Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Heb je je ooit afgevraagd hoe plaatmetaal vakkundig wordt gebogen tot ingewikkelde vormen? In dit artikel worden zes soorten buigprocessen met kantpersen besproken: plooien, vegen, luchtbuigen, buigen met een bodem, omspinnen en driepuntsbuigen. Je leert de unieke voordelen en beperkingen van elke methode, en hoe ze bijdragen aan een efficiënte en nauwkeurige metaalproductie. Van eenvoudige buigingen tot complexe profielen, deze technieken zijn essentieel voor de productie van hoogwaardige onderdelen. Duik in de materie om te begrijpen hoe deze buigprocessen uw projecten kunnen verbeteren.
Kantpersen kunnen veel, maar er zijn nog steeds uitdagingen bij het produceren van onderdelen van topkwaliteit. In deze bespreking gaan we dieper in op de verschillende soorten buigen.
Voor een reproduceerbaar en betrouwbaar kantpersproces is een combinatie van de kantpers en zijn gereedschappen nodig.
A afkantpers Deze bestaat meestal uit twee stevige C-frames die de zijkanten van de machine vormen, aan de onderkant verbonden door een massieve tafel en aan de bovenkant door een beweegbare bovenbalk. De omgekeerde configuratie is echter ook mogelijk.
Het onderste gereedschap rust op de tafel terwijl het bovenste gereedschap aan de bovenste balk wordt bevestigd. Bij hydraulisch afkantpersende meeste machines die tegenwoordig worden geproduceerd, beweegt de bovenbalk via twee gesynchroniseerde hydraulische cilinders die aan de C-frames zijn bevestigd.
De mogelijkheden van afkantpersen worden gedefinieerd door verschillende kenmerken, waaronder druk of tonnage, werklengte, afstand tot de achteraanslag, werkhoogte en slag. De snelheid waarmee de bovenbalk werkt, ligt meestal tussen 1 en 15 mm/sec.
Steeds meer kantpersen zijn uitgerust met meerassige computergestuurde achteraanslagen en mechanische en optische sensoren om aanpassingen te maken tijdens het buigproces. Deze sensoren meten de buighoek tijdens de buigcyclus en verzenden gegevens in real-time naar de machinebesturing, die de procesparameters dienovereenkomstig aanpast.
Uiteindelijk, afkantpers buigen is een combinatie van factoren die betrekking hebben op de geometrie van het bovengereedschap (waarbij de ponshoek en ponstipradius de belangrijkste parameters zijn), de geometrie van het ondergereedschap (met name de breedte van de V-opening, de V-hoek en de buigradii van de V-opening) en de perskracht en -snelheid van de afkantpers.
Tijdens het vouwproces wordt de langste poot van het vel vastgeklemd tussen twee klemming balken. Vervolgens gaat de buigbalk omhoog en vouwt het uitstekende deel van de plaat om een buigprofiel, zoals getoond in Figuur 1.
Bij moderne buigmachines kan de buigbalk zowel naar boven als naar beneden buigen, wat een belangrijk voordeel is bij het maken van complexe onderdelen met positieve en negatieve buighoeken.
De resulterende buighoek wordt bepaald door de buighoek van de buigbalk, de geometrie van het gereedschap en materiaaleigenschappen.
Buigen door vouwen heeft als belangrijk voordeel dat grote vellen relatief gemakkelijk kunnen worden verwerkt, waardoor deze techniek eenvoudig te automatiseren is. Bovendien is er bij vouwen een minimaal risico op beschadiging van de plaatmetaal oppervlak.
Een beperkende factor van vouwen is echter dat de beweging van de buigstraal voldoende ruimte en doorlooptijd vereist.
Tijdens het afvegen wordt de plaat opnieuw tussen de spanbalken geklemd. Vervolgens buigt het gereedschap het uitstekende deel van de plaat om het buigprofiel door op en neer te bewegen, zoals getoond in Figuur 2.
