Dikey ve yatay bara bükme

Yassı ve kenar bükümü aynı işlemin iki farklı ayarı değildir. Farklı şekillendirme sorunlarıdır; farklı sınırlayıcı hasar modları, farklı aletler ve çoğu makinede farklı kapasite derecelendirmeleri vardır. Terminoloji bölgeye göre değişir: yassı büküm aynı zamanda kolay yol, düz büküm veya yatay büküm olarak da adlandırılır; kenar bükümü ise zor yol, kenar bükümü veya dikey bükümdür. Mekanik prensipler değişmez.

Yassı bükümde bakır barası kalınlığı boyunca bükülür, bu nedenle küçük boyut belirleyicidir. Kenar bükümde ise genişliği boyunca bükülür, dolayısıyla büyük boyut belirleyicidir. Diğer her şey bu tek değişimden türetilir.

Kesit modülü her şeyi anlatır

Genişliği w ve kalınlığı t olan dikdörtgen bir bakır barası için, iki temel eksene göre elastik kesit modülü şöyledir:

• Yassı büküm: Z = w·t² / 6
• Kenar bükümü: Z = t·w² / 6

Plastik modüller de aynı orana sahiptir: w·t²/4 ve t·w²/4. Şekillendirme gerçekleştiğinde önemli olan plastik değerdir. Bu iki değer arasındaki oran basitçe w/t oranıdır.

Bu tek sayı, bükülme momenti için çarpan görevi görür. Somut durumlar:

Genişliğe bağımlılık dikkat çekicidir. Yassı kesit modülü genişliğe doğrusaldır: genişlik ikiye katlandığında kuvvet de ikiye katlanır. Kenar kesit modülü ise genişliğin kare oranıyla artar: genişlik ikiye katlandığında kuvvet dört katına çıkar. 200 mm genişliğindeki bir baranın kenar bükümü için gerekli kuvvet, 100 mm genişliğindeki baraya göre iki katı değil, dört katıdır.

Kalınlığın davranışı tam tersidir. Yassı büküm kuvveti t² ile orantılıdır, kenar bükümü kuvveti ise t ile sadece doğrusal olarak orantılıdır. İnce ve geniş bir bakır barası, hem yüksek kuvvet gerektirmesi hem de aşağıda açıklanacak hasar moduna karşı en az direnci sunması nedeniyle, kenar bükümü için en kötü olası adaydır. Belirli bir kesit için tonaj değerleri, bakır bara bükme kuvveti hesaplayıcısı ile belirlenebilir.

Kararlılık, kuvvetten önce limiti belirler

Makineler moment sınırlı çalışır. İş parçaları ise kararlılık sınırlıdır ve kenar bükümünde iş parçası limiti daha önce ulaşılır.

Dik kenarlı bir bükümde dış elyaf, nötr eksenden genişliğin yarısı kadar uzakta kalır, kalınlığın yarısı kadar değil. Dış elyaf mühendislik gerilmesi:

ε = 1 / (2·(R/w) + 1)

İç yarıçap bara genişliğine eşit olduğunda, bu değer %33'tür. Genişliğin iki katı olduğunda %20'dir. Dört katı olduğunda %11'dir. Bu değerler, EN 13601 standardındaki uzama değerleriyle karşılaştırıldığında, neden dik kenarlı yarıçapların kalınlığın katları olarak değil de genişliğin katları olarak verildiği açıkça görülmektedir. R240 yarı sert, minimum %8 uzama belirtirken R290 sert %4 belirtir. Büküm gerilme toleransı, nedenleri bakır malzeme sertliği ve minimum büküm yarıçapı makalesinde açıklandığı şekilde uzama değerini aşsa da, R/w değerinin yaklaşık 2'nin altına düşmesini genel bir kural olarak güvenli kılacak bir pay bulunmamaktadır.

Bükümün iç tarafında sorun farklıdır ve genellikle belirleyici olur. İç elyaf bir yay üzerinde basınca maruz kalır ve bu basıncı taşıyan malzeme, yalnızca t kalınlığında ve w derinliğinde bir şerittir. Düzlemi içinde yüklemeye maruz kalan ince bir plakadır ve basınç altındaki ince plakalar düzlemden dışarıya doğru burkulur. Kritik gerilme, incelik karesiyle düştüğü için w/t oranı arttıkça iç kenar kırışmaya karşı giderek daha hassas hale gelir. Görünür sonuç, dalgalı veya girintili bir iç kenardır; bazen de tüm kesit karesinden dışarıya doğru yuvarlanır.

