Gięcie jest jednym z najważniejszych zadań w wielu gałęziach przemysłu. Wykorzystuje się je do produkcji różnych elementów, od małych wsporników po duże części maszyn. Aby ułatwić ten proces, bardzo niezawodnym rozwiązaniem są elektryczne prasy krawędziowe. Prasy te dociskają i gięją płaskie blachy pod wymaganym kątem. Jednak nie każda prasa krawędziowa może giąć każdy rodzaj metalu. Cienkie blachy są łatwiejsze do gięcia niż grube, dlatego wymagają zastosowania różnej siły. Tutaj właśnie pojawia się pojęcie tonażu prasy krawędziowej. Powstaje więc pytanie: jaki tonaż jest potrzebny w przypadku elektrycznej prasy krawędziowej? Jeśli wydaje się to zbyt techniczne, nie martw się! W tym przewodniku wyjaśnię, czym jest siła nacisku, jaka siła jest potrzebna i jak ją obliczyć. Zaczynajmy więc.
Czym jest tonaż w elektrycznej prasie krawędziowej?
Wielkość siły, jaką elektryczna prasa krawędziowa Siła, jaką można przyłożyć do gięcia blachy, nazywana jest jej tonażem. Oznacza to, jak duże ciśnienie maszyna może wywrzeć na blachę podczas gięcia. Maszyna o wyższym tonażu zazwyczaj obrabia grubszy lub twardszy metal i odwrotnie.
Zasadniczo siła nacisku prasy krawędziowej to maksymalna siła, jaką może ona wywrzeć. Jednak nie każda blacha wymaga takiej samej siły nacisku. Załóżmy, że mamy do czynienia z cienką blachą. Prawdopodobnie zginiesz go bez większego wysiłku. Jeśli jednak mamy do czynienia z grubym kawałkiem metalu, jego zgięcie będzie wymagało większej siły. To samo dotyczy elektrycznej prasy krawędziowej. Wykorzystuje ona dwa narzędzia zwane stemplem i matrycą. Kawałek metalu umieszcza się pomiędzy tymi dwoma narzędziami.
Stempel opada i dociska metal do matrycy. Pomaga to w uzyskaniu wymaganego zagięcia. Jednak podczas tego procesu prasa krawędziowa potrzebuje wystarczającej siły, aby ukształtować materiał. Siła ta jest zasadniczo wyrażana w tonach. Siła nacisku prasy krawędziowej jest zazwyczaj mierzona w tonach-siły. Na przykład prasa krawędziowa o nacisku 50 ton ma znamionową siłę gięcia wynoszącą około 50 ton-siły. Jej maksymalna siła wyniesie 50 ton.
Nie oznacza to jednak, że może on giąć każdą blachę o masie 50 ton. Tonaż odnosi się do siły stosowanej podczas gięcia, a nie do masy metalu. Na wymaganą siłę zginania wpływają: całkowita grubość blachy, rodzaj metalu oraz długość gięcia. Dlatego przed wyborem elektrycznej prasy krawędziowej należy wziąć pod uwagę rodzaj materiału, jego grubość oraz to, co planuje się giąć.
Jaka wydajność jest potrzebna w przypadku elektrycznej prasy krawędziowej?
Nie ma ustalonej wartości siły, jakiej wymaga elektryczna prasa krawędziowa. Zależy to od rodzaju giętego metalu, jego grubości oraz długości gięcia. Cienkie blachy zazwyczaj wymagają mniejszej siły, podczas gdy grube blachy – większej. Podobnie metale o większej wytrzymałości, takie jak stal nierdzewna, również wymagają większej siły niż stal miękka.
Zasadniczo więc odpowiednia siła nacisku zależy od konkretnego zadania związanego z gięciem. Elektryczne prasy krawędziowe są dostępne w różnych wersjach o różnej sile nacisku. Wybierz model, który odpowiada Twoim wymaganiom w zakresie gięcia. Na przykład, jeśli chcesz giąć cienką blachę, potrzebujesz prasy krawędziowej o mniejszej sile nacisku. Jeśli jednak pracujesz z grubymi płytami stalowymi lub długimi arkuszami blachy, zazwyczaj potrzebna będzie prasa krawędziowa o większej sile nacisku.
