Abkant presa je mašina dizajnirana za savijanje limova i ploča duž pravih, kontrolisanih linija. Njen dugački sto podržava široke radne komade, dok se gornji nož (alat) pomera ka donjoj matrici kako bi se formirao željeni ugao.

Na prvi pogled, proces izgleda jednostavno: postavite ravan lim preko matrice i spustite nož. U praksi, precizno savijanje zavisi od mnogo više faktora nego samo od sile. Geometrija alata, položaj lima, hod noža, svojstva materijala i elastično vraćanje (springback) moraju raditi zajedno.

Ovaj članak objašnjava kako radi abkant presa, šta kontrolišu njene glavne komponente, kako operateri podešavaju savijanje i po čemu se oblikovanje na abkant presi razlikuje od drugih procesa obrade metala. Za dodatni tehnički kontekst, pogledajte vodič kompanije ADH Machine Tool za rad na abkant presi, zasnovan na dizajnu mašina koje koriste metodu konačnih elemenata za proveru čvrstoće i krutosti rama i klizača.

Šta je abkant presa?

Abkant presa je mašina za kontrolisano savijanje metala. Ona koristi nož montiran na pokretni klizač i matricu koju podržava sto mašine. Lim se postavlja između ovih alata, a nož ga potiskuje u ili ka otvoru matrice.

Kako se nož spušta, lim se prvo elastično savija. Sa dodatnim hodom, naprezanje premašuje granicu elastičnosti materijala i počinje trajna deformacija. Dve strane lima se zatim rotiraju oko linije savijanja.

Nakon što se klizač povuče, gotov deo može imati prirubnicu, ugao, kanal, kutiju ili drugi formirani profil. Većina materijala ostaje ravna jer je deformacija koncentrisana u uskoj zoni savijanja.

Reč "brake" (kočnica) može biti zbunjujuća jer mašina ne zaustavlja kretanje kao kočnica na vozilu. U ovom kontekstu, "brake" potiče od starijeg termina za obradu metala koji se povezuje sa savijanjem ili preklapanjem. Abkant presa se stoga najbolje razume kao presa za savijanje.

Kako abkant presa stvara savijanje

Pre početka savijanja, lim leži na dva ramena donje matrice. Željena linija savijanja se poravnava ispod noža, obično uz pomoć zadnjeg graničnika.

Kada se klizač spusti, nož dolazi u kontakt sa limom između ramena matrice. Nepodržana površina se pomera nadole i materijal počinje da se oblikuje oko vrha noža.

Nekoliko varijabli određuje konačni rezultat:

• Položaj lima određuje gde se savijanje dešava.
• Geometrija noža i matrice utiče na profil savijanja i unutrašnji radijus.
• Hod noža određuje koliko se lim savija.
• Svojstva materijala utiču na potrebnu silu i elastično vraćanje.
• Poravnanje mašine i kontrola ugiba utiču na konzistentnost duž linije savijanja.

Sila je neophodna da bi materijal popustio, ali sama sila ne određuje precizan ugao. Kada mašina može da obezbedi dovoljnu tonažu, kontrolisana krajnja tačka klizača i geometrija alata postaju glavni faktori.

Dubina probojca i geometrija matrice

Kod uobičajenog vazdušnog savijanja, lim dodiruje vrh probojca i dva ramena matrice, ali ne naleže u potpunosti na dno matrice. Ove tri kontaktne površine stvaraju promenljiv geometrijski odnos dok se probojac pomera nadole.

Plitka pozicija probojca proizvodi otvoreniji ugao. Veća penetracija dalje rotira lim i stvara oštriji ugao. Ovo omogućava da jedan odgovarajući komplet probojca i matrice proizvede nekoliko uglova promenom programirane dubine hoda klipa.

Otvor matrice određuje raspon preko kojeg se lim savija. Širi otvor menja tačke oslonca, potrebnu silu i rezultujući radijus. Vrh probojca utiče na to kako opterećenje ulazi u materijal i pomaže u oblikovanju zone savijanja.

Iz tog razloga, isti položaj klipa može dati različite rezultate sa različitim alatima. Izbor alata i dubina probojca se uvek moraju razmatrati zajedno.