Bu nedenle, dik kenarlı kapasite derecelendirmeleri düz kenarlılara göre daha sıkıdır. SMART-603CNC-S modelinde, düz kenarlı büküm 260 × 20 mm olarak derecelendirilmişken, dik kenarlı 125 × 15 mm olarak derecelendirilmiştir. Her iki boyut da yalnızca genişlik değil, daralır; aynı model genel olarak bakır bara bükme makinelerinde de mevcuttur. Derecelendirme, alet takımının büküm boyunca kesiti kare tutamayacağı noktayı belirtir.

Pratik sınırlar

Büküm aritmetiğini normal atölye uygulamalarıyla birleştirmek, bir çalışma zarfı verir. Bunlar, ilk parça üzerinde doğrulanacak, gösterge başlangıç noktalarıdır; normatif sınırlar değillerdir.

İç yarıçap, yumuşak ve yarı sert bakır için en az 2× bara genişliği, sert malzeme için 3× veya daha fazla olmalıdır. Güvenilir sonuçlar için genişlik-kalınlık oranı yaklaşık 10'un altında olmalıdır; 12 ila 15'in üzerine çıkıldığında, yarıçaptan bağımsız olarak iç kenar kırışması meydana gelir. Bar genişliği, yaklaşık olarak makinenin düz kenarlı kapasitesinin yarısı kadar olmalıdır. Sert malzeme ve geniş kesitlerin birleşimi, en sık başarısız olan durumdur; çünkü hem dış elyaf gerilme sınırı hem de burkulma sınırı aynı anda daralır.

Geri adım davranışı da farklıdır. Plastik bölge geometrisi, alet takımından gelen kısıtlama ve etkili R/t oranı, düz kenarlı durumdan tamamen farklıdır; bu nedenle dik kenarlı bir geri adım düz kenarlı olandan türetilemez. Geri adım telafisi tablosundaki iki setin分开 gerekir.

Alet takımı ve destek

Dik kenarlı bir büküm, kesitin kaçabileceği her yerde kısıtlanmalıdır ve bunu yapan alet takımı, düz kenarlı bükümü yapan alet takımıyla aynı değildir.

Bar, yalnızca girişte değil, tüm büküm yayı boyunca her iki geniş yüzeye de sıkıştırılmalıdır. Desteksiz geniş yüzeylerin kesitin yuvarlanmasına izin vermesi, yuvarlanmış bir kesitin hem düzlemden hem de açıdan sapmış bir büküm üretmesine yol açar.

İç kenarda, bükümle birlikte hareket eden ve sıkıştırılmış kenarın burkulmasına karşı tutan bir takip bloğu veya basınç bloğu bulunmalıdır. Bu bileşen, yalnızca yana büküm moduna sahip bir makineden, kenarından büküm yapabilen bir makineyi ayırt eder.

İlk durumda, çubuk kalınlığına uygun bir oluk gerekir. Düz durumda bir kalınlık aralığında çalışan evrensel v-oluğu, kenarından kesiti tutamaz, çünkü esnekliğini sağlayan boşluk, kesitin yuvarlanarak girmesi gereken boşluktur.

Yağlama, düz büküme kıyasla daha önemlidir, çünkü eski yüzeyindeki temas basınçları daha yüksektir ve büküm sırasında çubuk alet üzerinde daha fazla kayar.

Düz giriş mesafesi de daha uzun olmalıdır. Sıkma boyu, parça yerleşiminde boyutsal bir kısıttır ve prensip olarak bükülebilir olmasına rağmen, onu üretecek makinede bükülemeyen bir tasarımın yaygın bir nedenidir. Delikler ve eklem birleşimleri büküm bölgesinin dışında tutulmalıdır; büküm ile eklem birleşimi arasında en az 10 mm, büküm ile destek noktası arasında ise 20 mm bırakmak normal panoculuk uygulamasıdır.

Tasarım alternatifleri

Kenarından büküm, belonging alanı dışına düğümde, üç alternatif vardır ve bunlar birbirinin yerine kullanılamaz.

Burma ve düz büküm

Çubuğun kendi ekseni etrafında 90° burulması, geniş yüzeyini istenen yön değişikliği düzlemine döndürür; ardından değişiklik sıradan bir düz büküm olarak yapılır. Şekillendirme kolaydır, alet standarttır, bükümdeki dış lif gerilimi kalınlıktan ziyade genişlik tarafından belirlenir ve çubuk, terminalin gerektirdiği düzlemde varış noktasına ulaşır. Maliyet, uzunluk kaybıdır: bir burma için kendi düz çubuk paylaşımı gerekir, tipik olarak en az çubuk genişliğinin iki katı sıklıkla daha fazla. Bakır bara burma rehberi geometriyi ve elde edilebilir açıları kapsar ve burma, ayrı bir makine yerine bükme kafalarında standart bir yetkinliktir.

