Предел текучести, растяжение и изгиб мелких металлических деталей на листогибочном прессе.

ЖакЯрославФото / iStock / Getty Images Plus

В этом месяце мы услышали от двух читателей: один с вопросом о терминологии, другой о сгибании чрезвычайно мелких деталей. Один подчеркивает, насколько важно, чтобы все участники торговли использовали одни и те же термины. Многие используют термины как взаимозаменяемые, хотя на самом деле они не являются взаимозаменяемыми. Другой показывает, что, хотя те, кто занимается изгибами, работают по одним и тем же принципам, у них все еще есть много шансов проявить творческий подход.

Вопрос: Когда вы обсуждаете в своих статьях правило 20%, вы используете холоднокатаную сталь (CRS) с пределом прочности 60 KSI в качестве базовой линии для оценки радиуса изгиба различных материалов. Вы также упомянули, что 60 KSI — это предел прочности A36 CRS.

Наряду с пределом прочности я видел термины «предел текучести» и «предельный предел прочности». Когда вы говорите о пределе прочности, я полагаю, вы имеете в виду предел прочности на разрыв, а не предел текучести?

Ответ: Как и многие термины в нашей профессии, предел текучести и предел прочности при растяжении часто используются как взаимозаменяемые. Конечно, они не взаимозаменяемы и имеют точное значение и значение. То же самое можно сказать и о таких терминах, как припуск на изгиб, внешний отступ, вычет за изгиб и коэффициент k.

Проще говоря, предел текучести представляет собой точку, в которой упругие свойства металла становятся пластическими. Упругое свойство – это когда материал освобождается от нагрузки и возвращается к исходной форме. Когда нагрузка достигает предела текучести, материал сгибается и остается согнутым, за исключением нескольких градусов упругого возврата (см. Рисунок 1).

Предел прочности на разрыв (часто называемый пределом прочности на разрыв) представляет собой величину напряжения или нагрузки, которую материал может выдержать до тех пор, пока он не начнет растягиваться и в конечном итоге не сломается. Другими словами, прочность на разрыв — это сопротивление материала напряжению, вызванному приложенной механической нагрузкой — в данном случае пуансоном листогибочного пресса. Точка перелома не требует пояснений; ты сломал его, чувак. И вы правы, я работаю с предельным пределом прочности на разрыв, где среднее значение прочности для нашего базового материала из мягкой стали составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Правило 20% помогает определить, каким будет радиус воздушной формовки при изгибе над конкретным отверстием штампа. (Он назван в честь свойств формовки нержавеющей стали 304, радиус которой составляет около 20% отверстия матрицы.) Я привожу диапазон процентных значений радиуса для различных материалов. Для стали А36 процент открытия матрицы может варьироваться от 15% до 17%, при этом 16% является средним значением. Итак, когда вы формируете A36 воздухом, результирующий радиус будет составлять от 15% до 17% отверстия матрицы.

В некоторых случаях диапазон значений может быть даже более значительным. Почему? Ответ прост: не бывает двух одинаковых материалов. Значения предела прочности на разрыв, предела текучести, твердости, модуля упругости и других переменных различаются в пределах каждой плавки. (Тепло – это название каждой новой партии расплавленного металла). По этой же причине правило 20% — это всего лишь эмпирическое правило. Однако это достаточно точное эмпирическое правило.

Вопрос: Мы сгибаем небольшие пружины из листового металла шириной 0,213 дюйма и длиной 1,33 дюйма. Для них требуется четыре изгиба на 90 градусов и от двух до четырех дополнительных открытых изгибов. Материал обычно представляет собой полностью затвердевшую или полутвердую нержавеющую сталь серии 300 толщиной от 0,003 до 0,015 дюйма, полностью подвергнутую фототравлению. Мы используем очень точный и повторяемый листогибочный пресс со специальной оснасткой, которую изготавливаем собственными силами. Подходят ли методы и формулы воздушного изгиба, используемые для более тяжелых деталей, для этих очень маленьких деталей?

Воздушная гибка хорошо работает с более тонкой заготовкой, но более толстые детали имеют тенденцию складываться и трескаться. Я занимаюсь созданием новых инструментов с большим радиусом пуансона, но конструкторы деталей склонны размещать вырезы слишком близко к изгибам или хотят, чтобы изгибы были очень близко друг к другу, поэтому мои возможности немного ограничены. У нас также есть детали с изгибами на 150 градусов, для которых нужен гораздо больший радиус, и я не уверен, как должны выглядеть эти инструменты.