Bei der Arbeit mit Abkantpressen ist die Arbeitstonnage von entscheidender Bedeutung. Es handelt sich um die Kraft, die erforderlich ist, um Druck auf das Blech auszuüben, um die gewünschten Formen und Winkel zu biegen.
Je nach Metallart, Dicke, Biegelänge und anderen Faktoren, die die Tonnage beeinflussen, kann der Wert variieren. Nach einer gründlichen Bewertung und detaillierten Berechnung mit einer Formel können Sie also den richtigen Wert für Ihre spezifischen Anforderungen ermitteln.
Die Berechnung der richtigen Tonnage ist entscheidend. Sie gewährleistet, dass die Abkantpresse sicher und effizient arbeitet und genaue Biegeergebnisse liefert. Wenn man jedoch bestimmte Faktoren vernachlässigt, kommt es zu erheblichen Fehlern, die sogar die Werkzeuge und die Maschine beschädigen können.
Wie wird sie also berechnet? Wie lautet die Formel, und welche Faktoren wirken sich auf die Berechnung der Tonnage aus? In diesem Artikel werden wir all diese Informationen im Detail behandeln. Dieses Wissen wird Maschinenbedienern und Ingenieuren helfen, die richtigen Tonnagen für verschiedene kleine und große Biegeaufgaben zu erreichen.
Hauptfaktoren, die die Tonnage beeinflussen
Dicke des Materials
Eine größere Dicke bedeutet einen höheren Widerstand gegen das Biegen. Dies bedeutet, dass für dickere Metalle eine höhere Biegekraft erforderlich ist.
Ein Beispiel: Es gibt zwei Bleche aus demselben Material mit unterschiedlichen Stärken. Das eine hat eine Dicke von 1/2 Zoll, das andere von 1/8 Zoll. In diesem Fall erfordert das 1/2-Zoll-Blech mit der größeren Dicke eine höhere Biegekraft als das 1/8-Zoll-Blech mit der geringeren Dicke.
Länge der Biegung
Dann haben wir die Biegelänge. Wenn die Abkantpresse Druck auf das Blech ausübt, wird die Kraft auf die gesamte Fläche verteilt. Das bedeutet, dass die Länge zunimmt und Sie mehr Tonnage benötigen.
Nehmen wir als Beispiel zwei Bleche mit einer Länge von 1 m bzw. 2 m. Das 2-Meter-Blech benötigt eine höhere Tonnage, während das 1-Meter-Blech eine geringere Tonnage benötigt.
Untere Matrize V-Öffnungsweite
Eine untere Matrizenöffnung nimmt das Material beim Stanzen auf; sie muss unter Berücksichtigung der Materialstärke festgelegt werden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Biegegenauigkeit beeinträchtigt. Die Abkantpresse benötigt dann mehr Kraft, um Druck auszuüben. Mit einer breiteren Matrizenöffnung kann das Material leichter aufgenommen werden. Es wird daher empfohlen, die Größe der V-Öffnung bis zum 9-10-fachen der Materialdicke zu wählen.
Materialart und Zugfestigkeit (σb)
Die Zugfestigkeit der verschiedenen Materialien ist unterschiedlich. Das bedeutet, dass auch die Tonnage für verschiedene Materialien unterschiedlich ist. Sie bezieht sich in der Regel auf die Zug- oder Dehnungsspannung, die ein Material aushalten kann, bevor es sich verformt. Vergewissern Sie sich, dass Sie den richtigen Wert für das Material haben, mit dem Sie arbeiten.
Biegeverfahren
Die Wahl der Biegemethode hat nicht nur Auswirkungen auf den Tonnagebedarf, sondern auch auf die endgültigen Biegeergebnisse. Daher gibt es drei am häufigsten verwendete Methoden:
- Luftverformung: geringere Tonnageanforderung
- Unten wird gebogen: höhere Tonnage, gleichmäßige Biegeergebnisse.
