So funktioniert die Luftumformung

Dreipunktmethode

Was bildet sich also in der Luft? Wie funktioniert es? Die Luftumformung ist eine Dreipunktmethode, bei der die oberen beiden Ecken des V-Stempels und die Spitze des Stempels als drei Punkte verwendet werden (siehe Abbildung 1).

Anders als beim Biegen oder Prägen von unten, bei dem der Radius der Stanzspitze reproduziert wird, wird beim Luftformen der Innenradius als Prozentsatz der V-Form-Öffnung unabhängig vom Stanzradius erstellt.

Der Prozentsatz variiert je nach Materialtyp und erzeugt mit zunehmender Festigkeit des Materials einen immer größeren Radius. Beispielsweise hat Edelstahl 304 einen größeren Innenbiegeradius als milder kaltgewalzter Stahl.

Prägen gegen unteres Biegen

Zwar gibt es einige Unklarheiten hinsichtlich der Unterschiede zwischen dem Biegen und Prägen des Bodens, doch der größte Unterschied besteht in der Menge der Tonnage, die erforderlich ist, um den inneren Biegeradius zu erzeugen. Das Prägen erfordert mehr Tonnen als das Biegen des Bodens.

Zum Prägen muss die Stanzspitze auch scharf sein (weniger als 63 Prozent der Materialstärke), um eine 90-Grad-Biegung zu erzielen - je schärfer, desto besser. Es ist auch erforderlich, dass die neutrale Achse der Materialstärke durchdrungen wird, wenn eine Materialverdünnung erforderlich ist.

Durch das Biegen von unten wird der Radius der Stanzspitze neu erstellt, ohne jedoch die neutrale Achse zu durchdringen, und es ist keine scharfe Stanzspitze erforderlich. Aufgrund des Winkelspiels zwischen der Stempel- und der V-Form-Fläche (90-Grad-V-Form, 88-Grad-Stempel) können bei der Bodenbiegung Biegeradien bis zum Dreifachen der Materialstärke reproduziert werden.

Keine Einschränkungen bei der Luftbildung

Die Luftumformung unterliegt keinen wirklichen Einschränkungen hinsichtlich Rückfederung, Tonnage oder Materialstärke und -art. Tatsächlich ist die Tonnage, die erforderlich ist, um Luft zu formen, wesentlich geringer als die, die durch Biegen oder Prägen von unten erforderlich ist.

Die Faustregel für die Auswahl der V-Form für die Abkantpresse war immer das Sechs- bis Zwölffache der Materialstärke, wobei das Achtfache die optimale Breite für leichtere Materialstärken und das Zehnfache für schwerere Stärken darstellt. In der Vergangenheit spielte es keine Rolle, was der Bediener auswählte, da nur das Prägen und das Biegen des Bodens zur Verfügung standen und die Tonnage der einzige Faktor war, der sich mit der Änderung der V-Matrizenbreite änderte.

Hinweis: Die Mehrzahl der täglich erstellten Biegungen beträgt 90 Grad des Biegewinkels.

20-Prozent-Regel

Wie bereits erwähnt, wird beim Formen der Luft der Innenradius als Prozentsatz der V-Düsenöffnung erzeugt. Bei Verwendung der sechs- und zwölffachen Materialdickenregel wird ein wesentlicher Unterschied im Innenradius festgestellt, der sich wie folgt nach Materialtyp ausdrücken lässt:

V-Matrizenbreite x 0,2 (20 Prozent) = Innenradius aus Edelstahl 304

V-Matrizenbreite x 0,15 (15 Prozent) = Innenradius in kaltgewalztem Stahl

V-Matrizenbreite x 0,15 (15 Prozent) = Innenradius in H32-Aluminium

V-Matrizenbreite x 0,12 (12 Prozent) = Innenradius in warmgewalztem Stahl. Beispiel: 0,046 Zoll. kaltgewalzter Stahl:

6 x V-Form-Öffnung = 0,276 Zoll

0,276 Zoll x 0,15 Zoll = 0,041 Zoll. Innenradius

8 x V-Form-Öffnung = 0,386 Zoll

0,386 Zoll x 0,15 Zoll = 0,055 Zoll Innenradius

12 x V-Form-Öffnung = 0,552 Zoll

0,552 Zoll x 0,15 Zoll = 0,082 Zoll. Innenradius

Probieren Sie einige Beispiele aus Ihrem eigenen Shop aus, um zu sehen, wie genau diese Methoden und Berechnungen tatsächlich sind.

Berechnung des gewünschten Innenradius

Wenn Sie den Innenradius ändern, ändern Sie den Biegeabzug (BD). Diese Tatsache muss unabhängig von der Methode zur Auswahl Ihrer V-Form-Öffnung berücksichtigt werden. Wenn Sie nach einem bestimmten Innenradius suchen, können Sie mithilfe der folgenden Formel die richtige V-Form-Öffnung entwickeln, um dieses Ergebnis zu erzielen.