Wynika to z faktu, że nie da się wygiąć żadnej blachy bez użycia siły. Im dłuższe zagięcie, tym zazwyczaj większa siła jest potrzebna maszynie i odwrotnie. W przypadku krótkiego zagięcia lub cienkiego metalu użycie prasy krawędziowej o większym nacisku może spowodować uszkodzenie blachy. Podobnie, jeśli potrzebne jest długie, mocne zagięcie, a prasa krawędziowa ma mniejszy nacisk, nie uda się uzyskać wymaganego zagięcia.
Tonaż wymagany a tonaż znamionowy
Tonaż wymagany i tonaż znamionowy to dwie różne rzeczy.
- Wymagana tonaż: Jest to siła potrzebna do wygięcia określonego kawałka metalu. Innymi słowy, ile siły wymaga dana operacja gięcia. Zależy to od grubości metalu, jego rodzaju, długości gięcia oraz używanych narzędzi. Na przykład gięcie cienkiej blachy wymaga jedynie niewielkiej siły (tonażu).
- Tonaż nominalny: Jest to maksymalna siła, jaką może wywrzeć elektryczna prasa krawędziowa. Wskazuje ona maksymalną siłę, do wywierania której prasa krawędziowa została zaprojektowana. Na przykład prasa krawędziowa o nominalnej nośności 80 ton ma nominalną siłę roboczą wynoszącą 80 ton-siły. Maszyna nie może wywrzeć siły większej niż ta nominalna nośność.
Najważniejsze informacje w skrócie: Wybierając prasę krawędziową, zawsze należy sprawdzić jej nominalną siłę nacisku. Musi ona być wystarczająca do wygięcia blachy o wymaganej masie. Pozwoli to wykonać zadanie bez przeciążania maszyny lub jej narzędzi.
Jakie czynniki wpływają na wymagania dotyczące siły nacisku prasy krawędziowej?
Jak wspomniałem powyżej, nie ma ustalonej wartości siły nacisku dla prasy krawędziowej. O tym, jaka siła nacisku jest Ci ostatecznie potrzebna, decyduje wiele czynników. Wybierając siłę nacisku, nie można kierować się wyłącznie wydajnością maszyny. Należy również wziąć pod uwagę zadania, do których ma ona służyć. Omówmy czynniki, które mają wpływ na siłę nacisku prasy krawędziowej i które należy wziąć pod uwagę.
1. Grubość materiału
Pierwszym istotnym czynnikiem wpływającym na siłę nacisku prasy krawędziowej jest grubość obrabianego materiału. Odnosi się to do grubości materiału, który ma zostać wygięty. Grubsza blacha stwarza większy opór. W rezultacie maszyna musi wywrzeć większą siłę, aby wykonać zagięcie. Z kolei cienka blacha stwarza mniejszy opór.
W związku z tym potrzebna jest mniejsza siła, czyli mniejszy nacisk. Na przykład gięcie blachy ze stali miękkiej o grubości 3 mm zazwyczaj wymaga znacznie mniejszej siły niż gięcie blachy o grubości 6 mm wykonanej z tego samego materiału. Dlatego przed wyborem nacisku prasy krawędziowej należy zawsze sprawdzić grubość blachy.
2. Długość zgięcia
Długość gięcia to długość linii, wzdłuż której należy wygiąć blachę. Jest to kolejny czynnik, który ma duży wpływ na wymagania dotyczące siły nacisku. Maszyna musi wywierać siłę wzdłuż tej linii, aby ukształtować metal. Nawet jeśli rodzaj materiału, grubość i metoda gięcia są takie same, długość gięcia nadal wpływa na wymagania dotyczące siły nacisku. Zazwyczaj wykonanie długich gięć wymaga większej siły.