- Prägung: höchste Tonnage, präzise Biegungen
Innerer Biegeradius
Der innere Biegeradius wirkt sich darauf aus, wie stark das Blech zum Biegen gezwungen wird. Bei einem engeren Radius wird mehr Tonnage benötigt. Dies kann jedoch zu einer rissigen Oberfläche des Materials führen. Ein größerer Radius erfordert dagegen eine geringere Kraft.
Andere Faktoren
Zustand des Würfels: Wenn die Matrize abgenutzt oder beschädigt ist, kann dies zu ungenauen Biegewinkeln führen.
Exzentrische Belastung: Wenn die Biegung die Last auf eine Seite des Stößels/Betts konzentriert, kann sich dies auf die Tonnageberechnung auswirken.
Maschinelle Alterung: Bei einer alternden Abkantpresse können verschiedene Parameter abweichen, was dazu führt, dass sie die Kraft anders als erwartet abgibt oder abliest.
Detaillierte Erläuterung der Formeln für die Tonnageberechnung
Gemeinsame metrische Formel
Diese Formel wird zur Berechnung der Tonnage verwendet:
P= 650 x S2 x L/V
wo,
P steht für die Biegekraft (kN)
S steht für die Dicke des Materials
L steht für die Biegelänge
V steht für V-Matrizenöffnung
Kurze Herleitung der Formeln
Wenn man davon ausgeht, dass die Zugfestigkeit des Materials 60.000 PSI beträgt, handelt es sich in der Regel um Baustahl. Passen Sie also die Berechnung auf der Grundlage des Materialfaktors für verschiedene Materialien an.
Die Formel kann also wie folgt angepasst werden:
P = 650 x S2 x L (Zugfestigkeit/60.000)/V
wo,
Faktor Material = (Zugfestigkeit/60.000)
Er bezieht sich auf die Zugspannung im Vergleich zu der von Baustahl. In der nachstehenden Tabelle sind beispielsweise die Materialfaktoren von zwei verschiedenen Metallen dargestellt:
| Material | Zugfestigkeit | Faktor Material |
| Rostfreier Stahl | ~84.000 PSI | 1.4 (84,000 ÷ 60,000) |
| Aluminium | 3400 PSI | 0.54 (3400 ÷ 60,000) |
Faktor Methode: Jede Biegemethode weist einen bestimmten Faktor auf
| Biegeverfahren | Faktor |
| Luftbiegen | 1.0 |
| Unten biegen | 5.0+ |
| Prägung | 10.0+ |
Faktor für Mehrfachbiegewerkzeuge: Dies ist die zusätzliche Tonnage, wenn mehrere Werkzeuge für die Biegevorgänge verwendet werden.
Wenn Sie also den Materialfaktor, den Verfahrensfaktor und den Faktor für Mehrfachbiegewerkzeuge in Ihre Berechnungen einbezogen haben, können Sie Ihre Maschinenparameter entsprechend einstellen.
Vergleich mit imperialen Formeln
Die Standardformel für die imperiale Umformmenge lautet wie folgt:
P= [1,42 x S^2 x Rm x L]/V
Wo:
1,42 ist eine Konstante, speziell für die Luftbiegung, die aus mechanischen Ableitungen und Einheitenumrechnungen abgeleitet wurde.
P steht für die Biegekraft (in Tonnen)
S steht für die Dicke des Materials (in Zoll)
S^2 steht für Dicke zum Quadrat
Rm ist die Zugfestigkeit des Materials (in PSI ÷ 1000)
L steht für die Länge der Biegung (in Zoll)
V steht für V-Matrizenöffnung (in Zoll)
Erläuterung der beeinflussenden Variablen:
- S^2, das die Materialdicke darstellt, wirkt als kritischer Faktor. Selbst bei einem kleinen Rechenfehler können die Ergebnisse erheblich abweichen.
- Rm, die Zugfestigkeit, wirkt sich direkt auf die zum Biegen erforderliche Kraft aus. Wenn ein Material eine doppelt so hohe Zugfestigkeit aufweist (z. B. einige nichtrostende Stähle im Vergleich zu Baustahl), ist im Allgemeinen etwa die doppelte Presskraft erforderlich - vorausgesetzt, die anderen Variablen bleiben gleich.