Eklemeli köşe

Yön değişikliği, iki düz çubuk ve cıvatalı ek birleşim ile yapılabilir. Şekillendirme sınırı yoktur, bu nedenle her genişlikte ve her sertlikte çalışır. Maliyet, akım yolunda bir eklem yaratmasıdır; bu da temas direnci, bir tork specs, bir bakım yükümlülüğü ve bir denetim noktası demektir. Pano uygulaması, temas alanının çubuk kesitinin en az beş katı olmasını sağlayacak şekilde birleşim boyutlandırır. Bir eklem ayrıca termal bir süreksizliktir, bu nedenle sıcaklık yükselmesi doğrulamasının onu kabul edebileceği bir konumda bulunmalıdır.

Segmentli veya profil plaka

Köşeyi plakadan tek parçalı şekilli bir parça olarak kesmek, yön değişikliğini malzemenin düzlemine yerleştirir, böylece şekillendirme gerekmez. Bu, üçlü arasındaki en düşük direnci, eklemsiz ve köşe geometrisi üzerinde tam özgürlüğü sağlar. Maliyetler, iç köşedeki kesintinin hurda olması nedeniyle malzeme verimi ve çizimde artık standart bir kesit olmayan bir parçadır.

Karar verme süreci

Pratikte geçerli olan bir karar kuralı:

Baranın, makinenin kenar yüksekliği boşluğu içinde olduğu ve çizimde en az iki kat bara genişliğinde bir iç yarıçapına izin verildiği durumlarda, kenar yüksekliği yönünde büküm uygulanır. Bu, en az işlem ve en az parça ile sonuçlanan yöntemdir.

Genişlik veya genişlik-kalınlık oranının bu boşluğun dışında olduğu, ancak yönlendirmede yön değişikliği öncesinde yeterli düz mesafe mevcut olduğu durumlarda, burulma düz büküm ile birlikte yapılır. Bu, geniş ve ince baralar için varsayılan yöntemdir ve genellikle beklenenden daha ucuzdur çünkü her iki işlem de aynı bükme kafasında çalışır.

Burulma için yeterli mesafe yoksa ve köşe, bir birleşim noktası için doğal bir konum ise, cıvatalı köşe birleşimi kullanılır. Bir tap-off (klemens bağlantısı) gerektiren, bölümler arası geçiş yapan veya servis molası veren bir köşe, zaten birleşime sahip olmalıdır.

Akım yoğunluğu veya kutu/kabin geometrisi birleşimi dışlıyor ve burulma için yer yoksa, köşe plakadan işlenerek şekillendirilir.

Sıralama önemlidir. listede her bir adım aşağı indikçe ya parçaların, ya işlemlerin ya da hurda miktarının artmasına neden olur. Bu nedenle ilerleme yukarıdan aşağıya doğru olmalıdır, listeden başlamamalıdır.

Tasarım incelemesinde bu durumun görüldüğü noktalar

Kenar yüksekliği ile ilgili sorunların çoğu, bara atölyeye ulaşmadan çok önce karara bağlanır. 160 × 10 bar üzerinde, yanlış düzlemde, 100 mm yarıçapta, 90° köşeli olarak 3D ile çizilmiş bir yönlendirme, daha fazla tonajla çözülecek bir imalat sorunu değil, hiçbir kuvvetin iç kenarı kırıştırmadan üretemeyeceği bir geometridir.

En düşük maliyetli müdahale, tasarım incelemesinde üç sayıyı kontrol etmektir: bar genişliğinin makinenin kenar yüksekliği kapasitesi ile karşılaştırılması, iç yarıçapın bara genişliği ile karşılaştırılması ve genişliğin kalınlık ile karşılaştırılması. Üçten ikisinin karşılanamaması, yönlendirmenin değişmesi gerektiğini gösterir. EMAC-BB-H12 gibi 3D ve 2D geometriyi doğrudan okuyan makineler, bu kontrolü otomatikleştirmeyi kolaylaştırır, çünkü büküm listesi zaten dosyada mevcuttur ve kapasite boşluğu zaten kontrol ünitesine tanımlıdır.