Bara burma: geometri, sınırlar ve takımlama

Bükme, baranın kendi boyun ekseni etrafında döndürülmesiyle çalışır, yolun yönünü değiştirmez. Bu işlem, taşıma yönü doğru ancak geniş yüzün düzlemde olmadığı durumlarda kullanılır: yatay köşe tutuculara sahip bir şaltere besleyen dikey yükseltici, farklı sonlandırma yönlerine açılmak zorunda kalan faz yığını, bara odasına 90° monte edilmiş bir cihaza düşen hat.

Çoğu atölye bunu kurala göre yürütür ve dolaşımdaki kural farklılıklarfactor üçle zmle birbirinden ayrılır. Bu farklılıkların bir nedeni vardır ve bu neden hesaplanabilir.

Bükme uzunluğunun genişliğe bağlı olarak değişimi

90° bükme için ayrılacak bar uzunluğu konusunda yayınlanmış öneriler geniş bir bandı kapsar. Şalter uygulaması, bükme uzunluğunu minimum iki kat bar genişliği olarak belirtir. Makine üreticileri genellikle genişliğin 2.5 katını taban değer olarak belirtir; yayımlanmış bir örnekte 20 mm genişliğindeki bar için 50 mm bükme uzunluğu verilir. Diğer üretim önerileri genişliğin 2.5 ila 5 katını aktarır. El tezgahı uygulaması ise en düşük seviyede genişliğin 1.5 ila 2 katını belirtir ancak bu değere 6 mm kalınlık ve 60 mm genişlik sınırı ekler.

Bu rakamlar, mukavemet incelendiğinde birbiriyle uyumlu hale gelir. Kesitin köşesi, bükme ekseninden yaklaşık olarak bar genişliğinin yarısı kadar uzaktadır. Bu noktanın L uzunluğu üzerinde θ açıyla döndürülmesi, yüzeyde şu kayma gerilmesini yaratır:

γ = (w/2) · θ / L

90° bükme için bu ifade γ = π·w / (4L) biçimine dönüşür. Uzama verileriyle karşılaştırma için eşdeğer tek eksenli gerilmeye dönüştürülürse, ε ≈ γ/√3:

Formül kalınlığı göz ardı eder, bu da bara oranları için geçerlidir: 100 × 10 mm bir barada gerçek köşe yarıçapı formülün varsaydığı 50 mm'ye karşı 50.25 mm'dir.

Öneriler artık anlamlıdır. Genişliğin 2.5 katında köşe yaklaşık %18 eşdeğer gerilme görür; bu değeri yumuşak ve yarı sert bakır zorlanmadan karşılar. 1.5 katında %30 gerilme görülür; bu yalnızca dar ve ince yumuşak barada dayanabilir, tam da tezgah kuralının kendi sınırlamasıdır. Genişliğin 5 katında köşe %9 gerilme görür; bu değer bile sert temperde sorunsuzdur.

Çalışma kuralı: R220 ve R240 için genişliğin 2.5 katı, R290 için 4 katı, hangi temper olursa olsun 2 katının altına inilmemelidir. İlk örnek üzerinden doğrulama önerilir, çünkü EN 13601 uzama değerleri asgari değerlerdir ve teslim edilen malzeme genellikle bu değerleri aşar.

İlişkinin yönü, bükme durumunun tersidir: daha uzun bükme, daha düşük gerilme anlamına gelir. Bükme uzunluğu bir tasarım toleransıdır, makine ayarı değildir; bu nedenle hat üzerinde düz alan yoksa bükme işlemi hiç uygulanamaz.

Tork ve neden burulmanın kenar bükmesinden üstün olduğu

Dikdörtgen bir kesiti burdurmak için gerekli plastik tork yaklaşık olarak τy·(w·t²/2 − t³/6) değerindedir; bu değer t² terimine bağlıdır ve genişlikle yalnızca doğrusal olarak artar. Aynı kesitin kenar bükmesiyle bükülmesi için gerekli plastik moment ise σy·t·w²/4 değerindedir ve genişliğin karesiyle artar.

Yarı sert bakır için 180 N/mm² akma mukavemeti değeri baz alındığında:

Bu oran, tüm aralıkta yaklaşık olarak 0,87·w/t değerine yakındır. Ekstra her bir milimetre genişlik, kenar bükmesini orantısız biçimde zorlaştırırken burulmayı yalnızca orantılı biçimde zorlaştırır; ve kenar bükmesinin en sorunlu olduğu geniş ve ince kesitler, avantajın en büyük olduğu kesitlerdir.

