Cómo doblar acero de alta resistencia

Cómo doblar acero de alta resistencia


Con aceros de alta resistencia [estamos hablando de aceros con rendimientos del orden de 100,000 psi, tales como los aceros automotores avanzados de alta resistencia] tenemos que lidiar con la desviación de la máquina, y luego también tenemos que tratar Con la carga concentrada en la máquina. Con una prensa de prensa, su ariete es una especie de haz lineal. Estás concentrando una carga básicamente en una línea. Normalmente, una máquina típica puede manejar alrededor de cien toneladas por pie. Si tiene una máquina de 10 pies, podría poner mil toneladas en 10 pies. Todo estaría bien. ¿Qué pasa si se necesitan 1500 toneladas para doblar 10 pies? Problema.

La mayoría de los frenos de prensa en el mundo fueron diseñados para doblarse en algún lugar debajo de ese material de 100,000 psi. Ahora, nos metemos en los materiales de alta resistencia. A menudo necesitamos superficies o elementos de carga más grandes; La parte de la máquina que toca la herramienta debe ser más grande, más fuerte, más ancha, más dura. La máquina en sí misma no cede, aunque se desvía.

Es la herramienta, más que la máquina, la que tiene que ser especial.

Tienes que aumentar la superficie de carga. A menudo, en un freno de prensa, el ariete se cuelga un poco hacia abajo a medida que desciende hacia el punzón.

Si toma una sección transversal de un ariete, el grosor del mismo ariete, de adelante hacia atrás, puede ser de cuatro, cinco o seis pulgadas.

Cuando se mira desde el final de una plegadora, es posible que el grosor de un ariete en una máquina más grande tenga un grosor de cinco pulgadas. Comienza a disminuir desde allí, porque la punta del punzón, donde nos estamos doblando, queremos concentrarlo en un lugar pequeño. Tiene un paso hacia abajo o hacia abajo, es como una pirámide invertida.

Cuando te metes en los materiales de mayor resistencia, normalmente donde se produce esa reducción, en esa pirámide al revés, se hace un poco más plano. Las vigas en sí mismas, la viga superior y la viga inferior, no cambian mucho en absoluto para doblar el material de alta resistencia, pero la forma en que se adaptan las herramientas en la máquina es significativamente diferente.

En una máquina típica, la superficie de soporte de carga en la parte superior del punzón es tal vez una pulgada de adelante hacia atrás. Luego el punzón entra en un porta punzones. Ese punzón puede ser de dos pulgadas de adelante hacia atrás. Entonces el ariete en sí puede ser de cuatro o cinco pulgadas de adelante hacia atrás.

Cuando te metes en materiales de alta resistencia, la parte superior del punzón, la parte de soporte de carga, normalmente es más grande. Luego, el propio punzón, la superficie de carga donde toca el ariete, también se hace más grande.

Si llama a alguno de los proveedores de herramientas de freno de prensa y solicita un punzón típico, tendrá las superficies de soporte de carga típicas. Una vez que está por encima de esa herramienta típica, está un poco en manos del diseñador de la máquina, ya que la forma en que se fabrica la viga y el soporte del punzón para estas aplicaciones de mayor resistencia proviene del diseñador de la máquina: cómo se diseña El punzón, y luego cómo diseñan el punzón.

Donde la herramienta encaja en el portaherramientas, sería más grande y más ancho. Normalmente es una herramienta personalizada. Una vez que entras en lo que yo llamo "Stratosphere", una fuerza de rendimiento superior a 100,000 psi, la herramienta se personaliza un poco, porque todos los fabricantes de frenos de prensa tienen vigas de diferentes tamaños. Tienen diferentes soportes de punzón. En algunos casos, el soporte del punzón se mecaniza directamente en el ariete que no es un elemento extraíble separado. En lugar de tener una pirámide que está apilada, tienes una pirámide que se corta justo en el ariete.

El portaherramientas superior ahora es más grande, la herramienta superior es más grande y, por lo tanto, la superficie de soporte de carga es más grande. Ahora, los operadores de máquinas están tratando con elementos más grandes y pesados. A menudo, al mismo tiempo, estas herramientas y portaherramientas se hacen más grandes. También están hechos con rodamientos de rodillos para que resulte un poco más fácil deslizar las nuevas herramientas y las herramientas cuando cambias las herramientas.

