Cómo su selección de herramientas de freno de prensa afecta la fabricación

Durante una conversación reciente en una reunión de grupo de diseño, escuché a alguien decir: \"¡Se ve muy bien, doblemos! \" A menudo, los problemas que afectan el proceso de fabricación, lo que requiere que el grupo de diseño haga ajustes a su diseño. Antes de doblar una nueva parte, es importante mirar elpresiona el frenoSelección de herramientas, elección de material y la máquina para considerar cómo afectará el proceso de fabricación. Este artículo utilizará un ejemplo de aplicación para ver la forma en que las herramientas estándar impacta el diseño de una parte.

La compañía recientemente compró un freno de prensa de 95 toneladas y está buscando doblar piezas nuevas en .250 en acero dulce. Para mantener las piezas estéticamente agradables, los ingenieros de diseño utilizarán una técnica de flexión de aire para que el material nunca toque la parte inferior de la herramienta inferior (die). El fabricante debe primero como preguntas como: ¿Cuántas largas puede ser la curva con esta máquina? ¿Cuál es la longitud mínima de la brida alcanzable? ¿Cuál es el radio resultante basado en esta longitud de la brida? Existen numerosos programas y aplicaciones en el mercado para ayudar a responder esas preguntas. Alternativamente, el fabricante puede usar un gráfico, como el gráfico 1 que se muestra aquí, para ayudar a determinar las limitaciones de la máquina.

Comience con las herramientas recomendadas. La tabla de fuerza de flexión adjunta utiliza la regla de que el ancho del troquel debe ser de seis a ocho veces el grosor del material. Para doblar .250 en material, el operador necesita un ancho de matriz entre 1.5 y 2 pulgadas. El cuadro recomienda un dado que sea 1.969 en ancho, pero también muestra varias alternativas. Usando el 1.969 recomendado en un dado ancho, la fuerza de la prensa es de 15.1 toneladas por pie, la longitud mínima de la brida (b) es 1.476 pulg. Y el radio (RI) es de .315 pulg. Con esta información ahora podemos derivar la longitud máxima para Nuestra máquina (95 toneladas / 15.1 toneladas = 6.2 pies). Estos números son una aproximación cercana, ya que la varianza en las propiedades del material podría hacer que cambien.

Con esta información, el ingeniero ahora sabe que cuando se dobla .250 en partes gruesas con este freno de prensa, todas las bridas deben ser superiores a 1.476 en larga, y la longitud de la curva debe ser más corta que 6.2 pies. Diseñando cualquier cosa fuera de este rango, como Parte con una brida de una pulgada, o una curva de ocho pies de largo no funcionará.

Objetivo: diseña una curva más larga

¿Qué pasa si el ingeniero de diseño requiere una curva de ocho pies? Para determinar la fuerza de prensa necesaria para una curva de 8 pies en una máquina de capacidad de 95 toneladas, simplemente divida 95 toneladas por la longitud de curva necesaria. (95 toneladas / 8 pies = 11.875 toneladas por pie). Un dado con una apertura más amplia requerirá menos fuerza para doblar el material para que, una vez más, consultemos el gráfico para determinar el tamaño apropiado. Una apertura de dado de 2.362 reduce la fuerza de prensa requerida a 9.5 toneladas por pie. Sin embargo, también afectará la longitud mínima de la brida y los radios de flexión, ya que la parte tiene que descansar en los hombros del dado. Dado que afectarán el diseño de la pieza, estas tolerancias deben recalcularse. La longitud mínima de la brida (b) aumenta a 2.362 pulgadas y el radio aumenta a .512 pulg.

Objetivo: diseñar una brida más pequeña

¿Qué pasa si el ingeniero de diseño necesita reducir la longitud de la brida a una pulgada? Para lograr una brida más pequeña, el ancho del troquel debe reducirse. Esto aumentará el tonelaje necesario para la curva. Según el gráfico, lograr una longitud mínima de brida (b) de menos de una pulgada requiere un ancho de dado de 1.181 pulg. Con una nueva longitud mínima de brida (b) de solo .886 pulgadas, la fuerza de la prensa aumenta a 25.2 toneladas por pie Con una longitud de flexión máxima de 3.7 pies. Está claro que muchos factores entran en juego durante el diseño de parcias. El grupo de diseño debe tener en cuenta los criterios de pieza antes de desarrollar una nueva parte para que puedan calcular los números y evitar problemas importantes al doblar la pieza.

Selección de herramientas

Cuando el grupo de diseño está satisfecho con la pieza y se han cumplido todos sus criterios, hay algunas consideraciones adicionales antes de intentar la curva. La herramienta superior (Punch) se selecciona en función de su altura, calificación de herramienta y forma. Es más fácil usar el software de la máquina para seleccionar una herramienta basada en la geometría de la pieza, aunque también es posible hacer la selección con una plantilla de perfil lateral o la herramienta en sí, especialmente si existe una maqueta de cartón. En algunos casos, podría ser mejor trabajar con la fabricación de herramientas para crear una herramienta personalizada.

Una vez que se haya seleccionado el golpe y el dado, use el software de programación fuera de línea para probar las secuencias de flexión y las asignaciones de doblar. Cualquier problema, por ejemplo, con altura de caja o geometría de pieza, se hará evidente rápidamente. Si no surgen problemas, la parte es flexible. Es mejor si el grupo de diseño también tiene acceso a este software para probar rápida y fácilmente varias opciones de diseño antes de avanzar con la producción. Programación La parte fuera de línea también garantizará que todos los operadores usen las mismas secuencias de curvatura y herramientas cuando se fabrica la pieza.

Una vez que todas las piezas del rompecabezas de diseño estén en su lugar, desarrolle el patrón plano basado en los valores de asignación de curvas en el software. Es fundamental usar el mismo software, base de datos o gráfico para desarrollar el patrón plano para todas las máquinas programadas, ya que usar un software diferente para el láser puede crear problemas durante la flexión. Por ejemplo, una parte desarrollada utilizando un software CAD 3D se desarrollará utilizando las asignaciones de curvatura en ese paquete de software, mientras que el software de programación de una máquina de perforación o láser podría usar una asignación de curvatura diferente y el software de freno de prensa tal vez usaría un tercio. Invierta inicialmente para asegurarse de que todo el software use las mismas fórmulas para desarrollar la parte plana o muchos problemas de calidad seguramente surgirán. Siguiendo las pautas anteriores, un fabricante está mejor equipado para doblar una parte perfecta en el primer intento.