Что такое тоннаж листогибочного пресса?

I. Введение листогибочного пресса

Листогибочные прессы - это важнейшие машины, используемые в металлообработке для гибки и придания листовому металлу различных форм и углов.

Основной принцип работы листогибочного пресса прост: лист металла помещается на нижний инструмент, называемый штампом, а верхний инструмент, называемый пуансоном, давит на лист с большой силой, заставляя металл изгибаться и соответствовать форме штампа.

Благодаря своей способности точно формировать металлические детали, листогибочные прессы очень универсальны и используются в самых разных отраслях промышленности. К числу наиболее распространенных областей применения относятся:

В автомобильной промышленности листогибочные прессы используются для формирования панелей кузова, рам, кронштейнов и других конструктивных элементов.

В аэрокосмической отрасли листогибочные прессы используются для изготовления секций фюзеляжа, деталей крыльев, кожухов двигателей и т. д.

В строительных и инфраструктурных проектах используются гнутые детали, такие как секции из конструкционной стали, кровельные панели и воздуховоды HVAC.

Листогибочные прессы также производят компоненты для электроники, медицинского оборудования, бытовой техники, мебели и многих других товаров, которые мы используем каждый день.

II. Что такое тоннаж листогибочного пресса

Тоннаж листогибочного пресса означает максимальную усилие гибки на листогибочном прессе или гибочная способность, необходимая для гибки металлического листа на листогибочном прессе.

Тоннаж листогибочного пресса определяет максимальное усилие, которое он может приложить к металлической пластине для достижения точных углов изгиба.

Кроме того, фактический рабочий тоннаж не может превышать рабочую мощность листогибочного пресса и максимальную несущую способность штампа.

Выбор соответствующего тоннажа позволяет избежать таких распространенных проблем, как повреждение инструмента, неточная гибка и недостаточное усилие для выполнения требуемой гибки.

На фактический тоннаж влияет множество факторов, таких как радиус гибки, метод гибки, толщина материала, прочность материала на разрыв, соотношение штампов, трение между материалом и штампом, направление прокатки стали, закалка и так далее.

Как правило, чем толще и жестче сгибаемый металлический лист, тем выше рабочий тоннаж. И наоборот, чем тоньше листовой металл, тем меньше требуемая мощность.

Усилие, оказываемое листогибочным прессом на материал, измеряется в тоннах, что играет решающую роль в обеспечении точной и последовательной гибки.

Тоннаж можно определить как максимальное усилие, которое может приложить гибочная машина для формирования металлического листа, обычно выражается в тоннах на фут или килоньютонах на метр.

Каждый листогибочный пресс имеет свой порог или номинал для максимального усилия, которое он может создать, и выбор соответствующей тоннажности для каждого применения во избежание повреждения машины, инструментов или материалов имеет решающее значение.

Расчет тоннажа листогибочного пресса в основном основан на таких факторах, как толщина металлического листа, длина гиба и ширина V-образного отверстия.

Калькулятор тоннажа листогибочного пресса можно использовать для определения усилия, необходимого для выполнения конкретной задачи.

Очень важно понимать различные единицы измерения, используемые для измерения тоннажной мощности, поскольку методы расчета могут различаться.

Пример формулы для расчета тоннажа основан на холоднокатаной стали AISI 1035 с прочностью на разрыв 60000 PSI.

Помимо тоннажа, другие факторы, такие как угол наклона пресс-формы, коэффициент K и совместимость инструмента, также играют важную роль в достижении точной и плавной гибки.

При настройке и эксплуатации гибочного станка необходимо учитывать эти факторы для обеспечения стабильных результатов и поддержания эффективности процесса гибки.

Для измерения тоннажа листогибочного пресса существует несколько методов, и понимание наиболее часто используемых единиц измерения тоннажа является важнейшим первым шагом.

Тоннаж листогибочного пресса может быть рассчитан по формуле, включающей такие факторы, как толщина материала, длина гиба и ширина отверстия V-образного штампа.

Эта формула может использоваться вместе с таблицами тоннажа или калькуляторами, которые помогают оценить усилие, необходимое для достижения изгиба.

Выберите соответствующий тоннаж листогибочного пресса, чтобы предотвратить повреждение инструмента или чрезмерное усилие, которое может повредить рабочий стол или плунжер.

Предел тоннажа проходки означает время, необходимое для внедрения пуансона в основание или плунжер листогибочного пресса, с учетом "потока мощности" через инструмент и максимального тоннажа на фут или дюйм нагрузки.

III. Факторы, влияющие на тоннаж листогибочного пресса

Метод сгибания

Различные методы гибки металла требуют разного тоннажа. Например, при воздушной гибке тоннаж может быть увеличен или уменьшен за счет изменения ширины отверстия штампа.

Радиус изгиба влияет на ширину отверстия штампа. В этом случае в формулу необходимо добавить коэффициент метода. При использовании методов нижней гибки и чеканки требуемый тоннаж выше, чем при воздушной гибке.