Zašto je elastično vraćanje (springback) važno

Na dnu hoda, čini se da je lim dostigao ciljani ugao. Međutim, kada se probojac povuče, ugao se obično blago otvori. Ovaj elastični oporavak naziva se elastično vraćanje (springback).

Formirani savijeni deo sadrži i trajnu plastičnu deformaciju i elastično naprezanje koje se može povratiti. Plastični deo ostaje, dok elastični deo pokušava da se vrati u svoj prvobitni oblik.

Da bi se to kompenzovalo, podešavanje može saviti lim malo preko potrebnog ugla dok je pod opterećenjem. Nakon otpuštanja, elastično vraćanje otvara savijeni deo do njegove konačne specifikacije.

Elastično vraćanje varira u zavisnosti od vrste materijala, čvrstoće, debljine, pravca vlakana, radijusa savijanja, otvora matrice, pa čak i razlika između serija materijala. Precizna proizvodnja stoga zahteva probno savijanje i merenje u neopterećenim uslovima.

Glavne komponente apkant prese i njihove funkcije

Apkant presa je koordinisan sistem. Svaka komponenta kontroliše različiti deo rezultata, tako da rešavanje problema počinje identifikacijom koja karakteristika nije ispravna.

Klip i postolje

Klip nosi gornji probojac, dok postolje podržava donju matricu. Oni moraju ostati pravilno poravnati tako da efektivna penetracija probojca bude konzistentna duž radne dužine.

Ako klip i postolje nisu paralelni, jedan kraj dugačkog dela može biti savijen čvršće od drugog. Veća sila neće ispraviti ovaj problem. Moraju se proveriti naleganje alata, poravnanje, stanje postolja i ugib mašine.

Sablja i matrica

Probojac i matrica direktno dodiruju radni komad i stvaraju dostupni profil savijanja. Njihov oblik utiče na unutrašnji radijus, zazor, potrebu za silom i pristup za prethodno formirane prirubnice.

Alat mora odgovarati vrsti materijala, debljini, potrebnom radijusu, geometriji prirubnice, metodi savijanja i kapacitetu mašine. Takođe mora biti pravilno postavljen, poravnat, čist i ocenjen za očekivano opterećenje.

Promena dubine probojca može ispraviti ugao unutar dostupne geometrije alata. Ona ne može popraviti suštinski pogrešan radijus, profil ili stanje zazora. Ti problemi zahtevaju drugačiji alat ili drugačiji proces.

Zadnji graničnik

Zadnji graničnik je podesivi sistem za pozicioniranje koji locira lim pre savijanja. Njegov položaj određuje liniju savijanja i stoga kontroliše dužinu prirubnice.

Ako je ugao ispravan, ali je prirubnica prekratka ili predugačka, problem obično uključuje podešavanje zadnjeg graničnika, referentnu ivicu ili kontakt sa limom. Promena dubine probojca bi promenila ugao bez pomeranja linije savijanja.

Lim mora ravnomerno da naleže na prste graničnika. Ako jedan ugao nije pravilno postavljen, savijanje može da krene dijagonalno preko dela.

Kontroler i pogonski sistem

Kontroler upravlja dubinom potisne grede, položajem zadnjeg graničnika, redosledom savijanja, brzinom i programiranim korekcijama ugla ili ugiba, dok hidraulični, električni ili hibridni pogonski sistem obezbeđuje i reguliše kretanje. Za radionice koje traže preciznu, automatizovanu kontrolu ovih funkcija, portfolio kompanije ADH Machine Tool zasnovan u potpunosti na CNC tehnologiji uključuje CNC rešenja za prese za savijanje kompanije ADH Machine Tool dizajniran za moderne primene savijanja.

Male razlike u dubini mogu izazvati merljive promene ugla. Kod nekih podešavanja, promena položaja potisne grede od oko 0,004 inča (približno 0,1 mm) može pomeriti ugao savijanja za otprilike jedan stepen. Zbog toga je ponovljivost kretanja od suštinskog značaja.

Potisna greda se obično kreće sporo tokom oblikovanja jer je kontrola najkritičnija u blizini radnog komada. Povratni pokret može biti mnogo brži jer se gornji alat udaljava od završenog savijanja.

