Como dobrar o aço de alta resistência
Com aços de alta resistência [estamos falando de aços com limites de escoamento da ordem de 100.000 psi de rendimento, como os avançados aços automotivos de alta resistência], temos que lidar com a deflexão da máquina, e então também temos que lidar com a carga concentrada na máquina. Com um freio de prensa, seu ram é uma espécie de feixe linear. Você está concentrando uma carga basicamente em uma linha. Normalmente, uma máquina típica pode lidar com algo em torno de cem toneladas por pé. Se você tem uma máquina de 10 pés, você poderia colocar mil toneladas em 10 pés. Tudo ficaria bem. O que acontece se forem necessárias 1500 toneladas para dobrar 10 pés? Problema.
A maioria dos freios de prensa no mundo foi projetada para dobrar em algum lugar sob esse material de 100.000 psi. Agora, entramos nos materiais de alta resistência. Frequentemente, precisamos de superfícies ou elementos de suporte de carga maiores; a parte da máquina que toca a ferramenta tem que ser maior, mais forte, mais larga, mais dura. A máquina em si não cede, embora desvie.
É o ferramental, mais que a máquina, que tem que ser especial
Você tem que aumentar a superfície de suporte de carga. Freqüentemente em um freio de imprensa, o carneiro é pescoço abaixo um pouco como você adquire para baixo para o soco.
Se você tirar uma seção transversal de um aríete dobrado, a espessura do aríete em si, da frente para trás, pode ser de quatro, cinco ou seis polegadas.
Quando você olha do final de uma prensa, você pode ver a espessura de um aríete em uma máquina maior com cinco centímetros de espessura. Ele começa a diminuir a partir daí, porque a ponta do punção, onde estamos dobrando, queremos concentrá-lo em um pequeno ponto. Você tem um step-down ou um check-down, é como uma pirâmide de cabeça para baixo.
Quando você entra nos materiais de maior resistência, normalmente onde ocorre a queda, nessa pirâmide de cabeça para baixo, fica um pouco mais plana. Os feixes em si, o feixe superior e o feixe inferior, não mudam muito se em tudo para dobrar o material de alta resistência, mas como o ferramental é adaptado para a máquina é significativamente diferente.
Em uma máquina típica, a superfície de sustentação de carga na parte superior do punção é, talvez, uma polegada da frente para trás. Em seguida, o soco entra em um porta-ponches. Esse porta-ponche pode ter duas polegadas de frente para trás. Então o próprio carneiro pode ter quatro ou cinco polegadas da frente para trás.
Quando você entra em materiais de alta resistência, a parte superior do punção, a porção de suporte de carga, é normalmente maior. Em seguida, o próprio porta-punções, a superfície de suporte de carga onde ele toca o aríete, também é feito maior.
Se você chamar qualquer um dos fornecedores de ferramentas de freio de prensagem e solicitar um punção típico, ele terá superfícies de suporte de carga típicas. Uma vez que você está acima da ferramenta típica, está um pouco nas mãos do projetista, porque a forma como o feixe é feito e como o suporte é feito para essas aplicações de maior resistência vem do projetista da máquina - como eles projetam o porta-ponche e depois como eles projetam o ponche.
Onde a ferramenta se encaixa no porta-ferramentas, ela seria maior e mais larga. Normalmente é uma ferramenta personalizada. Uma vez que você entra no que eu chamo de "Estratosfera", acima de 100.000 psi de força de rendimento, a ferramenta é um pouco customizada, porque todos os fabricantes de prensas de freios têm vigas de tamanhos diferentes. Eles têm suportes de punção de tamanho diferente. Em alguns casos, o porta-punções é usinado diretamente no aríete, que não é um elemento removível separado. Em vez de ter uma pirâmide empilhada, você tem uma pirâmide que corta diretamente no aríete.
O suporte de ferramenta superior agora é maior, a ferramenta superior é maior e, portanto, a superfície de suporte de carga é maior. Agora, os operadores da máquina estão lidando com elementos maiores e mais pesados. Muitas vezes, ao mesmo tempo, essas ferramentas e porta-ferramentas são maiores. Eles também são feitos com rolamentos de rolos para tornar mais fácil deslizar as novas ferramentas e as ferramentas para fora quando você está trocando as ferramentas.
