Ohýbačka plechu je stroj určený k ohýbání plechů a desek podél přímých, řízených linií. Její dlouhé lože podpírá široké obrobky, zatímco horní razník se pohybuje směrem ke spodní matrici, aby vytvořil požadovaný úhel.

Na první pohled vypadá proces jednoduše: položte plochý plech na matrici a spusťte razník. V praxi však přesné ohýbání závisí na mnohem více faktorech než jen na síle. Geometrie nástroje, poloha plechu, dráha razníku, vlastnosti materiálu a odpružení musí spolupracovat.

Tento článek vysvětluje, jak ohýbačka funguje, co ovládají její hlavní součásti, jak operátoři nastavují ohyb a v čem se tváření na ohýbačce liší od jiných procesů zpracování kovů. Další technické souvislosti naleznete v příručce společnosti ADH Machine Tool k provozu ohýbaček, která vychází z konstrukcí strojů využívajících metodu konečných prvků k ověření pevnosti a tuhosti rámu a beranu.

Co je to ohýbačka plechu?

Ohýbačka plechu je stroj pro řízené ohýbání kovů. Využívá razník namontovaný na pohyblivém beranu a matrici podepřenou ložem stroje. Plech je umístěn mezi těmito nástroji a razník jej vtlačuje do otvoru matrice nebo směrem k němu.

Jakmile razník klesá, plech se nejprve elasticky prohne. S dalším pohybem napětí překročí mez pružnosti materiálu a začne trvalá deformace. Obě strany plechu se poté otáčejí kolem linie ohybu.

Poté, co se beran zasune zpět, může mít hotový díl přírubu, úhel, profil ve tvaru U, krabici nebo jiný tvarovaný profil. Většina materiálu zůstává plochá, protože deformace je soustředěna do úzké zóny ohybu.

Slovo "brake" (v angličtině brzda) může být matoucí, protože stroj nezastavuje pohyb jako brzda u vozidla. V tomto kontextu pochází "brake" ze staršího kovoobráběcího termínu spojeného s ohýbáním nebo skládáním. Ohýbačku plechu je tedy nejlepší chápat jako ohýbací lis.

Jak ohýbačka plechu vytváří ohyb

Před zahájením ohýbání spočívá plech na dvou ramenech spodní matrice. Zamýšlená linie ohybu je vyrovnána pod razníkem, obvykle za pomoci zadního dorazu.

Když se beran spustí, razník se dotkne plechu mezi rameny matrice. Nepodepřená oblast se pohybuje směrem dolů a materiál se začíná tvarovat kolem špičky razníku.

Konečný výsledek určuje několik proměnných:

• Poloha plechu určuje, kde k ohybu dojde.
• Geometrie razníku a matrice ovlivňuje profil ohybu a vnitřní poloměr.
• Dráha razníku určuje, jak moc se plech ohne.
• Vlastnosti materiálu ovlivňují požadavky na sílu a odpružení.
• Seřízení stroje a kontrola průhybu ovlivňují konzistenci podél ohybu.

Síla je nezbytná k tomu, aby materiál dosáhl meze kluzu, ale samotná síla přesný úhel nezajistí. Jakmile je stroj schopen vyvinout dostatečnou tonáž, stávají se hlavními faktory řízený koncový bod beranu a geometrie nástrojů.

Hloubka razníku a geometrie matrice

Při běžném ohýbání do vzduchu se plech dotýká špičky razníku a dvou ramen matrice, ale nedotýká se zcela dna matrice. Tyto tři kontaktní oblasti vytvářejí měnící se geometrický vztah při pohybu razníku směrem dolů.

Mělká poloha razníku vytváří otevřenější úhel. Větší průnik plech více pootočí a vytvoří těsnější úhel. To umožňuje jedné vhodné sadě razníku a matrice vytvořit několik úhlů změnou naprogramované hloubky beranu.

Otvor matrice určuje rozpětí, přes které se plech ohýbá. Širší otvor mění body podpory, potřebnou sílu a výsledný rádius. Špička razníku ovlivňuje způsob, jakým zatížení vstupuje do materiálu, a pomáhá tvarovat oblast ohybu.

Z tohoto důvodu může stejná poloha beranu přinést různé výsledky s různými nástroji. Výběr nástrojů a hloubka razníku musí být vždy posuzovány společně.

