Luftbiegen an einer Pressebremse: Ablauf, Werkzeugbestückung, und Genauigkeit
Autor: Mark Hanks
Einleitung
Luftbiegen ist eine der gebräuchlichsten Blechformverfahren, die bei CNC-Pressbremsen verwendet werden. Verschiedene Winkel können mit demselben geeigneten Stanz-und-Matris-Set erzeugt werden, indem man die Rammposition und die Durchschlagstiefe kontrolliert.
Dieser Leitfaden erklärt den V-Die-Luftbiegungsprozess, Vergleicht Luftbiegung mit Bottoming, und zeigt, wie materiell, werkzeugbestückung, Sprung zurück, und die Durchbiegung der Maschine beeinflusst den endgültigen Biegewinkel.
Was ist Luftbändigen??
Luftbiegen, auch als V-Typ-Freibiegung bezeichnet, ist eine Dreipunktformungsmethode. Das Blatt berührt die Stanzspitze und die beiden Schultern der V-Stempel, während während des Umformungshubs noch Platz zwischen dem Blech und dem unteren Teil der Matrize bleibt.
Das Blatt wird über dem unteren V-Stempel positioniert und der Stempel bewegt sich nach unten. Das Material verformt sich zunächst elastisch und dann plastisch, wenn die programmierte Tiefe erreicht wird.
Wenn der Schlag zurückgezogen wird, Die elastische Rückgewinnung öffnet den enthaltenen Biegewinkel leicht. Diese Rückfederung muss bei der Einstellung des belasteten Winkels und der Bewertung des fertigen Bauteils berücksichtigt werden.
Werkzeuggeometrie, Schlagtiefe, Blechdicke, Materialeigenschaften, Kornrichtung, und V-Darm-Öffnungen beeinflussen alle die Springback- und Endwinkelgenauigkeit.
Abbildung 1: Luftbändigung, Materialdeformation, und Springback
Three-Point Contact Principle
Der obere Stanz übt Druck aus, während er sich in der Mitte des Blechs nach unten biegt.
Beide Seiten des V-förmigen unteren Chips bieten Unterstützung für das Blatt.
Daher, Der Biegungsprozess lässt sich durch drei Kontaktpunkte erklären::
Ein oberer Stanzkontaktpunkt, zwei untere Stanzenstützpunkte.
Abbildung 2: Dreipunktkontakt und der Luftbiegungsprozess
ALT: Luftbiegungsprinzip und V-Stempel-Biegverfahren, mit drei Kontaktpunkten, Schlagbewegung, und Springback
Der obere Stempel bewegt sich nach unten, und das Blech biegt sich und beginnt, ein V-förmiges Stempelprofil anzunehmen.
Das Blatt muss nicht den Boden der V-Matrix berühren. Der endgültige unbelastete Winkel wird durch die programmierte Stanztiefe zusammen mit der Werkzeuggeometrie bestimmt, Materialverhalten, und Springback.
How Punch Penetration Controls the Bend Angle
Die Stanzdurchdringung ist die wichtigste programmierte Variable, die zur Steuerung des belasteten Winkels beim Luftbiegen verwendet wird.
Je weiter der Schlag in die V-Öffnung vordringt, Die plastische Verformung nimmt zu und der eingeschlossene Winkel wird spitzer.
D ist die obere Stanzdurchschlagskraft. Wenn der obere Stempel auf die Distanz D abfällt, Die Biegebelastung ist vollständig. Der obere Stempel bewegt sich ebenfalls zurück in seine ursprüngliche Position, um das Entlasten der Biegung abzuschließen.
Dies ist ein bedeutender Vorteil des Luftbiegungsprozesses.
Mit demselben V-förmigen Werkzeugsatz, Verschiedene Biegewinkel können einfach durch Anpassung der oberen Durchschlagstiefe erreicht werden, ohne dass für jeden Winkel ein separates Werkzeugset erforderlich ist. Forschungen zur freien Biegung bestätigen außerdem, dass verschiedene Biegewinkel durch Anpassung des Abwärtsschlags des oberen Schlags erreicht werden können.
Aber, Der Biegewinkel, der während der Stanzbelastung erreicht wird, entspricht nicht immer dem endgültig geformten Winkel.
