение
Изогнутая кромка и оснастка	Высокие фланцы сталкиваются с ударом или клюшком	Используйте перфоратор с гусиной шеей или кастомизуйте инструменты
Деталь и машина	Закрытые или увеличенные детали попадали на раму или платформу машины	Попробуйте лучшую последовательность изгибания или используйте другую машину с большим горлом или дневной свет
Интерференция деталей	Соседние фланцы или узкие зазоры вызывают столкновения	Скорректируйте допуски, переработайте детали или компенсируйте откат пружины

3. Практические решения проблемы помех изгиба листового металла

Основываясь на многолетнем производственном опыте, JS RAGOS применяет следующие стратегии — часто в сочетании — для эффективного решения проблем помех.

3.1 Оптимизировать выбор инструментов и изменить форму кристаллов

Выбор инструментов — первая линия защиты.

• Пуанс с крючком / гусиной шеей — наиболее распространённое решение для деталей в форме буквы «U». Углубленная конструкция обеспечивает зазор для высоких фланцев. JS RAGOS предлагает широкий ассортимент пуансов с гусиной шеей и может порекомендовать подходящий размер, исходя из высоты фланца и ширины днища.

Рисунок 6 Перфоратор с гусиной шеей для деталей из листового металла в форме буквы U.

• Модифицированное стандартное оснащение — отверстия для выемки, фрезера или сверления в перфораторе или штампе там, где возникает помеха. Однако всегда проверяйте, что оставшийся корпус инструмента обладает достаточной прочностью, чтобы избежать преждевременного износа или деформации.

Рисунок 7: Модифицированная форма

Если даже пуансон с гусиной шейкой не может очистить деталь, JS RAGOS рекомендует сделать изгиб с линией баллов или V-образный изгиб (также называемое «маршрутизацией перед сгибаем»).

Как изгиб V-образной канавки предотвращает столкновение инструментов

V-образное изгибание — это обработка V-образной канавки в определённых местах изгиба листового металла, который затем изгибается до нужной формы с помощью пресс-тормоза. Характерные особенности процесса изгибания с V-образными канавками можно обобщить в трёх аспектах.

1) Характеристики процесса изгиба с V-образными канавками

V-образный сгиб приводит к небольшому радиусу кромки и отсутствию следов изгиба на заготовке.

Согласно теориям изгибания листового металла, радиус изгиба на краю листового металла зависит от толщины листового металла. V-образная гибка требует обработки канавки определённой формы в точке сгиба. Эта операция по своей сути убирает толщину и увеличивает край области изгиба. V-образный изгиб также требует меньшей силы изгибания из-за уменьшенной толщины области сгиба. Поскольку сила изгиба не влияет на всю заготовку, на заготовке не остаются следов изгиба, даже на декоративных поверхностях. Кроме того, процесс V-образного изгиба требует уменьшения силы, что исключает возможность углублений на декоративных поверхностях.

Этот процесс особенно применим к декоративной отделке высококачественных металлических изделий в отелях, банках, коммерческих центрах, аэропортах и других престижных объектах.

2) Снижение тоннажа оборудования для операций по изгибу

В контексте изгибания металлических листов сила изгибания и тоннаж, связанные с операцией изгибания, напрямую связаны с толщиной листа. Большая толщина листа требует большей изгибающей силы и большего тоннажа от изгибающей машины.

С введением V-образной канавки перед операцией сгибания толщина листа значительно уменьшается. Это уменьшение, в свою очередь, приводит к меньшей силе изгиба и позволяет сгибать более толстые листы на пресстормозах с меньшим тоннажом.

Этот метод приводит к снижению стоимости пресс-тормозных машин, снижению энергозатрат и экономии производственных площадей.

3) Сгиб сложных заготовок и манипуляция пружинной заготовкой

Как показано на рисунке 2, заготовку нельзя формировать обычными методами изгибания на стандартном пресс-тормозе. Однако заготовку можно сформировать, сначала обработав V-образные канавки, а затем вручную сгибав детали.