Если рассчитывается тоннаж для гибки днища, то тоннаж на дюйм воздушной гибки необходимо умножить как минимум в пять раз. Если используется чеканка, может потребоваться еще больше тоннажа, чем при гибке снизу.

Ширина штампа

Мы узнали, что при воздушной гибке необходимый тоннаж уменьшается при увеличении размера отверстия штампа и увеличивается при уменьшении размера отверстия.

Это связано с тем, что ширина отверстия штампа определяет внутренний радиус изгиба, а меньший радиус штампа требует большего тоннажа.

При воздушной гибке соотношение штампов обычно составляет 8:1, что означает, что расстояние между отверстиями штампа в восемь раз больше толщины материала. В этот момент толщина материала равна внутреннему радиусу изгиба.

Трение и скорость

При воздушной гибке пуансон должен пройти над отверстием нижнего штампа, чтобы согнуть металлический лист.

Если поверхность металлического листа не смазана, трение между штампом и листом металла увеличивается, что требует большего усилия для гибки листа и уменьшает обратную пружину материала.

И наоборот, если поверхность листа гладкая и смазанная, трение между штампом и листом уменьшится, что приведет к снижению тоннажа, необходимого для гибки листа. Однако при этом увеличивается обратная пружина листа.

Скорость гибки также влияет на требуемый тоннаж. При увеличении скорости гибки необходимый тоннаж уменьшается.

Увеличение скорости также может уменьшить трение между штампом и листом металла, но это также увеличит обратную пружину листа.

Толщина материала, прочность на разрыв и длина изгиба

Тоннаж - это усилие, прилагаемое листогибочным прессом к металлическому листу. Таким образом, диапазон усилия гибки определяется толщиной и прочностью на растяжение сгибаемого металлического листа.

Одним из факторов является тип сгибаемого материала. Различные материалы имеют разную прочность на разрыв, что напрямую влияет на величину усилия, необходимого для их сгибания.

Например, для нержавеющей стали обычно требуется больше тоннажа, чем для низкоуглеродистой стали или алюминия. Прочность на растяжение означает максимальное напряжение, которое материал может выдержать под постоянной нагрузкой. Если это напряжение прикладывается и поддерживается, материал в конце концов ломается.

Типичные пределы прочности при растяжении некоторых материалов

Другим важным фактором является толщина металлического листа. Чем больше толщина материала, тем больший тоннаж требуется, и наоборот.

Таблица показывает:

1. При увеличении толщины материала необходимый тоннаж значительно возрастает для всех материалов. Удвоение толщины с 1 мм до 2 мм увеличивает тоннаж в четыре раза.
2. Алюминий требует примерно на 45% больше тоннажа, чем низкоуглеродистая сталь той же толщины, а нержавеющая сталь требует примерно на 45% больше тоннажа, чем низкоуглеродистая сталь.
3. Уменьшение внутреннего радиуса изгиба при неизменной толщине увеличивает требуемый тоннаж. Уменьшение радиуса в два раза с 2 мм до 1 мм увеличивает тоннаж на 50%.
4. Множитель тоннажа зависит от типа материала и прочности на разрыв. В данном примере он равен 1,0 для низкоуглеродистой стали, 0,45 для алюминия 5052-H32 и 1,45 для нержавеющей стали 304.

Длина гибки на листогибочном станке - это максимальная длина, на которую можно согнуть металлическую пластину. Длина гибки листогибочного станка должна быть немного больше длины сгибаемого материала.

Если длина верстака выбрана неправильно, можно повредить штамп или другие компоненты. Калькулятор нагрузки при гибке поможет определить необходимый тоннаж в зависимости от толщины материала и других факторов, таких как длина гиба и ширина V-образного отверстия.

Инструментальный коэффициент

Пуансон листогибочного пресса также является фактором, который необходимо учитывать. Эти пуансоны также имеют ограничения по нагрузке на листогибочный пресс. Пуансоны с прямым углом Vee могут выдерживать большую нагрузку.

Из-за небольшого угла и меньшего количества материалов, используемых при изготовлении штампов с острым углом, таких как штампы с гуськом, они не склонны выдерживать большие нагрузки.

При использовании различных штампов нельзя превышать их максимальное усилие изгиба. Кроме того, радиус пресс-формы и радиус гиба также влияют на требования к тоннажу.

Увеличение радиуса пресс-формы может привести к увеличению требуемого усилия изгиба. Аналогично, большие радиусы гибки могут привести к увеличению требований к тоннажу.

Еще одним фактором, который необходимо учитывать, является соотношение между шириной отверстия формы и толщиной материала. Для более тонких материалов рекомендуется использовать меньшее соотношение (например, 6 к 1).

Для более толстых материалов может потребоваться более высокое соотношение форм (например, 10 к 1 или 12 к 1) для уменьшения усилия гибки и поддержания применения в пределах возможностей гибочной машины.