Nach dem Entladen, Der elastische Teil der Verformung erholt sich und der eingeschlossene Winkel öffnet sich. Das Programm benötigt daher eine kontrollierte Rückfederungskorrektur, anstatt sich ausschließlich auf belastete Geometrie zu verlassen.
Wie funktioniert V-Die Air Bending?
Der Prozess kann als Positionierung verstanden werden, Laden, Formung, Entladen, und Kontrolle des Rücklaufs.
Das Blech wird auf eine V-förmige untere Matrize gelegt, Vor Beginn des Biegeprozesses. Der obere Stempel fällt deutlich ab, wodurch das Blatt in die V-förmige Matrize gezwungen wird. Gleichzeitig, Der obere Stempel bewirkt sowohl die elastische als auch die plastische Verformung des Blechs, allmählich bildet sich die gewünschte Biegform.
Nachdem die programmierte Tiefe erreicht ist, Der Stempel zieht sich zurück und die Last wird entfernt. Die elastische Rückgewinnung öffnet dann den eingeschlossenen Winkel, daher muss das unbelastete Teil vermessen werden, bevor eine Korrektur gespeichert werden kann..
Schritt 1: Positionieren Sie das Blech
Schritt 2: Senken Sie den Stempel in die V-Matrix
Schritt 3: Bildet den gewünschten Biegewinkel
Schritt 4: Entladen Sie das Blatt
Schritt 5: Bericht für Springback
Luftbändigung vs. Bottoming: Was ist der Unterschied??
Der Hauptunterschied zwischen Bottoming und Luftbiegung liegt im Formmechanismus.
Beide Methoden verwenden einen Stempel und eine untere Matrize, aber ihre Kontaktbedingungen unterscheiden sich. Luftbiegung bewahrt die Freiheit unter dem Blatt, während das Bodendecken das Blatt viel voller mit passenden Werkzeugen in Kontakt bringt.
Die Luftbiegung ändert den Biegewinkel je nach Durchschlagstiefe des oberen Stempels beim Luftbiegverfahren. Der obere Stanz muss nur das Blech berühren, damit es die Oberfläche des unteren Stanzes berührt.
Beim Bottoming, Der Stanzen bringt das Blech in viel volleren Kontakt mit dem Werkzeugprofil. Der fertige Winkel ist daher enger an die abgestimmte Stanz- und Matrisgeometrie gebunden als beim Luftbiegen.
Luftbiegung bietet größere Winkelflexibilität und erfordert normalerweise weniger Kraft, Aber der Springback ist sichtbarer. Das Bottoming verwendet höhere Kraft und angepasste Werkzeuge, um den Rückstand zu reduzieren. Münzprägung ist eine separate Variante, Immer noch ein Prozess mit höherem Druck und sollte nicht als ein weiterer Begriff für das Bottoming behandelt werden.
Abbildung 3: Luftbändigung vs. Boden beim Blechbiegen
Contact Between the Sheet and Die
Der Hauptunterschied zwischen Luftbiegen und Bodenbeugung liegt im Kontaktzustand des Blechs im Vergleich zum Werkzeug.
Beim Luftbändigen, der Locher treibt das Blech in die V-Öffnung, ohne den unteren Stempel zu berühren, und das Blatt behält den Spielraum oberhalb der Unterseite der Matrize.
Das Blech verbiegt sich zwischen dem oberen Stanz und dem V-förmigen unteren Stempel, dadurch biegt er sich in eine Position, die nicht dem gesamten unteren Stempel entspricht.
Beim Bottoming, Der obere Stanz setzt seine Abwärtsbewegung fort, sodass sich das Blech stärker an beide Werkzeugoberflächen anpasst.
Daher, Die endgültige Form beim Bottoming hängt stärker von der Geometrie der Werkzeuge ab. Der Umformwinkel ist relativ fest und entspricht hauptsächlich dem Winkel der Matrize..
Bending Force and Tonnage Requirements
Luftbiegen erfordert typischerweise eine geringere Biegekraft.
Weil das Blatt an drei Stellen getragen wird und nicht in vollen Werkzeugkontakt gepresst wird, Luftbiegen erfordert normalerweise weniger Pressbremsen-Tonnage als das Bottoming oder Coining.
Der obere Stanz drückt das Blech während des Luftbiegens in die untere Matrize., daher kommt weniger Blech mit dem unteren Werkzeug in Kontakt.