In vergelijking met vouwen is afvegen een snellere techniek om te buigen, maar het verhoogt ook het risico op krassen of andere schade aan de plaat als het gereedschap over het plaatoppervlak beweegt. Dit risico is vooral groot als het buigen scherpe hoeken met zich meebrengt.
Afvegen wordt vaak gebruikt voor het maken van paneelachtige producten met kleine geprofileerde randen. Met speciaal gereedschap kan deze techniek gemakkelijk worden uitgevoerd op kantpersen.
Bij het buigen zijn er vier variaties: luchtbuigenonderbuigen, schulpen en driepuntsbuigen.
Het kenmerk van buigen is dat de plaat door een bovengereedschap in de opening van het ondergereedschap wordt gedrukt, zoals getoond in Figuur 3.
Als gevolg van de buigprocesHet plaatmetaal aan elke kant van de bocht wordt opgetild, wat problemen kan veroorzaken zoals doorhangen en vouwen, vooral bij grote platen.
In dergelijke gevallen wordt vaak de voorkeur gegeven aan vouwen of afvegen, hoewel er ook plaatvolgsteunen kunnen worden gebruikt met de afkantpers om deze problemen te verlichten.
Bij buigen met positieve en negatieve hoeken biedt vouwen meer flexibiliteit dan andere technieken.
Een van de grote voordelen van kantpersen is de hogere snelheid en flexibiliteit die ze bieden.
Luchtbuigen is de meest gebruikte manier van buigen dankzij de aanzienlijke verbeteringen in nieuwe afkantpersen, die een betere controle bieden over de terugvering van plaatmateriaal.
Dit type buigen wordt gebruikt wanneer er lucht zit tussen het plaatwerk en de matrijs. De naam "gedeeltelijke buiging" komt van het feit dat het plaatmetaal gedeeltelijk in contact komt met het bovenste en onderste gereedschap, d.w.z. op slechts drie punten tijdens de buigprocedure.
Met luchtbuigenHet bovengereedschap drukt een plaat in de V-opening van het ondergereedschap tot een vooraf bepaalde diepte, maar zonder de onderkant van het gereedschap te raken, zoals getoond in Figuur 4.
Luchtbuigen is een vorm van driepuntsbuigen, waarbij alleen de buigradii van het boven- en ondergereedschap in contact komen met de plaat. De stempelradius van het bovengereedschap en de V-hoek van het ondergereedschap hoeven niet hetzelfde te zijn. In sommige gevallen vervangt een vierkante opening de V-opening in het ondergereedschap, vooral met de verstelbare ondergereedschappen van tegenwoordig.
De combinatie van boven- en ondergereedschappen kan universeel worden toegepast, waardoor met één combinatie verschillende producten en profielvormen kunnen worden gemaakt, simpelweg door de persslagdiepte aan te passen. Met andere woorden, een enkele combinatie van gereedschappen kan worden gebruikt om meerdere materialen en diktes te buigen in een reeks van buighoeken, waardoor luchtbuigen een zeer flexibele techniek is.
Dit betekent ook dat het aantal benodigde gereedschapswissels beperkt kan worden, wat de productiviteit aanzienlijk verhoogt.
Luchtbuigen heeft nog een voordeel: er is minder buigkracht nodig, waardoor kleiner en minder omvangrijk gereedschap mogelijk is en het ontwerp flexibeler is.
Een beperking van deze techniek is echter dat het minder nauwkeurig is dan processen waarbij de plaat tijdens het buigproces volledig in contact blijft met het gereedschap. De slagdiepte moet zeer nauwkeurig zijn en variaties in de plaatdikte en plaatselijke slijtage van het gereedschap kunnen leiden tot onaanvaardbare afwijkingen.
Bovendien kunnen variaties in materiaaleigenschappen de resulterende buighoek beïnvloeden door terugvering.
Luchtbuigen vereist een bepaalde breedte voor de V-opening, die varieert afhankelijk van de plaatdikte. Voor platen tot 3 mm dik is de waarde 6 keer de materiaaldikte, terwijl voor platen van meer dan 10 mm dik de waarde 12 keer de materiaaldikte is. Een vuistregel is V=8S.