Proč na odpružení záleží

V dolní úvrati zdvihu se může zdát, že plech dosáhl cílového úhlu. Když se však razník zasune, úhel se obvykle mírně otevře. Toto elastické zotavení se nazývá odpružení.

Vytvořený ohyb obsahuje jak trvalou plastickou deformaci, tak vratné elastické napětí. Plastická část zůstává, zatímco elastická část se snaží vrátit ke svému původnímu tvaru.

Pro kompenzaci může nastavení ohnout plech mírně za požadovaný úhel, zatímco je pod zatížením. Po uvolnění odpružení otevře ohyb na jeho konečnou specifikaci.

Odpružení se liší podle typu materiálu, pevnosti, tloušťky, směru vláken, rádiusu ohybu, otvoru matrice a dokonce i rozdílů mezi šaržemi materiálu. Přesná výroba proto vyžaduje zkušební ohyb a měření v nezatíženém stavu.

Hlavní součásti ohraňovacího lisu a jejich funkce

Ohraňovací lis je koordinovaný systém. Každá součást řídí jinou část výsledku, takže odstraňování problémů začíná identifikací toho, která vlastnost je nesprávná.

Beran a lože

Beran nese horní razník, zatímco lože podpírá spodní matrici. Musí zůstat správně vyrovnány, aby byl efektivní průnik razníku konzistentní po celé pracovní délce.

Pokud beran a lože nejsou rovnoběžné, jeden konec dlouhého dílu se může ohnout těsněji než druhý. Větší síla tento problém nevyřeší. Je třeba zkontrolovat usazení nástrojů, vyrovnání, stav lože a průhyb stroje.

Razník a matrice

Razník a matrice přímo kontaktují obrobek a vytvářejí dostupný profil ohybu. Jejich tvar ovlivňuje vnitřní rádius, vůli, požadavek na sílu a přístup pro dříve vytvořené lemy.

Nástroje musí odpovídat typu materiálu, tloušťce, požadovanému rádiusu, geometrii lemu, metodě ohýbání a kapacitě stroje. Musí být také správně usazeny, vyrovnány, čisté a dimenzovány na očekávané zatížení.

Změna hloubky razníku může opravit úhel v rámci dostupné geometrie nástroje. Nemůže opravit zásadně nesprávný rádius, profil nebo stav vůle. Tyto problémy vyžadují jiné nástroje nebo jiný proces.

Zadní doraz

Zadní doraz je nastavitelný polohovací systém, který před ohýbáním lokalizuje plech. Jeho poloha určuje linii ohybu, a proto řídí délku lemu.

Pokud je úhel správný, ale lem je příliš krátký nebo příliš dlouhý, problém obvykle souvisí s nastavením zadního dorazu, základní hranou nebo kontaktem s plechem. Změna hloubky razníku by změnila úhel, aniž by se posunula linie ohybu.

Plech musí rovnoměrně doléhat na dorazové prsty. Pokud jeden roh není správně usazen, může ohyb probíhat diagonálně přes díl.

Řídicí jednotka a pohonný systém

Řídicí jednotka spravuje hloubku beranu, polohu zadního dorazu, sekvenci ohýbání, rychlost a naprogramované korekce úhlu nebo průhybu, zatímco hydraulický, elektrický nebo hybridní pohonný systém zajišťuje a reguluje pohyb. Pro dílny, které hledají přesné, automatizované řízení těchto funkcí, zahrnuje portfolio plně CNC strojů společnosti ADH Machine Tool CNC lisů ohýbacích od ADH Machine Tool navržené pro moderní aplikace ohýbání.

Malé rozdíly v hloubce mohou způsobit měřitelné změny úhlu. U některých nastavení může změna polohy beranu o přibližně 0,004 palce (cca 0,1 mm) posunout úhel ohybu zhruba o jeden stupeň. Opakovatelný pohyb je proto zásadní.

Beran se během tváření obvykle pohybuje pomalu, protože kontrola je nejdůležitější v blízkosti obrobku. Zpětný pohyb může být mnohem rychlejší, protože razník se vzdaluje od dokončeného ohybu.

Rám, bombírování, podpěry a bezpečnostní systémy

Rám nese zatížení při ohýbání. Při vysoké síle se beran a stůl mohou prohnout, což způsobí, že dlouhý ohyb bude uprostřed otevřenější než na koncích.