Кроме того, сила и угол отбрасывания могут влиять и контролироваться толщиной листа после вырезания V-образной канавки. Если толщина после V-образной прорезки составляет около 0,3 мм, то угол отбрасывания незначительный, и пружинный откат практически исчезает.

Счёт / V-Метод канавки:

• Нанесите неглубокий углубление (V-образная глубина канавки≈ 80% толщины листа X T×) вдоль линии сгиба.

• Паз позволяет частично предварительно изгибать (например, до 135° вместо 90°), избегая столкновений инструмента на последующих этапах.

• Наконец, выравнивайте до 90°.

Рисунок 8: Процесс прессования проволоки

a) Нарезка и предварительное изгибание b) Гриф, изгиб и коррекция

Рисунок 9: Нарезка и изгиб

Внимание: глубокие канавки могут снизить прочность или вызвать трещины — оценивайте по применению. JS RAGOS может провести тесты на осуществимость вашего конкретного материала и толщины.

3.2 Проектирование умной последовательности изгиба

Оптимизация последовательности изгибания часто является самым экономичным способом устранения помех в сложных деталях из листового металла. Во многих случаях умная последовательность изгибания позволяет устранить необходимость в дорогом индивидуальном инструменте и одновременно повысить эффективность производства.

Для Z-Пример изгиба:

Вместо того чтобы напрямую сгибать обе ноги на 90°:

• Предварительно согните первую ногу примерно до 135°.

Рисунок 10: Схема предварительного изгиба

• Полностью согните вторую ногу на 90°.

Рисунок 11: Последовательность изгиба

• Вернуться к первому этапу и завершить его до 90°.

Рисунок 12: Процесс предварительного изгиба

Для комплексных множественных-Изгибающие детали:

• Используйте рассуждение в обратном порядке — сначала определите последний изгиб, затем двигайтесь назад. Это гарантирует, что критические фланцы (к которым сложнее всего доступа) согнуты последними, избегая помех с ударом.

До-Изгиб как жертвенная операция:

Добавьте временный обратный изгиб (малый угол), где предсказывается помеха. После завершения основных изгибов временный изгиб либо исправляется, либо убирается.

JS RAGOS помогает клиентам моделировать последовательности изгибов с помощью CAD/CAM и проверенных на местах знаний — экономя недели проб и ошибок.

3.3 Выберите правильное оборудование для изгиба

Не все пресс-тормоза одинаковы. Два основных типа:

• Прессы с подъемной формой (нижняя обратная) — подходят для тонких листов; Удар движется вверх снизу.

• Прессы с верхним опуском — пуансон движется вниз; Лучше подходит для толстых пластин и крупных заготовок.

Основные параметры машины, влияющие на помехи:

• Открытая высота и ход поршня — недостаточное пространство для увеличения пространства на высоких фланцах.

• Ширина стола — широкие слои могут блокировать участки, выступающие под штампом.

• Диапазон хода и планировка заднего колея — могут конфликтовать с длинными или асимметричными деталями.

JS RAGOS эксплуатирует ряд современных пресс-тормозов с ЧПУ (включая модели с продвинутым программным обеспечением для предотвращения помех) и может дать рекомендации по выбору станка для вашего конкретного семейства деталей.

3.4 Дизайн на заказ / не-Стандартное оборудование

Для сложных геометрий готовые инструменты не подходят. JS RAGOS разрабатывает и производит специализированные инструменты для изгиба, включая:

• Штампи из цельных частей (например, ступенчатые пуансоны, формы с радиусом)

• Модульные сборки (многокомпонентные перемещённые инструменты, которые «расширяются» или «сжимаются» во время хода)

Индивидуальное изготовление инструментов требует тщательного анализа геометрии деталей, материала, размера партии и стоимости. JS RAGOS предоставляет сквозное обслуживание: технико-экономическое обоснование → 3D-проектирование, → внутреннее производство → испытания.

