Pertanyaan: Saya kesulitan memahami bagaimana radius tekuk (seperti yang telah saya tunjukkan) pada cetakan berkaitan dengan pemilihan alat. Misalnya, saat ini kami mengalami masalah dengan beberapa komponen yang terbuat dari baja A36 0,5 inci. Kami menggunakan punch berdiameter 0,5 inci untuk komponen ini. radius tekuk dan die 4 inci. Sekarang, jika saya menggunakan aturan 20% dan mengalikannya dengan 4 inci, ketika saya meningkatkan bukaan die sebesar 15% (untuk baja), hasilnya 0,6 inci. Tetapi bagaimana operator tahu untuk menggunakan punch dengan radius tekuk 0,5 inci padahal pencetakan membutuhkan radius tekuk 0,6 inci?
A: Anda menyebutkan salah satu tantangan terbesar yang dihadapi industri lembaran logam. Ini adalah kesalahpahaman yang harus dihadapi oleh para insinyur dan bengkel produksi. Untuk memperbaikinya, kita akan mulai dengan akar permasalahannya, yaitu kedua metode pembentukan, dan kurangnya pemahaman tentang perbedaan di antara keduanya.
Sejak munculnya mesin pembengkok pada tahun 1920-an hingga saat ini, operator telah mencetak komponen dengan tekukan bawah atau gerinda. Meskipun pembengkokan bawah telah ketinggalan zaman selama 20 hingga 30 tahun terakhir, metode pembengkokan masih merasuki pikiran kita saat membengkokkan lembaran logam.
Alat gerinda presisi memasuki pasar pada akhir tahun 1970-an dan mengubah paradigma. Jadi, mari kita lihat bagaimana alat presisi berbeda dari alat planer, bagaimana transisi ke alat presisi telah mengubah industri, dan bagaimana semua ini berkaitan dengan pertanyaan Anda.
Pada tahun 1920-an, pencetakan beralih dari lipatan rem cakram ke cetakan berbentuk V dengan pukulan yang cocok. Pukulan 90 derajat akan digunakan dengan cetakan 90 derajat. Transisi dari melipat ke membentuk adalah langkah maju yang besar untuk lembaran logam. Ini lebih cepat, sebagian karena rem pelat yang baru dikembangkan digerakkan secara elektrik – tidak ada lagi pembengkokan manual setiap tikungan. Selain itu, rem pelat dapat ditekuk dari bawah, yang meningkatkan akurasi. Selain pengukur belakang, peningkatan akurasi dapat dikaitkan dengan fakta bahwa pukulan menekan jari-jarinya ke jari-jari tekukan bagian dalam material. Ini dicapai dengan menerapkan ujung alat ke ketebalan material yang kurang dari ketebalannya. Kita semua tahu bahwa jika kita dapat mencapai jari-jari tekukan bagian dalam yang konstan, kita dapat menghitung nilai yang benar untuk pengurangan tekukan, kelonggaran tekukan, pengurangan bagian luar dan faktor K apa pun jenis tekukan yang kita lakukan.
Seringkali, komponen memiliki radius tekukan internal yang sangat tajam. Para pembuat, perancang, dan pengrajin yakin komponen tersebut akan tahan lama karena semuanya tampak telah direkonstruksi – dan memang demikian, setidaknya dibandingkan dengan saat ini.
Semuanya baik-baik saja sampai sesuatu yang lebih baik datang. Langkah maju berikutnya datang di akhir tahun 1970-an dengan diperkenalkannya alat yang digiling presisi, pengontrol numerik komputer, dan kontrol hidrolik canggih. Kini Anda memiliki kendali penuh atas rem tekan dan sistemnya. Namun, titik kritisnya adalah alat yang digiling presisi yang mengubah segalanya. Semua aturan untuk produksi komponen berkualitas telah berubah.
Sejarah pembentukan penuh dengan lompatan dan batas. Dalam satu lompatan, kami beralih dari jari-jari lentur yang tidak konsisten untuk rem pelat ke jari-jari lentur seragam yang diciptakan melalui proses stamping, priming, dan embossing. (Catatan: Rendering tidak sama dengan pengecoran; lihat arsip kolom untuk informasi lebih lanjut. Namun, dalam kolom ini, saya menggunakan "pembengkokan bawah" untuk merujuk pada metode rendering dan pengecoran.)