Bu durum, kenara karşı düz bükme mainly discussed alternative; twist-and-flat-bend approach. Baranın 90° burulması, sonraki yön değiştirmenin, strain'i genişlik yerine kalınlığın belirlediği sıradan bir düz bükme olarak yapılmasını sağlar. Bir zor operasyon yerine iki kolay operasyon yapılır.

Burkulma, kenar incelmesi ve kesitte neler olduğu

Burulmaya maruz kalan dairesel bir şaft, kesit düzlemini korur. Dikdörtgen olan korumaz. Saint-Venant burulması altında, dikdörtgen bir kesitteki noktalar eyer deseniyle eksenel olarak yer değiştirir ve en büyük yer değiştirme köşelerde olur. Bu burkulmadır ve dairesel olmayan bir kesitte kaçınılmazdır.

İki pratik sonuç ortaya çıkar.

Burulan bölge, boyutsal olarak ana bar ile özdeş değildir. Kesit hafifçe çukurlaşır, köşeler orta yüzeyin önüne veya gerisine geçer ve burulan bölgenin kenarlarında ölçülen kalınlık, nominalin biraz altında çıkar. Normal bara oranlarında bu küçüktür, birkaç yüzde civarındadır; ancak bu, yerel bir direnç artışıdır ve bu nedenle bir hot spot adayıdır. Bara akım taşıma kapasitesi hesaplayıcısı, azalmanın önemli hale gelmesinden önce kaçış payını gösterir.

Burkulma, kelepçelerde de kısıtlanır; çünkü kelepçe yüzeyleri kesiti düz tutarken, aralarındaki malzeme burulmak ister. Kısıtlanmış burkulma, kelepçe kenarlarında yoğunlaşan eksenel gerilimler oluşturur; bu nedenle burulma sırasında çatlama neredeyse her zaman twist'in ortasında değil, kelepçe hattında başlar. Kelepçede çatlama, daha uzun serbest uzunluğa veya daha yumuşak kelepçe insertlerine ihtiyaç olduğunu; daha fazla torka değil, gösterir.

Burulan bölge aynı zamanda işlenerek sertleşir. Büküm, bir twist'in içine veya hemen yanına yerleştirilmemelidir. Oradaki malzeme, mevcut sünekliğinin büyük bir kısmını zaten tüketmiştir ve ana barın tolere edeceği bir yarıçapta çatlacaktır. İki operasyon arasında düz, bükülmemiş bar bırakılmalıdır.

Burulma esnemesi

Burulmalarda esneme geri dönüşü olur ve bu, bükme esnemesinden önemli ölçüde fazladır.

Yükleme kaldırıldığındaki elastik geri dönüş Δθ = T·L/(G·J) formülüyle hesaplanır. Burada T uygulanan tork, L burulma uzunluğu, G kayma modülü ve kesitin burulma sabitidir. Bakırın kayma modülü, elastik modülünden yaklaşık olarak 46 kN/mm² değerini verir. 100 × 10 mm yarı sert bir barsanın 250 mm serbest uzunlukta 90° burulması durumunda elastik geri dönüş yaklaşık 5°'dir. Aynı barsanın 400 mm'de burulması yaklaşık 8° geri dönüş sağlar. 160 × 10 mm bir barsanın 400 mm'de burulması ise yaklaşık 7.6° geri dönüş yapar.

Bu değerler, tam plastik bir kesitin elastik kaldırılmasından elde edilen birinci dereceden tahminlerdir. Birinci parçada doğrulama yapılmalıdır; sayfadaki değerler programlama temeli olarak kullanılmamalıdır. Güvenilir olarak kurulan şey, ölçeğidir: Burulma geri dönüşü birkaç dereceye ulaşır; bu, aynı barsanın düzlem içi bükmesindeki esnemeden bir büyüklük mertebesi daha fazladır.