Ram, sistem za kompenzaciju ugiba (crowning), oslonci i sigurnosni sistemi

Ram nosi opterećenje savijanja. Pod velikom silom, potisna greda i sto mogu da se saviju, ostavljajući dugačak savijeni deo otvorenijim u sredini nego na krajevima.

Za timove koji procenjuju opremu za rad sa velikim silama i dugačkim stolovima, ADH Machine Tool rešenja za velike prese nudi praktičan sledeći korak unutar portfolija zasnovanog u potpunosti na CNC tehnologiji koji pokriva savijanje i automatizaciju obrade lima.

Sistemi za kompenzaciju ugiba (crowning) kompenzuju ovaj efekat podešavanjem oslonca ispod matrice ili na drugi način korigujući efektivni odnos alata duž dužine savijanja.

Prednji oslonci i prateći nosači lima pomažu u stabilizaciji velikih komada dok se njihove prirubnice podižu. Bez odgovarajuće podrške, radni komad može da se savije, rotira ili pomeri od zadnjeg graničnika.

Za dugačke ili prevelike radne komade koji zahtevaju koordinisanu podršku i precizno savijanje, ADH Machine Tool tandem presa pruža CNC rešenje pogodno za zahtevne primene u obradi lima.

Štitnici, svetlosni zaštitni uređaji, blokade i kontrolisane brzine prilaza pomažu u zaštiti rukovaoca od opasnog kretanja zatvaranja. Ovi sistemi moraju ostati aktivni, a celokupno podešavanje i rad moraju pratiti odobrene sigurnosne procedure proizvođača mašine.

Od crteža do gotovog dela

Uspešan rad na presi za savijanje prati odmeren proces. Cilj nije samo napraviti savijanje, već ga pravilno pozicionirati, postići navedeni ugao i radijus i ponoviti rezultat bez prekoračenja ograničenja mašine ili alata.

1. Pročitajte crtež i isplanirajte redosled

Počnite sa potrebnim uglom savijanja, linijom savijanja, dimenzijama prirubnice, unutrašnjim radijusom, tolerancijama i smerom savijanja. Potvrdite vrstu i debljinu materijala pre odabira alata ili izračunavanja sile.

Identifikujte referentnu tačku crteža, što je ivica ili karakteristika od koje se mere dimenzije. Zadnji graničnik koristi fizičku ivicu, ali ta ivica možda ne odgovara direktno dimenziji gotove prirubnice jer se materijal obavija oko radijusa savijanja. Proračuni ravnog oblika moraju uključiti odgovarajući dodatak za savijanje ili odbitak za savijanje.

Za deo sa više savijanja, isplanirajte ceo redosled pre nego što napravite prvo savijanje. Rana prirubnica može ukloniti korisnu površinu za merenje ili se sudariti sa gornjim alatom (punčem), donjim alatom (matricom), klipom ili ramom tokom kasnije operacije.

2. Izaberite i pregledajte alat

Izaberite gornji i donji alat koji odgovaraju materijalu, debljini, željenom radijusu, dužini prirubnice, metodi savijanja i očekivanom opterećenju.

Izabrani alat treba da:

• Obezbedi traženi profil i unutrašnji radijus.
• Ponuди dovoljan zazor tokom celog hoda.
• Podrži predviđenu geometriju prirubnice.
• Izbegne sudare sa postojećim savijanjima.
• Ostane u granicama dozvoljenog opterećenja mašine i alata.
• Nalegne sigurno i pravilno se poravna.

Pregledajte površine alata i mesta za montažu pre upotrebe. Oštećenja, prljavština, nepravilno naleganje ili neusklađeni delovi alata mogu promeniti savijanje duž njegove dužine.

3. Pozicionirajte lim

Podesite zadnji graničnik prema zahtevu ravnog rasporeda i koristite ispravnu referentnu ivicu. Postavite radni komad pravougaono uz predviđene graničnike i potvrdite stabilan kontakt.

Održavajte navedenu orijentaciju. Okretanje radnog komada ili promena njegovog odnosa prema pravcu valjanja materijala može uticati na elastično vraćanje (springback) i rizik od pucanja.