Metode-metode ini membutuhkan tonase yang signifikan untuk membentuk komponen-komponennya. Tentu saja, dalam banyak hal ini merupakan kabar buruk bagi rem tekan, alat, atau komponen. Namun, metode ini tetap menjadi metode pembengkokan logam yang paling umum selama hampir 60 tahun hingga industri mengambil langkah selanjutnya menuju pembentukan udara.
Jadi, apa itu pembentukan udara (atau pembengkokan udara)? Bagaimana cara kerjanya dibandingkan dengan kelenturan bawah? Loncatan ini sekali lagi mengubah cara radius dibuat. Sekarang, alih-alih melubangi radius bagian dalam pembengkokan, udara membentuk radius bagian dalam yang "mengambang" sebagai persentase dari bukaan cetakan atau jarak antar lengan cetakan (lihat Gambar 1).
Gambar 1. Dalam pembengkokan udara, radius bagian dalam pembengkokan ditentukan oleh lebar cetakan, bukan ujung punch. Radius tersebut "mengambang" di dalam lebar cetakan. Selain itu, kedalaman penetrasi (dan bukan sudut cetakan) menentukan sudut pembengkokan benda kerja.
Material referensi kami adalah baja karbon paduan rendah dengan kekuatan tarik 60.000 psi dan radius pembentukan udara sekitar 16% dari lubang cetakan. Persentasenya bervariasi tergantung pada jenis material, fluiditas, kondisi, dan karakteristik lainnya. Karena perbedaan pada lembaran logam itu sendiri, persentase yang diprediksi tidak akan pernah sempurna. Namun, persentase tersebut cukup akurat.
Udara aluminium lunak membentuk radius 13% hingga 15% dari bukaan cetakan. Material yang digulung panas, diawetkan, dan diminyaki memiliki radius pembentukan udara 14% hingga 16% dari bukaan cetakan. Baja yang digulung dingin (kekuatan tarik dasar kami adalah 60.000 psi) dibentuk oleh udara dalam radius 15% hingga 17% dari bukaan cetakan. Radius pembentukan udara baja tahan karat 304 adalah 20% hingga 22% dari lubang cetakan. Sekali lagi, persentase ini memiliki rentang nilai karena perbedaan material. Untuk menentukan persentase material lain, Anda dapat membandingkan kekuatan tariknya dengan kekuatan tarik 60 KSI dari material referensi kami. Misalnya, jika material Anda memiliki kekuatan tarik 120 KSI, persentasenya harus antara 31% dan 33%.
Misalkan baja karbon kita memiliki kekuatan tarik 60.000 psi, ketebalan 0,062 inci, dan radius tekuk bagian dalam 0,062 inci. Tekuk baja tersebut di atas lubang V pada cetakan 0,472 inci dan rumus yang dihasilkan akan terlihat seperti ini:
Jadi radius tekukan bagian dalam Anda akan sebesar 0,075″ yang dapat Anda gunakan untuk menghitung kelonggaran tekukan, faktor K, retraksi, dan pengurangan tekukan dengan tingkat akurasi tertentu – yaitu jika operator rem tekan Anda menggunakan perkakas yang tepat dan merancang komponen berdasarkan perkakas yang digunakan operator.
Dalam contoh ini, operator menggunakan 0,472 inci. Pembukaan stempel. Operator datang ke kantor dan berkata, "Houston, kami punya masalah. Nilainya 0,075." Radius tumbukan? Sepertinya kita benar-benar punya masalah; di mana kita bisa mendapatkannya? Nilai terdekat yang bisa kita dapatkan adalah 0,078. "atau 0,062 inci. 0,078 inci. Radius tusukan terlalu besar, 0,062 inci. Radius tusukan terlalu kecil."
Tapi ini pilihan yang salah. Mengapa? Radius punch tidak menciptakan radius tekukan bagian dalam. Ingat, kita tidak sedang membicarakan kelenturan bawah, ya, ujung striker-lah faktor penentunya. Kita sedang membicarakan pembentukan udara. Lebar matriks menciptakan radius; punch hanyalah elemen pendorong. Perhatikan juga bahwa sudut die tidak memengaruhi radius tekukan bagian dalam. Anda dapat menggunakan matriks lancip, berbentuk V, atau saluran; jika ketiganya memiliki lebar die yang sama, Anda akan mendapatkan radius tekukan bagian dalam yang sama.
