Bending tepi berbanding bending rata pada busbar

Flatwise dan edgewise bukanlah dua tetapan untuk operasi yang sama. Ia adalah masalah pembentukan yang berbeza dengan mod kegagalan pengehad yang berbeza, peralatan yang berbeza, dan pada kebanyakan mesin, rating kapasiti yang berbeza. Istilah berbeza mengikut rantau: flatwise juga dipanggil easy way, flat bend atau level bend; edgewise ialah hard way, edge bend atau vertical bend. Mekaniknya tidak berubah.

Bengkokan flatwise melipat bar merentasi ketebalannya, jadi dimensi kecil mengawal. Bengkokan edgewise melipatnya merentasi lebarnya, jadi dimensi besar mengawal. Segala-galanya mengikut dari pertukaran ini sahaja.

Modulus keratan rentas adalah kisah keseluruhan

Bagi bar segi empat tepat dengan lebar w dan ketebalan t, modulus keratan rentas elastik tentang dua paksi utama ialah:

• Flatwise: Z = w·t² / 6
• Edgewise: Z = t·w² / 6

Moduli plastik membawa nisbah yang sama, w·t²/4 dan t·w²/4, dan nilai plastik itulah yang penting sebaik sahaja pembentukan berlaku. Nisbah antara mereka hanyalah w/t.

Nombor tunggal ini adalah pengganda pada momen lentur. Kes-kes konkrit:

Kebergantungan pada lebar adalah ketara. Modulus keratan rentas flatwise adalah linear dengan lebar: menggandakan lebar menggandakan daya. Modulus keratan rentas edgewise berubah mengikut kuasa dua lebar: menggandakan lebar memperempatkan daya. Bar selebar 200 mm memerlukan empat kali daya untuk dibengkokkan edgewise berbanding bar 100 mm, bukan dua kali.

Ketebalan berkelakuan sebaliknya. Daya flatwise berubah mengikut t², daya edgewise hanya linear dengan t. Bar lebar nipis adalah calon edgewise paling teruk atas kedua-dua sebab, memerlukan daya tinggi sambil menawarkan rintangan paling rendah terhadap mod kegagalan yang diterangkan seterusnya. Angka tan untuk keratan rentas tertentu boleh ditentukan dengan kalkulator daya bengkok busbar.

Kestabilan menetapkan had sebelum daya

Mesin adalah terhad oleh momen. Karya kerja adalah terhad oleh kestabilan, dan dalam bengkokan edgewise, had karya kerja tiba terlebih dahulu.

Pada bahagian luar bengkokan edgewise, serat terletak pada jarak separuh lebar bar dari paksi neutral berbanding separuh ketebalan. Regangan kejuruteraan serat luar adalah:

ε = 1 / (2·(R/w) + 1)

Pada jejari dalam yang sama dengan lebar bar, iaitu 33%. Pada dua kali lebar, 20%. Pada empat kali lebar, 11%. Angka-angka ini berbanding dengan nilai pemanjangan dalam klasifikasi EN 13601 menunjukkan mengapa jejari edgewise dipetik sebagai gandaan lebar berbanding gandaan ketebalan. R240 separa keras menetapkan 8% pemanjangan minimum, dan R290 keras menetapkan 4%. Toleransi regangan bengkok memang melebihi pemanjangan tegangan, atas sebab yang diterangkan dalam artikel mengenai kelas tembaga dan jejari bengkok minimum, tetapi marginnya tidak cukup besar untuk menjadikan R/w di bawah lebih kurang 2 sebagai peraturan umum yang selamat.

Di bahagian dalam bengkok, masalahnya berbeza dan biasanya menentukan. Serat dalam berada dalam pemampatan sepanjang lengkung, dan bahan yang membawa pemampatan tersebut adalah jalur setebal t dan sedalam w. Ia adalah plat langsing yang dimuatkan dalam satahnya sendiri, dan plat langsing dalam pemampatan akan kelenturan keluar dari satah. Tegangan kritikal menurun dengan kuasa dua keanggunan, jadi apabila w/t meningkat, tepi dalam menjadi semakin mudah berkedut. Hasil yang kelihatan adalah tepi dalam yang berombak atau bergerigi, kadang-kadang dengan keseluruhan keratan membalik keluar dari segi empat tepat.