Se o soco pesasse cem libras, um operador poderia facilmente deslizar o topo T do soco para dentro do slot T do carneiro. Agora, se pesa milhares de libras, você tem muito mais atrito.
Se você estiver dobrando uma peça com um nariz pequeno nas partes do raio apertado, estará concentrando toda a força em um ponto pequeno e o material tenderá a rachar. Quando colocamos um grande raio no punção, quando começamos a empurrar, agora estamos envolvendo o material em torno do diâmetro maior, o raio que distribui a força um pouco mais uniformemente pelo material. Também torna o soco mais pesado.
O mesmo fenômeno que temos no soco, também temos no dado ou na cama. Se o material ficar mais duro, normalmente o dado inferior se torna maior e mais pesado também. O adaptador da matriz ou o adaptador de base ficam maiores com o material de alta resistência.
Alguns fabricantes fazem isso na cama, e alguns os fazem parafusados. Mesmo quando eles são ligados, normalmente não são destinados a serem substituíveis ou removíveis. É apenas uma maneira de fabricá-los, que varia de acordo com o fabricante. É um pouco assustador para os clientes que tentam especificar um equipamento como esse, porque, se não for especificado corretamente, é muito caro ou difícil de alterar mais tarde no campo.
Obtendo a curva certa
Quando você está dobrando material forte, há algumas maneiras de lidar com a curva certa. O sistema clássico é o operador faz a curva. Ele verifica seu ângulo todo o caminho. Quando ele acha que há uma variação no ângulo, o ângulo é aberto um pouco, ele pega um pedaço de borda
Ele a coloca em cima da placa de curva e, em seguida, traz o carneiro para baixo e bate de novo no mesmo lugar com a mesma força. Agora, você tem um pouco de espessura extra na faixa, e isso compensa um pouco sua deflexão.
Esse é um método muito comum na indústria de alta resistência. Então, se a sua variação é pequena, o operador pega o que eles chamam de "Pontos Mágicos". O que acontece quando você dobra a chapa de aço, especialmente com os materiais de alta resistência, há muitas escalas que saem. Essas escalas são muito difíceis. Eles são como vidro. Eles parecem pó preto.
O que os operadores farão é varrer uma pequena pilha dele. Se eles precisam se dobrar um pouco mais, eles vão colocar em alguns pontos e ciclo a máquina novamente. Isto é muito mais fino que a banda de aço. É um ajuste mais preciso. Isso é o que muitas pessoas estavam fazendo no passado ao dobrar material de alta resistência.
O próximo passo, a próxima melhoria no processo é algum tipo de mesa de coroamento ajustável que muda o raio da cama. Estes fazem o trabalho muito bem.
Há pouco ferramental pronto para uso
Ferramentas são geralmente feitas por encomenda. Você não encontrará muitas ferramentas de prateleira para materiais de alta resistência. Eu acho que Wila tem alguns, mas, geralmente, há muito pouco disponível.
Provavelmente 95% dos freios de imprensa do mundo são 350 toneladas. A maioria das pessoas que dobra aço duro está em uma categoria diferente. Então você vê as tonelagens da máquina entre 500 e 1000 toneladas. Poucas pessoas têm esses recursos. As máquinas são caras. O ferramental associado também é caro. Você realmente não vê muito do ferramental desgastado ou sendo danificado.
Uma alternativa menos dispendiosa em algumas aplicações é pegar duas máquinas menores, colocá-las lado a lado e sincronizá-las. Em vez de ter uma prensa de 20-pés de 1000 toneladas, você teria duas prensas de 10-pés de 500 toneladas, lado a lado e sincronizadas. Isso não é necessariamente dedicado para material de alta resistência, mas, no entanto, material de alta resistência também é um material de alto custo. Se eu subjugo a parte e tenho que acertar e dobrar um pouco mais, tudo o que fiz foi desperdiçar um pouco de tempo, mas se eu forçar a parte ... Quando você está dobrando aço macio, sua mola é de cerca 2-3 graus. Sua variação é de cerca de 0,2 a 0,3 graus, o que é quase imensurável. No material de alta resistência, 15-20 graus é um intervalo típico. Tudo sendo igual, tudo sendo perfeito, você poderia facilmente falhar por um grau e meio.
Isso pode ser caro.