Pro týmy, které hodnotí vybavení pro práci s vysokou silou a dlouhými stoly, nabízí společnost ADH Machine Tool jsou navrženy tak, aby řídily průhyb lože pomocí softwarové korekce místo improvizovaného podkládání. praktický další krok v rámci portfolia plně CNC strojů pokrývajících ohýbání a automatizaci zpracování plechů.

Systémy bombírování kompenzují tento efekt úpravou podpěry pod matricí nebo jinou korekcí efektivního vztahu nástrojů podél délky ohybu.

Přední podpěry a sledovače plechu pomáhají stabilizovat velké polotovary, když se jejich příruby zvedají. Bez řádné podpory může obrobek prověsit, rotovat nebo se posunout pryč od zadního dorazu.

Pro dlouhé nebo nadrozměrné obrobky, které vyžadují koordinovanou podporu a přesné ohýbání, poskytuje tandemový ohraňovací lis ADH Machine Tool CNC řešení vhodné pro náročné aplikace zpracování plechů.

Kryty, světelná ochranná zařízení, blokování a řízené rychlosti přiblížení pomáhají chránit obsluhu před nebezpečným zavíracím pohybem. Tyto systémy musí zůstat aktivní a veškeré nastavení a provoz musí probíhat podle schválených bezpečnostních postupů výrobce stroje.

Od výkresu k hotovému dílu

Úspěšná práce na ohraňovacím lisu následuje měřený proces. Cílem není jen vytvořit ohyb, ale umístit jej správně, dosáhnout specifikovaného úhlu a rádiusu a opakovat výsledek bez překročení limitů stroje nebo nástrojů.

1. Přečtěte výkres a naplánujte sekvenci

Začněte s požadovaným úhlem ohybu, čárou ohybu, rozměry příruby, vnitřním rádiusem, tolerancemi a směrem ohybu. Před výběrem nástrojů nebo výpočtem síly potvrďte typ a tloušťku materiálu.

Identifikujte vztažnou plochu výkresu, což je hrana nebo prvek, od kterého se měří rozměry. Zadní doraz používá fyzickou hranu, ale tato hrana nemusí přímo odpovídat rozměru hotové příruby, protože materiál se obtáčí kolem rádiusu ohybu. Výpočty rozvinutého tvaru musí zahrnovat příslušný přídavek na ohyb nebo odpočet na ohyb.

U dílu s více ohyby naplánujte celou sekvenci ještě před provedením prvního ohybu. Předčasně vytvořená příruba může odstranit užitečnou dorazovou plochu nebo způsobit kolizi s razníkem, matricí, beranem či rámem během pozdější operace.

2. Výběr a kontrola nástrojů

Zvolte razník a matrici, které odpovídají materiálu, tloušťce, požadovanému poloměru, délce příruby, metodě ohýbání a očekávanému zatížení.

Zvolené nástroje by měly:

• Zajistit požadovaný profil a vnitřní poloměr.
• Nabízet dostatečnou vůli po celou dobu zdvihu.
• Podporovat zamýšlenou geometrii příruby.
• Zabránit kolizím s již vytvořenými ohyby.
• Zůstat v mezích jmenovitého zatížení stroje i nástrojů.
• Bezpečně dosedat a být správně vyrovnány.

Před použitím zkontrolujte povrchy nástrojů a upínací plochy. Poškození, nečistoty, nesprávné usazení nebo nesourodé části nástrojů mohou změnit ohyb po celé jeho délce.

3. Umístění plechu

Nastavte zadní doraz podle požadavků rozvinutého tvaru a použijte správnou základní hranu. Umístěte polotovar kolmo proti určeným dorazovým prstům a ověřte stabilní kontakt.

Dodržujte stanovenou orientaci. Otočení polotovaru nebo změna jeho vztahu ke směru vláken materiálu může ovlivnit odpružení a riziko praskání.

Velké nebo pružné plechy mohou vyžadovat schválené přední podpěry nebo manipulační zařízení. Obrobek musí zůstat stabilní před kontaktem s nástrojem i během něj.

4. Provedení a měření zkušebního ohybu

Použijte zkušební polotovar, který odpovídá výrobnímu materiálu, tloušťce a orientaci. Začněte s ověřeným, konzervativním nastavením a ponechte všechny ochranné systémy aktivní.