Inilah sebabnya penarafan keupayaan edgewise lebih ketat berbanding flatwise. Pada SMART-603CNC-S, bengkokan flatwise ditetapkan pada 260 × 20 mm dan edgewise pada 125 × 15 mm. Kedua-dua dimensi berkurangan, bukan sahaja lebar, dan corak yang sama terdapat secara umum pada peralatan bengkokan busbar. Penarafan menandakan titik di mana kekili alat tidak lagi dapat mengekalkan keratan tegak melalui bengkokan.

Had praktikal

Menggabungkan aritmetik regangan dengan amalan bengkel biasa memberikan satu ruang kerja. Nilai ini adalah titik permulaan indikatif untuk disahkan pada artikal pertama, bukan had normatif.

Jejari dalam sekurang-kurangnya 2× lebar bar untuk tembaga lembut dan separa keras, dan 3× atau lebih untuk kelas keras. Nisbah lebar-ketebalan di bawah lebih kurang 10 untuk hasil yang boleh dipercayai tanpa penyokongan khusus; di atas 12 hingga 15, kedutan tepi dalam berlaku tanpa mengira jejari. Lebar bar dalam lebih kurang separa penarafan flatwise mesin. Kelas keras dalam keratan lebar adalah kombinasi yang paling kerap gagal, kerana had regangan serat luar dan had kelenturan kedua-duanya mengekat pada masa yang sama.

Lenturan semula juga berbeza. Geometri zon plastik, kekangan daripada kekili dan R/t efektif semuanya berbeza daripada kes flatwise, jadi offset edgewise tidak boleh diperoleh daripada flatwise. Pemisahan kedua-dua set catatan dalam jadual pampasan lenturan semula adalah perlu.

Kekili dan penyokongan

Bengkokan edgewise mesti dikekang di mana-mana keratan boleh terlepas, dan kekili yang berbuat demikian bukan kekili yang membengkokkan flatwise.

Bar mesti dipegang dengan ketat terhadap kedua-dua muka lebar sepanjang lengkung bengkokan, bukan sahaja di pintu masuk. Muka lebar yang tidak disokong membenarkan keratan membalik, dan keratan yang dibalik menghasilkan bengkokan yang keluar dari satah serta keluar dari sudut.

Tepi dalaman memerlukan pengikut atau blok tekanan yang bergerak bersama bengkokan dan menahan tepi yang dimampatkan daripada menjadi lekuk. Komponen ini membezakan mesin yang mampu membengkok secara mendatar dengan mesin yang hanya mempunyai mod mendatar.

Dahulu memerlukan alur yang sepadan dengan ketebalan bar. Lekuk universil V yang berfungsi merentasi julat ketebalan mendatar tidak dapat menahan keratan memandangkan kelonggaran yang memberikan kefleksibelan adalah kelonggaran yang diperlukan keratan untuk melengkung ke dalam.

Pelinciran lebih penting berbanding dalam keadaan mendatar kerana tekanan hubungan pada permukaan dahulu lebih tinggi dan bar meluncur lebih jauh merentasi alat semasa bengkokan.

Panduan lurus yang masuk juga perlu lebih panjang. Panjang kepit adalah sekatan dimensional pada bentangan bahagian, dan ia merupakan punca biasa bagi reka bentuk yang secara prinsipnya boleh dibengkokkan tetapi tidak pada mesin yang akan menghasilkannya. Lubang dan sambungan lap perlu dijauhkan daripada zon bengkokan; membenarkan sekurang-kurangnya 10 mm antara bengkokan dan sambungan lap, dan 20 mm antara bengkokan dan titik sokongan, adalah amalan biasa di bengkel panel.

Alternatif reka bentuk

Apabila bengkokan mendatar jatuh di luar ruang, terdapat tiga alternatif, dan ia tidak boleh ditukar ganti.