Si el punzón pesa cien libras, un operador podría deslizar fácilmente la parte superior T del punzón hacia la ranura T del ariete. Ahora, si pesa miles de libras, tienes mucha más fricción.

Si está doblando una parte con una pequeña nariz en las partes de radio apretado, está concentrando toda la fuerza en un punto pequeño y el material tenderá a agrietarse. Cuando colocamos un radio grande en el punzón, cuando comenzamos a empujar, ahora estamos envolviendo el material alrededor del diámetro más grande, el radio que distribuye la fuerza un poco más uniformemente a través del material. También hace que el puñetazo sea más pesado.

El mismo fenómeno que tenemos en el punzón, también tenemos en el dado o en la cama. Si el material se vuelve más duro, normalmente el troquel inferior se hace más grande y más pesado también. El adaptador de matriz o el adaptador de cama se hacen más grandes con el material de alta resistencia.

Algunos fabrican esta máquina en la cama y otros los hacen atornillados. Incluso cuando están atornillados, normalmente no están diseñados para ser reemplazables o removibles. Es solo una forma de fabricarlos, que varía según el fabricante. Es un poco atemorizante para los clientes que intentan especificar un equipo de este tipo, porque si no se especificó correctamente, es muy costoso o difícil de cambiar más adelante en el campo.

 

Haciendo la curva correcta

Cuando está doblando material fuerte, hay un par de formas de lidiar con la curva correcta. El sistema clásico es el operador que hace la curva. Comprueba su ángulo todo el camino hacia abajo. Cuando encuentra que hay una variación en el ángulo, el ángulo se abre un poco, toma un pedazo de bandas, bandas de cajas

lo coloca sobre la placa de la curva y luego baja el ariete y lo golpea de nuevo en el mismo lugar con la misma fuerza. Ahora, tiene un poco de grosor adicional de las bandas, y eso compensa un poco por su deflexión.

Ese es un método muy común en la industria de alta resistencia. Luego, si su variación es pequeña, el operador toma lo que ellos llaman los "puntos mágicos". Lo que sucede cuando dobla la placa de acero, especialmente con los materiales de alta resistencia, hay muchas escalas que se desprenden. Estas escalas son muy duras. Son como el cristal. Parecen polvo negro.

Lo que los operadores harán es barrer una pequeña pila. Si necesitan doblarse un poco más fuerte, se colocarán en algunos puntos y volverán a encender la máquina. Esto es mucho más delgado que las bandas de acero. Es un ajuste más preciso. Esto es lo que mucha gente hacía en el pasado cuando doblaba material de alta resistencia.

El siguiente paso, la siguiente mejora en el proceso es algún tipo de tabla de coronación ajustable que cambia el radio de la cama. Estos hacen el trabajo muy bien.

 

Hay pocas herramientas disponibles

Las herramientas se hacen generalmente a pedido. No va a encontrar una gran cantidad de herramientas disponibles para materiales de alta resistencia. Creo que Wila tiene algunos, pero, en general, hay muy poco disponible.

Probablemente el 95% de los frenos de prensa en el mundo sean de 350 toneladas. La mayoría de las personas que doblan acero más duro están en una categoría diferente. Entonces ves tonelajes de máquinas entre 500 y 1000 toneladas. Pocas personas tienen esas capacidades. Las máquinas son caras. El utillaje asociado también es caro. Realmente no ve mucho desgaste de las herramientas o está dañado.

Una alternativa un poco menos costosa en algunas aplicaciones es tomar dos máquinas más pequeñas, ponerlas una al lado de la otra y sincronizarlas. En lugar de tener una prensa de 1000 toneladas de 20 pies, tendría dos prensas de 500 toneladas de 10 pies, una al lado de la otra y sincronizadas. Esto no está necesariamente dedicado al material de alta resistencia, pero, sin embargo, el material de alta resistencia también es un material de alto gasto. Si doblo la pieza y tengo que golpearla y doblarla un poco más, todo lo que he hecho es perder un poco de tiempo, pero si doblendo la pieza ... Cuando doblas acero blando, tu salto de resorte es casi 2-3 grados. Su variación de recuperación es de aproximadamente 0,2 a 0,3 grados, que es casi inconmensurable. En el material de alta resistencia, 15-20 grados es un rango típico. Si todo es igual, todo es perfecto, fácilmente podría fallar por un grado y medio.

Eso puede ser costoso.