Luchtbuigen biedt een hoeknauwkeurigheid van ongeveer ±0,5°. De buigradius wordt echter niet bepaald door de vorm van het gereedschap, maar door de elasticiteit van het materiaal. Gewoonlijk ligt de buigradius tussen 1S en 2S.
Vanwege de flexibiliteit en het lage tonnage dat nodig is, wordt luchtbuigen steeds meer de favoriete buigtechniek onder fabrikanten. Variaties in plaatdikte, plaatselijke slijtage van het boven- en ondergereedschap en materiaaleigenschappen kunnen echter leiden tot afwijkingen in de hoeknauwkeurigheid.
Speciale maatregelen, zoals hoekmeetsystemen, klemmen, bombeersystemen die langs de X- en Y-as verstelbaar zijn en slijtvast gereedschap, kunnen deze kwaliteitsproblemen verhelpen.
Voordelen:
Nadelen:
Onderbuigen is een variant van luchtbuigen waarbij een plaat tegen de hellingen van de V-opening in het ondergereedschap wordt gedrukt (zie Fig. 5), terwijl er lucht wordt ingesloten tussen de plaat en de onderkant van de V-opening.
Tijdens het onderbuigen bereikt de stempel de bodem van de matrijsvertanding en drukt het plaatmetaal tegen de zijkanten van de matrijs. Dit buigtype is geschikt voor precieze profielen, omdat de nauwkeurigheid en consistentie hoger zijn dan bij luchtbuigen.
De hogere kwaliteit is te danken aan het feit dat het plaatmetaal tijdens het bodemen tussen het bovenste en onderste gereedschap wordt geperst, waardoor de interne radius zich concentreert in het gebied van de bocht.
Dit resulteert in een nauwkeurigere radius, het plaatwerk geeft meer mee en daardoor is de terugvering lager.
De keuze van het gereedschap is cruciaal voor het onderbuigen, omdat operators de beste hoek moeten bepalen voor zowel de pons als de matrijs en de verwachte terugvering om de vereiste profielhoek te verkrijgen. Pons en matrijs moeten dezelfde hoek hebben voor een goed buigresultaat.
In dit geval zijn de radius van de pons en de hoek van de V-opening direct gekoppeld bij het buigen, wat betekent dat het niet dezelfde flexibiliteit biedt als luchtbuigen.
Elke buighoek en plaatdikte vereist een aparte gereedschapsset, en hetzelfde geldt vaak voor verschillende materialen vanwege variaties in springrug en compensatie vereist in het gereedschap.
Voor de bodem is de ideale breedte van de V-opening (U-vormige openingen kunnen niet worden gebruikt) 6S voor platen tot 3 mm dik, en dit neemt toe tot 12S voor platen van meer dan 12 mm dik.
Nogmaals, de vuistregel is: V=8S.
De minimaal aanvaardbare buigradius voor plaatstaal varieert van 0,8S tot 2S, hoewel de kwaliteit van het materiaal een rol speelt.
Bij zachte materialen zoals koperlegeringen kan de straal van de buighoek veel kleiner zijn, waarbij een ondergrens van 0,25S mogelijk is.
Als het gaat om grotere buigradiussen, vereist het buigen van onderen een tonnage die ongeveer hetzelfde is als voor luchtbuigen.
Voor kleinere stralen is echter een kracht nodig die tot vijf keer groter kan zijn dan bij luchtbuigen, wat tot een grotere nauwkeurigheid kan leiden.
De resulterende buighoek wordt volledig bepaald door het gereedschap, met uitzondering van de terugvering, die kan worden gecorrigeerd.
Het is goed om op te merken dat onderbuigen meestal minder terugvering oplevert dan luchtbuigen.
In theorie kan met bottoming een hoeknauwkeurigheid van ±0,25 graden worden bereikt.