W przypadku dłuższego arkusza maszyna musi pokonać większą odległość, aby wykonać gięcie. Na przykład gięcie kawałka metalu o długości jednego metra może wymagać siły rzędu 20 ton, podczas gdy gięcie kawałka o długości 2 metrów wymaga siły rzędu 40 ton. Liczby te mają charakter wyłącznie przykładowy. Dlatego przed wyborem siły nacisku prasy krawędziowej należy najpierw obliczyć, jak długie ma być zagięcie.
3. Rodzaj materiału i wytrzymałość
Załóżmy, że gięte są dwie blachy o tej samej grubości i długości. Można by się spodziewać, że do ich wygięcia potrzeba takiej samej siły. Prawda? Jednak tak nie jest. Jedna z nich może wymagać większej siły niż druga. Wynika to z różnicy w rodzaju materiału. Każdy rodzaj materiału ma swój własny poziom wytrzymałości i odporności na gięcie. Weźmy na przykład stal miękką i stal nierdzewną.
Spośród tych dwóch metali stal nierdzewna jest znacznie mocniejsza i twardsza. Jest bardziej odporna na gięcie, dlatego prasa krawędziowa wymaga większego nacisku. Natomiast stal miękka jest bardziej plastyczna i łatwiejsza do kształtowania oraz gięcia. Nawet dwa gatunki stali nierdzewnej zachowują się inaczej podczas gięcia. Nie można więc określić wymaganego nacisku wyłącznie na podstawie nazwy metalu. Kluczowa jest również znajomość jego rzeczywistej wytrzymałości.
4. Otwieranie matrycy typu V
Otwór matrycy V to szerokość przestrzeni w kształcie litery V w dolnym narzędziu (matrycy) prasy krawędziowej. Jak wiadomo, prasa krawędziowa posiada dwa narzędzia: matrycę i stempel. Stempel dociska matrycę w dół, tworząc zagięcie. Otwór matrycy w kształcie litery V zapewnia przestrzeń niezbędną do wygięcia blachy. Ma to bezpośredni wpływ na siłę nacisku prasy krawędziowej. Jeśli otwór ten jest zbyt wąski dla danej blachy, do nadania jej wymaganego kształtu potrzebna będzie większa siła.
Oznacza to, że będziesz potrzebować hydrauliczna prasa krawędziowa o dużej nośności. Z drugiej strony szerszy otwór ułatwia gięcie, ponieważ metal ma więcej miejsca na przemieszczanie się. Dlatego wymagana siła nacisku jest mniejsza. Jednak najszerszy otwór matrycy V nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem. Zbyt szerokie otwory powodują powstanie bardzo dużego wewnętrznego promienia gięcia. Oznacza to, że wewnętrzny promień gięcia staje się większy, co nie jest odpowiednie w niektórych zastosowaniach. Dlatego przed wyborem siły nacisku należy zawsze zdecydować, jaki kształt lub szerokość gięcia faktycznie jest potrzebna.
5. Metoda gięcia
Kolejnym czynnikiem jest wybrana metoda gięcia metalu, która ma wpływ na wymagany nacisk. Nawet w przypadku tego samego rodzaju metalu, grubości i długości metoda gięcia wpływa na nacisk. W jaki sposób? W rzeczywistości istnieją trzy powszechnie stosowane metody: gięcie pneumatyczne, gięcie dolne i tłoczenie. Każda z nich tworzy zagięcia w inny sposób i wymaga innego nacisku.
Na przykład w przypadku gięcia pneumatycznego stempel dociska blachę do matrycy, ale nie aż do samego dna. W rezultacie wymaga to mniejszej siły, więc prasa krawędziowa musi mieć mniejszą siłę nacisku. Gięcie do dna działa inaczej. W tym przypadku stempel dociska blachę mocniej do matrycy, aby uformować zagięcie. Oznacza to, że prasa krawędziowa wymaga większego nacisku lub siły.