Změřte díl poté, co se beran zasune zpět, aby výsledek zahrnoval odpružení. Zkontrolujte úhel, délku příruby, umístění ohybu, poloměr, stav povrchu a konzistenci na koncích i uprostřed.

Před změnou jakéhokoli nastavení klasifikujte chybu:

• Správná příruba, ale nesprávný úhel: upravte hloubku beranu nebo kompenzaci úhlu.
• Správný úhel, ale nesprávná příruba: upravte zadní doraz, nulový bod nebo kontakt plechu.
• Nesprávný rádius nebo profil: zkontrolujte razník, matrici nebo metodu ohýbání.
• Rozdílné úhly podél ohybu: zkontrolujte usazení nástroje, vyrovnání, podepření a bombírování.
• Nekonzistentní výsledky: zkontrolujte variabilitu materiálu, kontakt dorazu, orientaci a zajištění nastavení.

Měňte vždy pouze jednu proměnnou a zaznamenejte výsledek. Náhodná změna hloubky a polohy dorazu současně ztěžuje identifikaci příčiny chyby.

5. Zaznamenejte a opakujte osvědčené nastavení

Jakmile první díl splní všechny požadavky, zaznamenejte identifikaci razníku a matrice, polohy zadního dorazu, hloubky beranu, pořadí ohybů, orientaci dílu a veškeré korekce odpružení nebo průhybu.

Před zahájením výroby ověřte vypočítanou sílu vzhledem ke kapacitě ohraňovacího lisu, jmenovitým hodnotám nástrojů, délce ohybu a schváleným údajům o tonáži. Pevnost materiálu, tloušťka, otevření matrice a metoda ohýbání – to vše ovlivňuje požadované zatížení. Nastavení musí podléhat nejnižšímu přípustnému limitu stroje nebo nástrojů.

Pro specifikace konkrétního vybavení při porovnávání kapacity a konfigurace ohraňovacího lisu si stáhněte brožur ADH Machine Tool. Její CNC ohýbací zařízení je navrženo pomocí metody konečných prvků pro ověření pevnosti a tuhosti rámu a beranu.

Pokračujte v kontrole dílů v požadovaných intervalech. Stabilní CNC program nedokáže kompenzovat polotovar, který nedosáhne na doraz, nástroj, který se posune, nebo změnu chování materiálu.

Vzduchové ohýbání, ohýbání na dno a ražení

Ohraňovací lisy běžně používají tři metody ohýbání. Hlavní rozdíl spočívá v tom, jak daleko razník zajede, jak úplně se plech dotýká nástroje a jaká síla je použita k vytvoření konečného tvaru.

vzdušné ohýbání

Při ohýbání do vzduchu se materiál dotýká špičky razníku a dvou ramen matrice, aniž by dosáhl dna matrice. Hloubka razníku je hlavním prvkem pro kontrolu úhlu.

Ohýbání do vzduchu je flexibilní, protože jedna sada nástrojů často dokáže vytvořit více úhlů. Obecně vyžaduje menší sílu než ohýbání na dno nebo ražení a je široce používáno pro různorodou výrobu.

Jeho hlavním omezením je citlivost na tloušťku materiálu, pevnost a odpružení. Zkušební ohyby, měření a malé korekce hloubky jsou důležité pro konzistentní výsledky.

Usazení

Ohýbání na dno přitlačí plech plněji proti plochám matrice. Geometrie nástroje má větší vliv na výsledný úhel, takže proces je méně flexibilní než ohýbání do vzduchu.

Odpružení stále nastává a musí se s ním počítat. Ohýbání na dno také vyžaduje větší pozornost věnovanou kompatibilitě nástrojů a síle.

Pouhé hlubší zajetí při nastavení pro ohýbání do vzduchu nevytvoří bezpečný proces ohýbání na dno. Neplánovaný kontakt nástroje může prudce zvýšit zatížení, deformovat díl nebo poškodit nástroje.

Ražení

Ražení používá mnohem vyšší tlak ke stlačení materiálu v zóně ohybu a k úplnějšímu vtlačení tvaru nástroje. To snižuje odpružení, ale vyžaduje podstatně větší sílu.