(Außenradius x 0,7071) x Faktor

Faktoren:

Materialstärke <0,125 Zoll

Scharf = 4 Zoll, Radius = 4,85 Zoll

Materialstärke 0,125 Zoll bis 0,250 Zoll

Scharf = 5 Zoll, Radius = 5,85 Zoll

Materialstärke 0,250 Zoll bis 0,375 Zoll

Scharf = 6 Zoll, Radius = 6,85 Zoll

Auswahl des Stanzradius

Der Stanzradius macht aufgrund der drei Punkte, an denen sich Luft bildet, kaum einen Unterschied im Endprodukt. Die einzige Ausnahme ist die scharfe Kurve.

Bei übermäßiger Tonnage wirkt das Prägen, indem das Material mit einer Kraft geschlagen wird, die ausreicht, um es tatsächlich zu verdünnen, wodurch das natürliche Zurückfedern des Materials erleichtert wird, indem die Integrität des Metalls zerstört wird. Das Prägen funktioniert auch nur mit einem scharfen Stempel, selten mit einem Stempel, der einen Radius von mehr als 63 Prozent der Materialstärke aufweist.

Das Biegen von unten funktioniert auch mit einem scharfen Stanzbiegeradius. Ein scharfer Stempelradius bei der Luftumformung verursacht jedoch nur Probleme. Dies ist wahrscheinlich der Hauptgrund, warum einige Geschäfte und Bediener den Übergang vom Prägen und Biegen von unten zur Luftumformung nicht schaffen.

Eine scharfe Biegung ist definiert als jeder Werkzeugradius von weniger als 63 Prozent der Materialstärke. Wenn eine scharfe Beziehung bei einem Luftformungsvorgang verwendet wird, führt jede Änderung der Materialdicke, der natürlichen Kornrichtung, der Materialhärte usw. zu Änderungen des Biegewinkels und daher zu Änderungen der Abmessungen. Obwohl der Stempelradius während einer Luftform nie genau im Material reproduziert wird, wird eine Teilung gleich dem Stempelradius in der Innenmitte des Biegeradius festgelegt.

Für die Luftumformung wird immer empfohlen, dass der Stempelradius gleich oder größer als der Punkt ist, an dem das Material scharf wird - 63 Prozent.

Hinweis: Scharfe Biegungen hängen vom Material und nicht von der Stanzspitze ab.

Die Angles und Springback

Ursprünglich wurden alle V-Matrizen bei 90 Grad Standard und spitze V-Matrizen bei 45 Grad und 30 Grad hergestellt. Diese Konfigurationen waren ausreichend, wenn das Biegen des Bodens und das Prägen die bevorzugten Methoden zum Biegen der Abkantpresse waren.

Als das Luftformen die vorherrschende Biegemethode wurde, mussten die Winkel geändert werden, um das Zurückfedern auszugleichen. Die Tonnage allein reichte nicht mehr aus, um das Zurückspringen zu lindern.

Wenn der eingeschlossene Winkel der V-Matrizen geändert wird, helfen die Seiten der Matrize dabei, das Material weiter um die Stanzspitze zu schieben, wodurch ein Teil der inhärenten Rückfederung ausgeglichen wird.

V-Die-Winkel ändern sich in regelmäßigen Abständen und können von Hersteller zu Hersteller für jede Gruppe leicht variieren. An den Teilungspunkten tritt eine gewisse Überlappung auf.

Die unten aufgeführten V-Matrizen sind Standard-Präzisionsgeschliffene Matrizen von der Stange. Sie können jedoch in jedem Winkel bestellt werden.

0,157 Zoll bis 0,472 Zoll = 90 Grad

0,472 Zoll bis 0,980 Zoll = 88 Grad

0,980 Zoll bis 1,472 Zoll = 85 Grad

1,472 Zoll bis 1,980 Zoll = 78 Grad

1,980 Zoll bis 2,472 Zoll = 73 Grad

Mit zunehmender Materialstärke oder mit zunehmendem Innenradius gegenüber der Materialstärke kommt es zu einer entsprechenden Rückfederungszunahme. Diese Zunahme wird zumindest teilweise durch kleinere eingeschlossene V-Matrizenwinkel ausgeglichen, die helfen, das Material ein wenig weiter um die Stanzspitze zu schieben, vorausgesetzt, dass in diesem Werkzeug genügend Winkelspiel vorhanden ist (siehe Abbildung 2).

Es ist Vorsicht geboten, um sicherzustellen, dass Locher und V-Matrizenwinkel nicht falsch zusammenpassen. Verwenden Sie beispielsweise einen Locher mit einem 90-Grad-Winkel in einer V-Matrize bei 88 Grad. Dies kann ein Werkzeug zerbrechen oder zumindest eine sehr hässliche Biegung hervorrufen. Der Werkzeugwinkel sollte immer gleich oder größer als der komplementäre Winkel des Stempels sein.