W końcu proces tłoczenia polega na wywieraniu znacznie większego nacisku, aby ściśle dopasować metal do kształtu matrycy. Dlatego ta metoda wymaga większej siły nacisku niż pozostałe dwie. Wybór jednej z tych metod zależy od rodzaju materiału i jego grubości. Niezależnie od tego, którą metodę wybierzesz, upewnij się, że prasa krawędziowa ma wystarczającą siłę nacisku.
6. Granice maszyny
Każda elektryczna prasa krawędziowa ma ograniczenie dotyczące siły, jaką może bezpiecznie wywierać. Nazywa się to jej siłą znamionową. Na przykład prasa krawędziowa o nacisku 30 ton może wywierać siłę do 30 ton. Jeśli obrabiany metal wymaga siły przekraczającej ten limit, prasa krawędziowa nie będzie działać. Jednak całkowity nacisk nie jest jedynym ograniczeniem, które należy wziąć pod uwagę. Maszyna ma również określoną długość roboczą.
Określa to, na jakiej długości blacha może się zginać. Niektóre prasy krawędziowe mają ograniczenia dotyczące rozkładu siły na tej długości. Stempel i matryca również mają swoje własne ograniczenia siłowe. Na przykład, nawet jeśli prasa krawędziowa ma wystarczającą łączną siłę, narzędzia mogą mieć niższy limit, przez co prasa ta nie będzie odpowiednia do danego zadania. Dlatego przed podjęciem ostatecznej decyzji dotyczącej siły prasującej pras krawędziowej należy sprawdzić wszystkie te ograniczenia.
Metody obliczania wymaganej nośności elektrycznej prasy krawędziowej
Teraz masz już podstawową wiedzę na temat czynników wpływających na siłę nacisku prasy krawędziowej. Prawda? Teraz musisz dowiedzieć się, jakiej siły będzie wymagało Twoje zadanie gięcia metalu. Zgadywanie w tej kwestii nie jest dobrym rozwiązaniem, ponieważ wpływa to na jakość gięcia. Zgadywanie może również wpłynąć na oprzyrządowanie do pras krawędziowych oraz sam metal. Oto kilka metod, które można wykorzystać do obliczenia tonażu potrzebnego do pracy z elektryczną prasą krawędziową.
-
Korzystanie z formuły obliczeniowej
Pierwszą powszechną metodą jest skorzystanie z wzoru w kalkulatorze. Wzór ten pomoże Ci oszacować, jaka siła jest potrzebna do gięcia blachy. Uwzględnia on takie parametry, jak grubość blachy, długość gięcia, wytrzymałość materiału oraz rozstaw matrycy V. Parametry te mają wpływ na wymaganą siłę w tonach. Skorzystaj więc z poniższego wzoru.
F650t2LV
Tutaj:
- F = przybliżona siła zginająca w kilonewtonach (kN)
- t = grubość materiału w milimetrach (mm)
- L = długość łuku w metrach (m)
- V = rozstaw matrycy typu V w milimetrach (mm)
Załóżmy, że chcesz wygiąć blachę ze stali miękkiej o grubości 3 mm na długości 1 metra, używając matrycy V o rozstawie 24 mm. Wystarczy podstawić te wartości do powyższego wzoru, a wynik będzie odpowiadał sile w tonach, jakiej potrzebujesz do pracy na prasie krawędziowej. Jednak ten wzór stanowi jedynie punkt wyjścia. Dokładna siła może się nadal różnić w zależności od wytrzymałości stali i innych warunków gięcia.