- L, die Biegelänge, ist direkt proportional zur Tonnage. Eine Verdoppelung der Länge bedeutet eine Verdoppelung der Tonnage.
- V, das für die Öffnungsweite der V-Matrize steht, ist umgekehrt zur Tonnage. Bei einer größeren Öffnung ist also eine geringere Tonnagekraft erforderlich und umgekehrt.
Berechnungsbeispiel
Nach der obigen Formel folgt ein Beispiel für die Berechnung der Tonnage:
Beispiel für das Biegen von unlegiertem Stahl (mittels Luftbiegen)
P = [1,42 x S^2 x Rm x L]/V
Dicke (S) = 0,125 Zoll = S^2 = 0,015625 Zoll
Länge der Biegung (L)= 4 Zoll
Öffnungsweite der V-Matrize (V) = 0,500 Zoll
Rm = 60.000 ÷ 1000= 60
Setzen Sie nun die Werte in die imperiale Formel ein:
P = [1,42 x 0,015625 x 60 x 4]/ 0,500
P = 10,65 US-Tonnen
Empfehlungen zur Sicherheitsmarge
Die Formel für die Tonnageberechnung ist zwar nützlich, aber bei ihrer Anwendung in der Praxis kann es zu gewissen Abweichungen kommen. Daher müssen einige Anpassungen vorgenommen werden.
- Wenn Sie mit einem anderen Abkantpressenmodell arbeiten, überprüfen Sie immer die Richtlinien des Herstellers.
- Bei Biegevorgängen kann es zu einer gewissen Materialverformung kommen. Daher muss eine Sicherheitsmarge eingeplant werden, um genaue Berechnungen zu gewährleisten.
- Die Wartung und Kalibrierung von Abkantpressen erfüllt ebenfalls eine wichtige Aufgabe. Sie erhöht die Langlebigkeit der Ausrüstung und führt zu genauen Messwerten.
Häufige Fehler und Vorsichtsmaßnahmen
Häufige Fehler sind:
- Unterschiede in der Zugfestigkeit der Materialien werden ignoriert: Sie ist am wichtigsten. Eine leicht ungenaue Zugfestigkeit kann also zu einer falschen Berechnung führen. Verwenden Sie daher die korrekten Werte für die Zugfestigkeit und die Angaben zur Güteklasse. Wenn die Charge unbekannt oder variabel ist, verwenden Sie einen konservativen Wert und fügen Sie eine Sicherheitsmarge hinzu.
- Wahl einer falschen Öffnungsweite der V-Matrize: Dies kann zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung führen. Verwenden Sie daher die Werte für die Öffnungsweite der V-Matrize entsprechend der Materialstärke. Sie sollte etwa das 8-10-fache der Materialdicke betragen.
- Ignorieren von Methodenfaktoren: Jede der drei Methoden hat einen bestimmten Methodenfaktor. Wenn Sie ihn nicht in Ihre Berechnungen einbeziehen, überlastet er eine Abkantpresse. Wenden Sie also den richtigen Wert an.
Schlussfolgerung
Jetzt haben Sie alle Informationen, die Sie brauchen, um die richtige Tonnage für die Presse zu berechnen. Die Berechnung der Tonnage ist jedoch eine schwierige Aufgabe, die ein genaues Verständnis erfordert. Die Bedeutung einer korrekten Tonnageberechnung lässt sich nicht leugnen, denn ein kleiner Rechenfehler kann zu erheblichen Fehlern führen. Dazu gehören ungenaue Biegewinkel, unvollständiger Betrieb und Schäden an der Maschine und den Werkzeugen. Daher ist es entscheidend, alle Aspekte der Berechnung und die kritischen Faktoren, die sie beeinflussen, zu verstehen. Mit diesen Informationen und einer hochwertigen Abkantpresse können Sie Ihre Ziele mit Sicherheit erreichen!
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