Das Bodeneinsetzen bringt das Blech in viel volleren Kontakt mit dem Werkzeug, Deshalb ist ein höherer Umformdruck erforderlich..
Der genaue Kraftunterschied hängt vom Material ab, Biegelänge, Dicke, V-Öffnung, Werkzeuggeometrie, und die Definitionen des Werkzeuganbieters. Verwenden Sie das press brake tonnage and die-opening guide um einen Anfangswert festzulegen, Vergleiche es dann mit den Maschinen- und Werkzeuggrenzen. Generische Multiplikatoren sollten nicht als Maschineneinstellungen verwendet werden.
Bend Angle Flexibility
Luftbiegung bietet eine größere Winkelflexibilität.
Bei Verwendung desselben Sets oberer und V-förmiger unterer Werkzeuge, Verschiedene Biegewinkel können durch Anpassung der Durchschlagstiefe des oberen Stanzes erreicht werden.
Zusammenfassend, Mehrere Biegewinkel bei gefertigten Werkstücken erfordern nicht den Einsatz mehrerer Werkzeuge im Fertigungsprozess.
Das ist eine der Stärken des Luftbändigens, zusammen mit anderen Biegemethoden, Wie Anwendungen mit mehreren Biegewinkeln.
Das Bottoming bietet weniger Flexibilität im Winkel, da der fertige Winkel enger an die passende Werkzeuggeometrie gebunden ist.
Beim Bottoming, Der obere Stanz zwingt das Blech dazu, die gewünschte Form anzunehmen und sich an die Werkzeuge anzupassen, was zu einem endgültigen Biegewinkel führt, der von der Geometrie der Matrix abhängt.
Luftbiegen ermöglicht mehrere Biegewinkel mit einem einzigen Werkzeugsatz, während beim Bottoming der Umformwinkel fester ist.
Springback and Bending Accuracy
Rückfederung ist die elastische Rückgabe, die nach der Entfernung der Umformungslast stattfindet; Es ist nicht einfach der Unterschied zwischen Luftbiegen und Boden.
Nach dem Luftbändigen, Der obere Stempel zieht sich zurück und die aufgebrachte Last wird entfernt.
Da das Material eine gewisse elastische Verformung durchläuft und ein Teil davon beim Entladen zurückkehrt, Es gibt eine Veränderung des Biegewinkels. Dieses Phänomen wird als Springback bezeichnet.
Im Vergleich zum Bottoming, Luftbiegung führt zu einem ausgeprägteren Rücksprung, was eine größere Herausforderung bei der Kontrolle des finalen Biegewinkels ergibt.
Andererseits, Die Unterseite zeigt weniger Rückstand, da das Blech sich an die Werkzeugflächen anpasst.
Daher, Beim Einsatz von Luftbiegungen für hochpräzise Bauteile, Der Springback-Vergütung muss mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.
In praktischen Biegevorgängen, Es ist notwendig, nicht nur die Durchschlagstiefe des oberen Stempels zu kontrollieren, sondern auch die elastische Rückgewinnung des Materials nach dem Entlasten zu berücksichtigen. Ansonsten, Der endgültige Biegewinkel kann vom Zielwinkel abweichen. Forschungsstudien identifizieren auch den Rücksprung als einen der Schlüsselfaktoren, die die Winkelgenauigkeit der V-Typ-Freibiegung beeinflussen.
Tabelle 1. Wichtige Unterschiede zwischen Luftbiegung und Bottoming
| Comparison | Luftbiegen | Bottoming |
| Sheet-to-Die Contact | The sheet does not fully contact the die | The sheet contacts the die more fully |
| Bend Angle Control | Mainly controlled by punch penetration depth | Mainly limited by the tooling angle |
| Bending Force | Senken | Höher |
| Press Brake Tonnage Requirement | Senken | Höher |
| Bend Angle Flexibility | Höher | Senken |
| Springback | More significant | Smaller |
Was ist Springback beim Luftbändigen?
Federrücklauf ist ein elastisches Rückgewinnungsphänomen, das auftritt, nachdem die Formlast entfernt wurde.
Wenn Blech verbogen wird, Es durchläuft sowohl elastische als auch permanente Verformungen. Sobald der obere Schlag seine Abwärtsbewegung beginnt, Das Blatt wird belastet und beginnt, die gewünschte Biegform anzunehmen.