-
Korzystanie z tabeli tonażu
Drugą metodą obliczania siły pras krawędziowych jest tabela sił. Jest to tabela przedstawiająca przybliżoną siłę potrzebną do gięcia blach o różnych grubościach. Wiele tabel uwzględnia również rodzaj materiału, długość gięcia oraz rozwarcie matrycy V. Dzięki tej tabeli nie musisz samodzielnie obliczać siły. Zamiast tego wystarczy znaleźć wartości odpowiadające danemu zadaniu i odczytać szacunkową siłę z tabeli. Oto tabela referencyjna w systemie imperialnym, z której możesz skorzystać.
| Rodzaj materiału | Grubość | Zalecany kąt otwarcia matrycy typu V | Tonaż na metr | Na łuk o długości 1 m | Na łuk o długości 2 m |
| Stal miękka | 1 mm | 8 mm | 8,4 tony | 8,4 tony | 16,8 ton |
| Stal nierdzewna 304 | 1 mm | 8 mm | 13,7 ton | 13,7 ton | 27,4 ton |
| Aluminium 5052 | 1 mm | 8 mm | 4,1 tony | 4,1 tony | 8,2 tony |
| Stal miękka | 2 mm | 16 mm | 16,9 ton | 16,9 ton | 33,8 ton |
| Stal nierdzewna 304 | 2 mm | 16 mm | 27,5 ton | 27,5 ton | 55,0 ton |
| Aluminium 5052 | 2 mm | 16 mm | 8,3 tony | 8,3 tony | 16,6 ton |
| Stal miękka | 3 mm | 24 mm | 25,3 ton | 25,3 ton | 50,6 ton |
| Stal nierdzewna 304 | 3 mm | 24 mm | 41,2 ton | 41,2 ton | 82,4 tony |
| Aluminium 5052 | 3 mm | 24 mm | 12,4 tony | 12,4 tony | 24,8 ton |
| Stal miękka | 4 mm | 32 mm | 33,8 ton | 33,8 ton | 67,6 ton |
| Stal nierdzewna 304 | 4 mm | 32 mm | 55,0 ton | 55,0 ton | 110,0 ton |
| Aluminium 5052 | 4 mm | 32 mm | 16,6 ton | 16,6 ton | 33,2 tony |
Zastrzeżenie prawne
Wartości tonażu podane w tej tabeli są przybliżonymi szacunkami dotyczącymi gięcia pneumatycznego. Rzeczywiste wymagania dotyczące siły zależą od gatunku materiału, grubości, długości gięcia oraz oprzyrządowania. Dlatego tabelę tę należy traktować jako wskazówkę, a nie jako ostateczne ustawienie maszyny. Zalecam zapoznanie się z zaleceniami producenta przed wyborem tonażu elektrycznej prasy krawędziowej.
-
Korzystanie z kalkulatorów internetowych
Innym skutecznym sposobem obliczenia siły nacisku prasy krawędziowej jest skorzystanie z kalkulatora internetowego. Dostępnych jest wiele takich kalkulatorów. Wymagają one podania takich danych, jak rodzaj materiału, grubość blachy, długość gięcia oraz rozstaw matrycy V. Po wprowadzeniu tych wartości narzędzie oszacuje wymaganą siłę nacisku. Kalkulatory internetowe są przydatne, gdy potrzebujesz szybkiej odpowiedzi. Wystarczy wprowadzić dane, aby uzyskać szacunkową siłę nacisku, jaką należy wybrać dla prasy krawędziowej.
Wnioski
Elektryczne prasy krawędziowe to precyzyjne i niezawodne narzędzia do wykonywania gięć pod kątem. Wymagają one jednak zawsze użycia siły, określanej jako tonaż. Wybierając tonaż prasy krawędziowej, wiele osób ma wątpliwości. W tym przewodniku omówiłem, jaki tonaż jest potrzebny w przypadku elektrycznej prasy krawędziowej. Należy pamiętać, że nie ma jednej stałej wartości tonażu. Zależy on od grubości materiału, długości gięcia, rozwarcia matrycy typu V oraz ograniczeń maszyny. Dlatego zawsze należy wziąć pod uwagę wszystkie te czynniki i wybrać niezawodną prasę krawędziową o tonażu odpowiednim do danego zadania.