Jari-jari tusukan memengaruhi hasil, tetapi bukan faktor penentu radius tekukan. Nah, jika Anda membentuk jari-jari tusukan yang lebih besar dari jari-jari mengambang, komponen akan memiliki jari-jari yang lebih besar. Hal ini mengubah kelonggaran tekukan, kontraksi, faktor K, dan deduksi tekukan. Nah, itu bukan pilihan terbaik, bukan? Anda mengerti – ini bukan pilihan terbaik.
Bagaimana jika kita menggunakan radius tumbukan 0,062 inci? Radius tumbukan ini akan bagus. Mengapa? Karena, setidaknya saat menggunakan alat siap pakai, radiusnya sedekat mungkin dengan radius tekukan dalam "mengambang" alami. Penggunaan pukulan ini dalam aplikasi ini seharusnya menghasilkan tekukan yang konsisten dan stabil.
Idealnya, Anda harus memilih radius tusukan yang mendekati, tetapi tidak melebihi, radius fitur komponen mengambang. Semakin kecil radius tusukan relatif terhadap radius tekukan mengambang, tekukan akan semakin tidak stabil dan mudah diprediksi, terutama jika Anda sering melakukan tekukan. Tusukan yang terlalu sempit akan membuat material menjadi kusut dan menghasilkan tekukan tajam dengan konsistensi dan pengulangan yang lebih rendah.
Banyak orang bertanya mengapa ketebalan material hanya berpengaruh saat memilih lubang cetakan. Persentase yang digunakan untuk memprediksi radius pembentukan udara mengasumsikan bahwa cetakan yang digunakan memiliki bukaan cetakan yang sesuai dengan ketebalan material. Artinya, lubang cetakan tidak akan lebih besar atau lebih kecil dari yang diinginkan.
Meskipun Anda dapat memperkecil atau memperbesar ukuran cetakan, jari-jarinya cenderung berubah bentuk, sehingga mengubah banyak nilai fungsi tekukan. Anda juga dapat melihat efek serupa jika menggunakan radius tekan yang salah. Oleh karena itu, titik awal yang baik adalah aturan praktis untuk memilih bukaan cetakan delapan kali ketebalan material.
Paling banter, teknisi akan datang ke bengkel dan berbicara dengan operator press brake. Pastikan semua orang memahami perbedaan metode pencetakan. Cari tahu metode dan material yang mereka gunakan. Dapatkan daftar semua punch dan die yang mereka miliki, lalu rancang komponen berdasarkan informasi tersebut. Kemudian, dalam dokumentasi, tuliskan punch dan die yang diperlukan untuk pemrosesan komponen yang tepat. Tentu saja, Anda mungkin memiliki kondisi yang meringankan ketika harus menyesuaikan peralatan Anda, tetapi ini seharusnya menjadi pengecualian, bukan aturan.
Operator, saya tahu kalian semua sok, saya sendiri salah satunya! Tapi sudah lewat masa-masa di mana kita bisa memilih sendiri seperangkat alat favorit kita. Namun, diberi tahu alat mana yang harus digunakan untuk desain komponen tidak mencerminkan tingkat keahlian kita. Itu hanya fakta kehidupan. Kita sekarang terbuat dari udara dan tidak lagi bermalas-malasan. Aturannya telah berubah.
FABRICATOR adalah majalah terkemuka di bidang pembentukan dan pengerjaan logam di Amerika Utara. Majalah ini menerbitkan berita, artikel teknis, dan riwayat kasus yang memungkinkan para produsen melakukan pekerjaan mereka dengan lebih efisien. FABRICATOR telah melayani industri ini sejak tahun 1970.
Akses digital penuh ke The FABRICATOR sekarang tersedia, memberi Anda akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Akses digital penuh ke Majalah Tubing sekarang tersedia, memberi Anda akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Akses digital penuh ke The Fabricator en Español sekarang tersedia, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Myron Elkins bergabung dengan podcast The Maker untuk berbicara tentang perjalanannya dari kota kecil menjadi tukang las pabrik…
Waktu posting: 25-Agu-2023