Door de toenemende controle en instelmogelijkheden van afkantpersen, zelfs op minder dure machines, wordt luchtbuigen echter steeds meer de voorkeursmethode boven onderbuigen.
Voordelen:
Nadelen:
Mensen vinden zo'n naam misschien vreemd. In feite verwijst coining naar het proces van "ponsen van metalen munten", waarbij elk stuk identiek is aan elk ander stuk qua vorm en grootte.
Daarom kan "coining" in het buigproces worden gebruikt om een methode aan te duiden om consistent zeer nauwkeurige resultaten te verkrijgen.
Voor het buigen van munten is vier tot vijf keer zoveel kracht nodig als voor luchtbuigen, dus zijn een zware afkantpers en gereedschap nodig.
Bij het stansen moeten stempel en matrijs dezelfde hoek hebben als het profiel vereist. In het geval van een bocht van 90° moeten dus een stempel van 90° en een matrijs van 90° worden gebruikt zonder rekening te houden met terugvering.
De breedte van de matrijssnijkant is kleiner voor coining dan voor bottoming en air bending en zou idealiter vijf keer de dikte van het plaatmetaal moeten zijn.
Deze parameter voorkomt dat de ponspunt te veel in het plaatmetaal dringt door de kleinere interne radius.
Coining wordt niet aanbevolen voor diktes van meer dan 2mm om schade aan de kantpers, het gereedschap of het plaatmetaal te voorkomen.
Bij het frezen plet het bovengereedschap de plaat in de opening van het ondergereedschap, tot aan de onderkant van de V-opening (zie Fig. 6).
Coining vereist aanzienlijk meer kracht dan luchtbuigen en bodemen, meestal 5 tot 10 keer zoveel en soms wel 25 tot 30 keer zoveel. Het biedt echter het voordeel van een hoge mate van precisie.
Door de immense druk die door de ponstip op het materiaal wordt uitgeoefend, treedt er permanente vervorming op over de hele doorsnede van de plaat, waarbij terugvering zo goed als uitgesloten is. Omdat de hoek van de stempel en de V-vorm identiek zijn, kan de gewenste buighoek eenvoudig worden gekozen en hebben variaties in plaatdikte en materiaaleigenschappen weinig of geen invloed op de resultaten van het buigen.
De hoge kracht en permanente vervorming impliceren dat de minimaal haalbare binnenradius, vanaf 0,4S, kleiner is dan bij lucht en bodem, waarbij de breedte van de V-opening meestal ongeveer 5S vereist. Een bredere V-opening zou een grotere diepte nodig hebben om dezelfde buighoek te bereiken.
Coining is over het algemeen duurder dan luchtbuigen en bodemen en wordt daarom sporadisch gebruikt, meestal alleen voor dunne platen.
Voordelen:
Nadelen:
Driepuntsbuigen is een relatief nieuwe buigtechniek die sommigen beschouwen als een speciale variant van luchtbuigen.
Bij deze techniek wordt een speciale matrijs gebruikt waarbij het gereedschap aan de onderkant precies in hoogte kan worden versteld via een servomotor. De plaat buigt over de buigradii van de matrijs tot hij de bodem raakt, waarbij de buighoek afneemt naarmate de diepte van de matrijsbodem toeneemt.
De hoogte van de onderste matrijs kan zeer nauwkeurig worden bepaald (±0,01 mm), waarbij correcties tussen de ram en het bovenste gereedschap worden uitgevoerd met behulp van een hydraulisch kussen om afwijkingen in de plaatdikte te compenseren. Hierdoor kan het proces buighoeken bereiken met een precisie van minder dan 0,25 graden.
De voordelen van driepuntsbuigen zijn onder andere een hoge flexibiliteit in combinatie met een hoge buigprecisie. Obstakels zijn echter de hoge kosten en een beperkt aantal beschikbare gereedschappen. Daarom is deze techniek momenteel beperkt tot zeer veeleisende nichemarkten waar de extra kosten niet opwegen tegen de genoemde voordelen.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 
PT 