3.5 Улучшение конструкции деталей для гибкости

Иногда лучшим решением является модификация дизайна продукта, не влияя на его функцию или размеры.

Реальный случай от JS RAGOS (крышка лампы локомотива):

В оригинальной конструкции было два остроугольных фланца и отдельный шов для сварки. После анализа мы поменяли местами шов сварки и один фланец:

• Ранее острый фланец стал прямым изгибом (легко сформироваться).

• Оригинальный фланец стал сварным швом (укороченным на 45%).

Результаты:

• Нет помех изгибания.

• Сокращение длины свара на 55% → меньшая стоимость, более высокая пропускная способность.

• Специального оборудования не требуется.

JS RAGOS предлагает обзоры DFM (Design for Manufacturability) на ранней стадии прототипирования, чтобы воспользоваться такими возможностями.

4. Краткое содержание и почему выбрать JS RAGOS

Помехи изгиба листового металла неизбежны по мере усложнения деталей, но никогда не бывает неразрешимым. Главное — объединить:

• Правильный выбор инструмента (стандартный, модифицированный или индивидуальный)

• Хорошо спланированная последовательность изгибов (пред-бенды, обратная логика)

• Осознание ограничений машин (и выбор подходящего оборудования)

• Оптимизация проектирования (изменение признаков, вызывающих самовмешательство)

Как преданный производитель, JS RAGOS не просто пишет о решениях — мы ежедневно применяем их на нашей производственной площадке.

Предотвращение помех изгиба листового металла требует правильного сочетания выбора инструментов, оптимизации последовательности изгибания и возможностей контроллера изгиба.

Нужны ли вам перфораторы типа «гусиная шея», индивидуальное оборудование или полные решения для пресс-тормозов с ЧПУ, JS RAGOS поможет повысить качество изгибания и повысить эффективность производства.

Свяжитесь с JS RAGOS для бесплатного обзора вашей детали или чертежа. Мы поможем вам проанализировать возможные помехи изгиба и определить лучшие решения для изгибания до производства.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Почему возникают помехи изгиба?

Чаще всего в процессе гибки листового металла помехи в мелких фланцах и вкладках могут влиять на качество заготовки. Это увеличивает количество дефектов, перерабатывает, снижает эффективность производства и увеличивает затраты.

Для локальных решений эту проблему помех можно устранить, выбрав и заменив инструмент на другой профиль, что поможет достичь желаемого процесса изгиба.

Маленькие вкладки изогнутых компонентов могут показывать помехи, что показано на картинке ниже.

Вопрос 2: Как предотвратить помехи при тормозе при нажатии?

По структуре заготовки можно выбрать различные профили изгибающих инструментов. Вы также можете связаться с JS Ragos. Наша команда может просмотреть ваш чертёж детали и предложить профиль изгиба.

Вопрос 3: Могут ли удары Gooseneck устранить помехи?

Как и другие инструменты, пуансовы Gooseneck могут помочь решить проблемы изгибающих помех, однако у них есть и свои ограничения. Не существует профиля инструмента, который мог бы решить все проблемы с изгибом.

Вопрос 4: Какова оптимальная последовательность изгиба для сложных листовых металлических деталей?

Рассматривая эволюцию технологии пресс-тормоза, мы видим развитие от пресс-тормозов NCC к пресс-тормозам с ЧПУ. Самые передовые современные пресс-тормоза с ЧПУ обладают возможностями 2D и 3D-моделирования, а также доступно соответствующее программное обеспечение для планирования и программирования.

При работе с поставщиком пресстормозов для уточнения пресстормоза необходимо проверить, доступны ли эти функции. Это позволяет контроллеру CNC автоматически генерировать оптимизированную последовательность изгибов для каждого импорта 2D, 3D DXF или STEP файла.

Вопрос 5: Когда необходимы индивидуальные инструменты?

Как показано на рисунке, если маленький пуансон с гусиной шеей не обеспечивает необходимого зазора, для достижения необходимого зазора следует использовать более крупный пуанш.