Geri dönüş, burulma uzunluğu arttıkça artar; şekil değiştirme ise uzunluk arttıkça azalır. Köşeleri korumak için burulmayı uzatmak, açısal telafiyi daha büyük yapar. Her ikisini de optimize eden bir uzunluk yoktur; bu nedenle uzunluk şekil değiştirme gerekliliğinden seçilmeli ve telafi açısı için telafi tablosu kullanılmalıdır. Esneme telafisi için açıklanan same offset-table disiplini burada da geçerlidir; malzeme, temper, kesit ve serbest uzunluğa göre belirlenir, burulma girişleri tamamen bükme girişlerinden ayrı tutulur.

Kelepçeleme ve takımlama

Burulma kafası iki kelepçeden oluşur: biri sabit, biri döndürülür. Aralarındaki serbest açıklık burulma uzunluğudur; bu, burulma uzunluğunun kelepçe konumuyla belirlendiği ve her makinede sürekli olarak ayarlanamayacağı anlamına gelir. Bir tasarım belirli bir izin için onaylanmadan önce adım aralığı kontrol edilmelidir.

Kelepçe yüzeyleri barsanın yüzeyine iz bırakmamalıdır. Bakır yumuşaktır ve tam tork altında kaymayı önlemek için gerekli kelepçeleme basıncı yüksektir. Bronz, alüminyum veya sert polimer insertler kullanılır. Tırtıklı yüzeyli çelik jawlar barsanın yüzeyine kabartma basar ve bu kabartma, burulma şekil değiştirmesi altında çatlak oluşma yeri haline gelir.

Bir kelepçeyi eksenel olarak hareket edebilir olmalıdır. Barsanın burulması sırasında ekseni boyunca hafifçe kısalır. Her iki ucu da katı tutmak, burulma kaymasına eksenel gerilimi bindirir; bu, köşe şekil değiştirmesine doğrudan eklenir ve burulmanın tek başına hayatta kalacağı şekil değiştirme seviyelerinde kenar çatlamasına neden olur. Yüzen bir kelepçe veya küçük kasıtlı bir eksenel esneklik bu sorunu ortadan kaldırır.

Kesitin her iki kelepçede de kare olarak tutulması gerekir. Döndürme kayması etkin serbest uzunluğu kısaltır; bu, şekil değiştirmeyi hesaplanan değerin üzerine çıkarır ve bitmiş açıyı bozar.

Bara bükme makinelerinde yayınlanan burulma zarfları genellikle 5 ila 10 mm kalınlık ve 15 ila 100 mm genişlik civarındadır; bu, aynı makinenin düzlem içi bükme kapasitesinden belirgin şekilde daha dardır. Burulma, EMAC-BB-H12 ve SMART-603CNC-S modellerinde, bükme işlemleriyle aynı kontrol ve aynı parça programı üzerinde çalışan listelenmiş bir yetkinliktir. Dolayısıyla hem burulma hem de iki bükme içeren bir parça, üç kurulum yerine tek kurulumla işlenir. EMAC-BB kafaları için belirtilen ±0.1° değeri bir bükme doğruluğu spesifikasyonudur; herhangi bir makinadaki burulma tekrarlanabilirliği, büyük ölçüde kelepçe tutuşuna bağlıdır ve bükme değerinden ziyade gerçek malzemede karakterize edilmelidir.

Burulmaların iş planındaki yeri

Delme ve kesme işlemi burulma öncesinde, sonrasında değil. Burulmuş bir bara, delme masasının üzerinde düz oturmaz ve arka kulp gegeninless güvenilir bir konumlanma sağlayamaz.

Geometri izin verdiğinde, burulmaların bükme işlemlerinden önce sıralanması gerekir. Çünkü burulmuş bir bölümü bükme kalıbında düzgün kargalamak, düz bir bölüme göre daha zordur.

Delikler, burulma bölgesinin tamamen dışında olmalıdır. Yüksek tork kesme gerilmesi olan bir bölgede delik bulunması, en kötü olası konumda bir gerilme yaratır ve malzeme burulma tamamlanmadan önce yırtılır.

Çizim aşamasında gerilme bazlı burulma boyutuna yer ayrılmalıdır. Burulma boyutu hesaba katılmamış bir operasyon programına burulma eklemeye çalışmak, genellikle bir atölyenin bunu genişliğin 1,5 katı bir çapraz döndürme ile yapmaya çalışıp parçayı hurdaya ayırmasıyla sonuçlanır. Burulma ve bükme her ikisi de uzunluk tüketen işlemlerdir ve phát uzunluğunun her ikisini de taşıması gerekir. Tam işlem açıklaması burulma altında yer almaktadır.