IV. Как определить тоннаж листогибочного пресса

Основная формула расчета тоннажа:

Где:

• P: Требуемый тоннаж (тонн)
• K: коэффициент K, зависит от материала, например, 1,45 для низкоуглеродистой стали
• L: длина изгиба (мм)
• T: Толщина материала (мм)
• V: ширина отверстия V-образного штампа (мм)
• C: Постоянная, 25 для имперских единиц, 2,5 для метрических единиц

Формула, учитывающая прочность на разрыв:

Где:

• UTS: Предел прочности материала на растяжение (Н/мм^2^), например, 450 для низкоуглеродистой стали

Тоннаж листогибочного пресса можно определить по таблице тоннажа листогибочного пресса.

Таблица тоннажа листогибочного пресса:

Примечание:

• Единицей измерения тоннажа листогибочного пресса в таблице является KN
• Приведенные выше данные основаны на сгибании 1-метрового металлического листа с прочностью на разрыв 450 Н/мм²

Тоннаж в этой таблице основан на пределе прочности материала на растяжение σb＝450N/mm2. Приведенное в таблице значение - это усилие на изгиб при длине металлической пластины 1 м.

Где:

• P= Изгибающая сила
• S=толщина металлической пластины
• V=V открытие нижнего штампа
• B=Мин. изгиб фланца R=Внутренний радиус

Например, если S=5 мм, V=40 (ширина отверстия штампа V в 8-10 раз больше толщины листа), мы видим, что значение на графике равно 400.

Из графика видно, что для гибки металлического листа толщиной 5 мм и длиной 1 м тоннаж листогибочного пресса составляет 400 кН. Тоннаж листогибочного пресса также может быть рассчитан по формуле расчета тоннажа:

P=650S²L/V (σb＝450N/mm²)

Где:

• P: Изгибающая сила (Кн)
• S: Толщина плиты (мм)
• L: ширина пластины (мм)
• V: V-открытие нижнего штампа (мм)

Результат расчета по этой формуле приблизительно равен значению в таблице тоннажа.

Если гибочные материалы разные, используйте коэффициенты в следующей таблице для умножения рассчитанных результатов.

Вы можете воспользоваться приведенным ниже калькулятором тоннажа, чтобы получить результаты напрямую.

Независимо от того, какой метод вы выберете для определения тоннажа, следите за тем, чтобы не превысить диапазон тоннажа машин и штампов.

Использование неправильного тоннажа может привести к повреждению штампа или рабочих компонентов.

В худшем случае это может привести к деформации машины и даже поставить под угрозу безопасность операторов гибочного оборудования.

V. Выбор правильного листогибочного пресса

При выборе листогибочного пресса важно учитывать тип материала, который необходимо согнуть, а также его технические характеристики, длину и способ обработки. Эти факторы повлияют на тоннаж и размеры, необходимые для вашего конкретного проекта.

Очень важно определить правильный тоннаж листогибочного пресса, так как он влияет на общую производительность и гибочную способность машины.

Для расчета необходимого тоннажа можно воспользоваться калькулятором тоннажа листогибочного пресса, который учитывает толщину металлического листа, длину гибки и рекомендуемую ширину отверстия V-образного штампа.

Еще одним важным фактором при выборе листогибочного пресса является длина заготовки. Необходимая длина определит размер станка, который вам нужен.

Длина заготовки не должна превышать максимальную длину станка для обеспечения эффективного и точного процесса гибки.

Наконец, необходимо учитывать предельную грузоподъемность машины, связанную с расстоянием между боковыми рамами. Превышение предельного расстояния между боковыми рамами может привести к повреждению машины из-за превышения предельной нагрузки на центральную линию машины.

VI. Заключение

В заключение следует отметить, что определение тоннажа и предельной нагрузки листогибочного пресса очень важно, поскольку это напрямую влияет на качество конечного продукта и долговечность оборудования.

Использование листогибочного пресса с недостаточным тоннажем может привести к множеству проблем, таких как неточные углы гибки, несовпадающие линии сгиба и повышенная пружинящая отдача. Это может привести к тому, что детали не будут соответствовать спецификациям, что приведет к дорогостоящей доработке или браку.

С другой стороны, использование станка с чрезмерной грузоподъемностью может привести к повреждению оснастки, например, к преждевременному износу или поломке штампов, а также к потенциальной перегрузке рамы и гидравлической системы станка.

Использование формул и инструментов, рассмотренных в этой статье, поможет вам принять обоснованное решение и выбрать листогибочный пресс, отвечающий вашим потребностям.

Имея более чем 40-летний опыт работы в отрасли, компания ADH Machine Tool специализируется на производстве высококачественных листогибочных машин, предназначенных для обеспечения точных и надежных результатов гибки.

Если вы находитесь в поиске нового листогибочного пресса или хотите модернизировать имеющееся оборудование, приглашаю вас просмотрите страницу нашей продукции чтобы ознакомиться с нашим ассортиментом самых современных машин.