Tento proces může také zvýšit značení povrchu, opotřebení nástrojů a riziko pro zařízení. Ražení je proto specializovaná metoda pro aplikace, které ospravedlňují použití dedikovaných nástrojů, vysoké zatížení a sníženou flexibilitu.

Ohraňovací lis vs. ostatní stroje na zpracování kovů

Mnoho strojů vyvíjí na kov sílu, ale jejich pohyb a nástroje vytvářejí odlišné výsledky.

Obecný hydraulický lis může s vhodnými přípravky zplošťovat, rovnat, montovat nebo tvarovat díly. Hydraulický ohraňovací lis může využívat stejný princip pohonu, ale jeho konstrukce, dlouhé nástroje, zadní doraz a řízený zdvih beranu jsou účelově navrženy pro opakovatelné ohýbání.

Ohýbačka plechu upne plech a otočí výkyvným nosníkem, aby ohnula vyčnívající hranu. Ohraňovací lis naproti tomu pohybuje razníkem směrem k matrici. Oba stroje dokážou vyrobit panely a krabice, ale jejich pohyb, požadavky na přístup a řídicí proměnné se liší.

Lis na tváření uzavírá specializované nástroje, které mohou v jednom zdvihu ohýbat, děrovat, tažit, ořezávat nebo embosovat jeden či více prvků. Je efektivní pro velkoobjemovou výrobu, zatímco ohraňovací lis nabízí větší flexibilitu tím, že vytváří geometrii po jednom naprogramovaném ohybu.

Nůžky oddělují plech pomocí řezných čelistí. Zakružovačka vytváří široké, plynulé křivky, jak materiál prochází rotujícími válci. Ohraňovací lis obvykle vytváří zřetelné rovné ohyby, i když může aproximovat křivku pomocí mnoha těsně rozmístěných ohybů, což je známé jako stupňovité ohýbání (bump forming).

"Ohraňovací lis" a "lisovací brzda" (press brake) obvykle označují stejný stroj. Nejspolehlivější identifikací není název, ale mechanismus: polohovaný plech, sladěné nástroje (razník a matrice) a řízený zdvih, který vytvoří ohyb podél zvolené linie.

Běžné aplikace ohraňovacích lisů

Ohraňovací lisy mění ploché polotovary na držáky, profily, panely, skříně, kryty, rámy a mnoho dalších trojrozměrných komponentů.

Jednoduchý držák může vyžadovat pouze jeden nebo dva ohyby. Paralelní ohyby mohou vytvořit profil, zatímco několik okrajových lemů může zpevnit panel nebo vytvořit stěny krabice.

Ohraňovací lis je silnou volbou, pokud se komponent skládá převážně z jednotlivých rovných ohybů a lze jej bezpečně polohovat pro každou operaci. Je obzvláště cenný, když výrobci potřebují vyrábět různé díly změnou programů, nástrojů a sekvencí ohýbání namísto investování do jednoúčelové matrice pro každý produkt.

Jiný proces může být vhodnější, pokud díl vyžaduje plynulé zakřivení, extrémně vysoký objem výroby, komplexní tvarování jedním zdvihem nebo geometrii, která nemůže projít ohraňovacím lisem bez kolize.

Klíč k přesnému ohýbání na ohraňovacím lisu

Ohraňovací lis dělá víc než jen tlačí kov směrem dolů. Koordinuje polohu plechu, geometrii nástroje, zdvih beranu, strukturální vyrovnání a chování materiálu, aby vytvořil řízený ohyb.

Zadní doraz určuje, kde k ohybu dojde. Razník a matrice určují geometrii tváření. Beran řídí hloubku průniku, zatímco pružnost materiálu (springback) ovlivňuje výsledný úhel. Systémy bombírování a podpory pomáhají udržovat konzistenci u dlouhých obrobků.

Přesnost pochází z reprodukce celých podmínek ohýbání, nikoli z vyvinutí větší síly. Jsou-li nástroje, poloha, hloubka, materiál a sekvence ohybů správně řízeny, může ohraňovací lis přeměnit plochý plech na přesné, opakovatelné trojrozměrné díly.

Pro pokyny k výběru nebo implementaci CNC ohraňovacího lisu pro vaše požadavky na ohýbání, kontaktujte ADH Machine Tool abyste probrali svou aplikaci.

Stáhnout infografiku ve vysokém rozlišení