Veliki ili fleksibilni limovi mogu zahtevati odobrene prednje oslonce ili opremu za rukovanje. Radni komad mora ostati stabilan pre i tokom kontakta sa alatom.

4. Napravite i izmerite probno savijanje

Koristite probni komad koji odgovara proizvodnom materijalu, debljini i orijentaciji. Počnite sa proverenim, konzervativnim podešavanjem i držite sve zaštitne sisteme aktivnim.

Izmerite deo nakon što se klip povuče kako bi rezultat uključio elastično vraćanje. Proverite ugao, dužinu prirubnice, mesto savijanja, radijus, stanje površine i konzistentnost na krajevima i u sredini.

Klasifikujte grešku pre promene bilo kog podešavanja:

• Ispravna prirubnica, ali pogrešan ugao: podesite dubinu klipa ili kompenzaciju ugla.
• Тачан угаo, али погрешна прирубница: подесите задњи граничник, референтну тачку или ослонац лима.
• Погрешан радијус или профил: прегледајте алат (нож), матрицу или метод савијања.
• Различити углови дуж савијања: проверите налегање алата, поравнање, ослонац и бомбирање.
• Неконзистентни резултати: проверите варијације материјала, контакт са граничником, оријентацију и стабилност подешавања.

Мењајте једну по једну променљиву и забележите резултат. Насумично мењање дубине и положаја граничника истовремено отежава идентификацију узрока грешке.

5. Забележите и поновите проверено подешавање

Када први део испуни све захтеве, забележите идентификацију ножа и матрице, положаје задњег граничника, дубине хода, редослед савијања, оријентацију дела и све корекције за еластично враћање или деформацију.

Пре почетка производње, проверите израчунату силу у односу на капацитет пресе, носивост алата, дужину савијања и одобрене податке о тонажи. Чврстоћа материјала, дебљина, отвор матрице и метод савијања утичу на потребно оптерећење. Најниже применљиво ограничење машине или алата мора бити меродавно за подешавање.

За спецификације бетонске опреме приликом поређења капацитета и конфигурације пресе, преузмите ADH Machine Tool brošura. Њена CNC опрема за савијање је дизајнирана помоћу анализе коначних елемената како би се потврдила чврстоћа и крутост рама и клизача.

Наставите са инспекцијом делова у захтеваним интервалима. Стабилан CNC програм не може да компензује комад који промаши граничник, алат који се помери или понашање материјала које се промени.

Vazdušno savijanje, savijanje do dna (bottoming) i kovanje (coining)

Пресе обично користе три метода савијања. Главна разлика је у томе колико далеко путује нож, колико потпуно лим долази у контакт са алатом и колико се силе користи за постизање коначног облика.

Savijanje vazduhom

Код ваздушног савијања, материјал додирује врх ножа и два рамена матрице без додиривања дна матрице. Дубина ножа је главна контрола угла.

Ваздушно савијање је флексибилно јер један сет алата често може произвести више углова. Обично захтева мање силе од савијања до дна или ковања и широко се користи за разноврсну производњу.

Његово главно ограничење је осетљивост на дебљину материјала, чврстоћу и еластично враћање. Пробна савијања, мерење и мале корекције дубине су важни за конзистентне резултате.

Donje savijanje

Савијање до дна потискује лим потпуније уз површине матрице. Геометрија алата има већи утицај на коначни угао, па је процес мање флексибилан од ваздушног савијања.

Еластично враћање се и даље јавља и мора се узети у обзир. Савијање до дна такође захтева већу пажњу на компатибилност алата и силу.

Једноставно подешавање ваздушног савијања на већу дубину не ствара безбедан процес савијања до дна. Непланирани контакт алата може нагло повећати оптерећење, деформисати део или оштетити алат.

Kovanje

Ковање користи много већи притисак за сабијање материјала у зони савијања и потпуније наметање облика алата. Ово смањује еластично враћање, али захтева знатно већу силу.

Процес такође може повећати трагове на површини, хабање алата и ризик по опрему. Ковање је стога специјализован метод за апликације које оправдавају наменски алат, велика оптерећења и смањену флексибилност.

