Kompensacja wiosenna
Ze względu na plastyczno-sprężystą charakterystykę metalu typowe jest, że każde odkształcenie blachy w temperaturze pokojowej będzie miało zarówno odkształcenie sprężyste, jak i plastyczne. Po usunięciu metalowego przedmiotu obrabianego z narzędzia lub przyrządu do odkształcania, odkształcenie sprężyste zostanie zwolnione i pozostanie tylko odkształcenie plastyczne. Gdy narzędzie do formowania metalu jest planowane i projektowane w celu odkształcenia przedmiotu obrabianego, kształt nadany przez narzędzie będzie kombinacją odkształcenia sprężystego i plastycznego. Uwolnienie odkształcenia sprężystego to odprężenie powrotne, często obserwowane na końcu procesu formowania metalu. Sprężyna powrotna musi zostać skompensowana, aby uzyskać dokładny wynik.
Zwykle realizuje się to poprzez wygięcie materiału odpowiadające wielkości odbicia. Oznacza to praktyczną stronę procesu gięcia; wzornik do zginania wchodzi głębiej w pryzmat zginający.
W przypadku innych operacji formowania blachy, takich jak ciągnienie, pociąga to za sobą odkształcenie blachy poza planowany kształt netto części, tak że gdy sprężyna powrotna zostanie zwolniona z części, odkształcenie plastyczne w tej części zapewnia pożądany kształt części. W przypadku złożonych narzędzi sprężystość powrotna musi być uwzględniona już w fazie inżynieryjnej i konstrukcyjnej. Dlatego stosuje się złożone symulacje programowe. Często to nie wystarcza do uzyskania pożądanych rezultatów. W takich przypadkach przeprowadza się praktyczne eksperymenty, stosując metodę prób i błędów plus doświadczenie w celu poprawienia narzędzia. Jednak wyniki (przedmioty) są stabilne tylko wtedy, gdy wszystkie czynniki wpływające są takie same.
Obejmuje to głównie:
- Granica plastyczności arkusza
- Skład chemiczny arkusza
- Struktura materiału (np. kierunek usłojenia podczas procesu produkcyjnego)
- Zużycie narzędzi
- Temperatura materiału
- Procesy starzenia surowca (istotne dla aluminium i miedzi)
- Szybkość deformacji
Listę czynników można kontynuować. Ocena sprężynowania gotowych wyrobów formowanych jest trudnym problemem i zależy od złożoności uformowanego kształtu. Problem wzorcowy konferencji NUMISHEET 93 obejmuje wyginanie przez rozciąganie kanału U przy użyciu trzech zmierzonych parametrów. Zaproponowano podejścia bez parametrów dla bardziej złożonych geometrii, ale wymagają one walidacji.
Praktyczny przykład: elektroniczne narzędzia do gięcia z kompensacją sprężyny powrotnej
Producenci podzespołów elektrycznych wytwarzają płaskie komponenty, używając miedzi i aluminium. Właściwości mechaniczne miedzi i aluminium są bardzo różne i wymagają różnych programowalnych danych wejściowych w celu uzyskania tych samych właściwości wymiarowych. Ta zmiana wejść wynika z kompensacji sprężyny powrotnej.
Wymagana jest technologia gięcia płaskich materiałów, która mierzy każdy kąt gięcia i zapewnia kompensację sprężyny powrotnej. Daje to prawdziwą dokładność kąta zgięcia płaskich materiałów. Osiąga się to za pomocą pryzmatów zginających z elektroniczną technologią pomiaru kąta. Podczas zginania obracają się dwa płaskie pogrubienia podtrzymujące materiał. Pogrubione są bezpośrednio połączone z czujnikami kątowymi. Następnie komputer, a raczej układ sterowania maszyny, oblicza wymagany skok końcowy. Sprężynowanie każdego zagięcia jest kompensowane niezależnie od rodzaju materiału.
Jeśli dokładność pomiaru wynosi 0,1º, wysoka dokładność kąta +/- 0,2º jest osiągana natychmiast przy pierwszym elemencie obrabianym bez żadnej dodatkowej obróbki. Ponieważ nie są wymagane żadne regulacje, ilość odpadów materiałowych i czas przezbrajania znacznie spadają. Nawet niespójności w pojedynczym kawałku materiału są automatycznie korygowane.
Zobacz też
- M. Weck: Werkzeugmaschinen Maschinenarten und Anwendungsbereiche (VDI-Buch Springer Vieweg Verlag, 6 sierpnia 2005 (2 sierpnia 2005), ISBN 3540225048
- ETH Zürich: Optimierung der Produkt- und Prozessentwicklung. vdf Hochschulvlg, 1999, ISBN 3728126969 .
- EHRT: Broszura Giętarki i narzędzia. , Rheinbreitbach, 2012.