Pusing dan lekuk mendatar

Memutar bar 90° mengenai paksi sendiri memutar permukaan lebar ke dalam satah perubahan arah yang diperlukan, selepas itu perubahan dibuat sebagai bengkokan mendatar biasa. Pembentukan adalah mudah, peralatan adalah standard, regangan gentian luar dalam bengkokan dikawal oleh ketebalan berbanding lebar, dan bar tiba di destinasi sudah berada dalam satah yang diperlukan terminal. Kosnya adalah panjang: pusingan memerlukan laluan bar lurus tersendiri, biasanya sekurang-kurangnya dua kali lebar bar dan selalunya lebih. Panduan memusing busbar merangkumi geometri dan sudut yang boleh dicapai, dan memusing adalah keupayaan standard pada kepala pembengkok busbar dan bukannya mesin berasingan.

Sudut berjoint

Perubahan arah boleh dibuat dengan dua bar lurus dan sambungan lap berbolt. Tiada had pembentukan, jadi ini berfungsi pada mana-mana lebar dan mana-mana kekerasan. Kosnya adalah sambungan dalam laluan arus, yang bermakna rintangan接触, spesifikasi tork, kewajipan penyelenggaraan dan titik pemeriksaan. Amalan panel menentukan sambungan lap supaya luas sentuhan adalah sekurang-kurangnya lima kali keratan rentas bar. Sambungan juga adalah ketidakberterusan terma, jadi ia perlu diletakkan di tempat yang pengesahan peningkatan suhu boleh mengakomodasinya.

Plat bersegmen atau berprofil

Memotong sudut sebagai satu kepingan berbentuk daripada plat meletakkan perubahan arah dalam satah bahan, jadi tiada pembentukan diperlukan. Ini memberikan rintangan terendah daripada ketiga-tiga, tiada sambungan, dan kebebasan penuh terhadap geometri sudut. Kosnya adalah hasil bahan, memandangkan potongan sisa di dalam sudut adalah sisa, dan bahagian yang bukan lagi keratan rentas standard pada lukisan.

Memilih antara kaedah

Satu peraturan keputusan yang praktikal:

Untuk palang di dalam julat edgewise mesin dan di mana lakaran membenarkan jejari dalaman sekurang-kurangnya dua kali lebar palang, bengkokkan secara edgewise. Ini memerlukan bilangan operasi dan komponen yang paling sedikit.

Untuk lebar atau nisbah lebar-tebal di luar julat tersebut, tetapi di mana laluan mempunyai panjang lurus yang mencukupi sebelum perubahan hala, pusing dan bengkokkan secara flatwise. Ini adalah kaedah piawai untuk palang lebar nipis, dan ia biasanya lebih murah daripada yang dijangka kerana kedua-dua operasi dilakukan pada ketulan pembengkok yang sama.

Jika tiada panjang yang tersedia untuk pusingan, dan sudut adalah tempat yang sesuai untuk sambungan, gunakan sudut berbolt. Sudut yang telah memerlukan sokongan tap, peralihan antara bahagian, atau henti perkhidmatan adalah sudut yang sepatutnya mempunyai sambungan.

Jika ketumpatan arus atau geometri sarung menolak penggunaan sambungan, dan tiada ruang untuk pusingan, profilkan sudut daripada plat.

Susunan adalah penting. Setiap langkah menuruni senarai menambah komponen, operasi atau sisa, maka kemajuan seharusnya menuruni senarai dan bukannya bermula dari bawah.

Di mana ia ditunjukkan dalam reka bentuk semakan

Kebanyakan masalah edgewise diputuskan lama sepalang tiba di bengkel. Satu laluan yang dilukis dalam 3D dengan sudut 90° dalam satah yang salah, pada palang 160 × 10, dengan jejari 100 mm, bukanlah masalah fabrikasi yang perlu diselesaikan dengan lebih daya. Ia adalah geometri yang tiada jumlah daya akan menghasilkan tanpa tepi dalaman yang berkedut.

Intervensi yang murah adalah dengan menyemak tiga nombor semakan reka bentuk: lebar palang berbanding julat edgewise mesin, jejari dalaman berbanding lebar palang, dan lebar berbanding ketebalan. Kegagalan dua daripada tiga bermakna laluan perlu diubah. Mesin seperti EMAC-BB-H12 yang membaca geometri 3D dan 2D secara terus memudahkan semakan ini diautomasikan, kerana senarai bengkok sudah ada dalam fail dan julat keupayaan sudah ada dalam kawalan.