Presa za savijanje (abkant) u odnosu na druge mašine za obradu metala

Mnoge mašine primenjuju silu na metal, ali njihovo kretanje i alati daju različite rezultate.

Opšta hidraulična presa može da ravna, ispravlja, sklapa ili oblikuje delove pomoću odgovarajućih učvršćivača. Hidraulična presa za savijanje (abkant) može koristiti isti princip snage, ali su njena struktura, dugački alati, zadnji graničnik i kontrolisani hod klipa namenski napravljeni za ponovljivo savijanje.

Mašina za savijanje limova (folding brake) steže lim i rotira zglobnu gredu kako bi savila izbočenu ivicu. Presa za savijanje (abkant) umesto toga pomera gornji alat (nož) ka donjem alatu (matrici). Obe mogu da naprave panele i kutije, ali se njihovo kretanje, zahtevi za pristupom i kontrolne varijable razlikuju.

Presa za štancovanje zatvara namenski alat koji može da savija, probija, izvlači, seče ili utiskuje jedan ili više elemenata u jednom potezu. Efikasna je za masovnu proizvodnju, dok presa za savijanje nudi veću fleksibilnost formiranjem geometrije jedan po jedan programirani savijeni deo.

Makaze za lim razdvajaju lim pomoću noževa za sečenje. Mašina za savijanje valjcima proizvodi široke, kontinuirane krivine dok materijal prolazi kroz rotirajuće valjke. Presa za savijanje obično stvara jasne, ravne savijene linije, iako može približno da formira krivinu kroz mnogo blisko raspoređenih savijanja, što je poznato kao "bump forming" (postepeno savijanje).

"Presa za savijanje" (press brake) i "abkant presa" obično se odnose na istu mašinu. Najpouzdanija identifikacija nije naziv, već mehanizam: pozicionirani lim, upareni gornji i donji alat i kontrolisani hod koji formira savijanje duž izabrane linije.

Uobičajene primene presa za savijanje

Prese za savijanje pretvaraju ravne komade lima u nosače, kanale, panele, ormare, kućišta, ramove i mnoge druge trodimenzionalne komponente.

Jednostavan nosač može zahtevati samo jedno ili dva savijanja. Paralelna savijanja mogu stvoriti kanal, dok nekoliko ivica može ojačati panel ili formirati zidove kutije.

Presa za savijanje je odličan izbor kada se komponenta sastoji uglavnom od pojedinačnih, ravnih savijanja i može se bezbedno pozicionirati za svaku operaciju. Posebno je vredna kada proizvođači treba da proizvode različite delove menjanjem programa, alata i redosleda savijanja umesto ulaganja u namenski alat za svaki proizvod.

Drugi proces može biti bolji kada deo zahteva kontinuiranu zakrivljenost, izuzetno veliku količinu proizvodnje, složeno oblikovanje u jednom potezu ili geometriju koja ne može proći kroz presu za savijanje bez sudara.

Ključ za precizno savijanje na presi

Presa za savijanje radi više od pukog potiskivanja metala nadole. Ona koordiniše položaj lima, geometriju alata, hod klipa, strukturno poravnanje i ponašanje materijala kako bi proizvela kontrolisano savijanje.

Zadnji graničnik određuje gde se savijanje dešava. Gornji i donji alat određuju geometriju oblikovanja. Klip kontroliše dubinu, dok elastičnost materijala (springback) utiče na konačni ugao. Sistemi za kompenzaciju ugiba (crowning) i podršku pomažu u održavanju konzistentnosti kod dugačkih radnih komada.

Preciznost dolazi iz reprodukcije celokupnog procesa savijanja, a ne iz primene veće sile. Kada su alat, položaj, dubina, materijal i redosled savijanja pravilno kontrolisani, presa za savijanje može transformisati ravan lim u precizne, ponovljive trodimenzionalne delove.

Za smernice o odabiru ili implementaciji CNC prese za savijanje prema vašim zahtevima, kontaktirajte ADH Machine Tool da razgovarate o vašoj primeni.

Preuzmite infografiku u visokoj rezoluciji