Sobald der Biegvorgang abgeschlossen ist, Der obere Stempel bewegt sich in Aufwärtsrichtung, und so wird die Belastung auf dem Blatt beseitigt.. Die permanente Deformation ist fixiert, während ein Teil der elastischen Verformung zurückkehrt.
Das Ergebnis dieses Phänomens ist, dass das Blatt in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, Oder fast, wodurch der Biegewinkel im Grunde zunimmt. Dieses Phänomen wird als Springback bezeichnet.
Der Rücksprung bewirkt, dass der tatsächliche Biegewinkel vom gewünschten Winkel abweicht. Daher, Die Steuerung des Rückschlags ist bei Luftbiegeprozessen von großer Bedeutung, bei denen hohe Präzision erforderlich ist.
Warum tritt Springback auf??
Beim Biegen von Blech, Es gibt zwei Arten von Deformationen, die auftreten: elastisch und dauerhaft.
Plastische Verformung entsteht, nachdem das Material seinen elastischen Bereich überschreitet hat, und bleibt nach der Entlastung bestehen.
Auch beim Biegen tritt elastische Verformung auf, aber wenn der obere Stempel den Kontakt zum Blech verliert, verliert, Die Deformation kehrt ebenfalls weitgehend in ihren ursprünglichen Zustand zurück.
Nachdem der obere Stempel den Kontakt zum Blech verliert, Das Blatt hält nicht vollständig die Form, die unter der Biegbelastung erreicht wurde,. Stattdessen, Das Blatt erfährt eine große Formrückgewinnung, wodurch ein Rücksprung entsteht.
Das Verfahren zur Messung des Rücklaufs ist wie folgt:
Loading → Elastic Deformation + Plastic Deformation → Unloading → Elastic Recovery → Springback
Der Rücksprung wird bewertet, indem der Winkel unter Last mit dem Winkel verglichen wird, der nach dem Einzug des Stanzes gemessen wird.
How Springback Affects the Final Bend Angle
Der Rücksprung wirkt direkt auf den finalen Biegewinkel.
Wenn der obere Stempel in der Biegetiefe Kontakt hat, Das Blatt hat bereits einen Biegewinkel angenommen.
Wenn der obere Stempel sich zu bewegen beginnt und die Last entfernt wird, Im Blatt gibt es eine elastische Rückholung. Dies führt zu einer leichten Öffnung des Winkels.
Das bedeutet, dass:
Der unbelastete Biegewinkel kann sich von dem beobachteten Winkel in der programmierten Tiefe unterscheiden, da elastische Dehnung sich erholt.
Zum Beispiel, wenn der eingeschlossene Zielwinkel 90 Grad beträgt, Rückfederung kann den unbelasteten Teil in einem Winkel von mehr als 90 Grad zurücklassen, es sei denn, der belastete Winkel wird etwas spitzer gemacht.
Wie du dir vielleicht denken hast, desto größer ist die Ausdehnung des Rücksprungs, desto größer ist der Unterschied wahrscheinlich zwischen dem Endwinkel und dem gewünschten Zielwinkel.
Die Genauigkeit der Winkel beim Luftbiegen hängt nicht nur von der Position des oberen Stanzes ab, sondern auch vom Rückschlagverhalten des Materials nach Abnahme der Last.
Why Springback Compensation Is Important
Abbildung 4. Blechfederung
Wenn der Rücksprung vernachlässigt wird, Der Winkel, der sichtbar ist, wenn der obere Stanz Druck ausübt, kann korrekt sein. Aber, Der endgültige ungeladene Winkel kann sich dennoch vom Zielwinkel unterscheiden.
Daher, Präzises Luftbiegen erfordert eine angemessene Kompensation für den Rücksprung.
Eine gängige Korrektur ist es, die Durchschlagsdurchdringung in kontrollierten Schritten zu erhöhen, sodass der belastete eingeschlossene Winkel etwas spitzer ist. Messen Sie das unbelastete Teil nach jeder Korrektur und bleiben Sie innerhalb der Maschinen- und Werkzeuggrenzen.
Die Genauigkeit dieser Technik hängt von der Schätzung der erforderlichen maximalen Kompensation ab..
Wenn eine Entschädigung nicht angemessen ist, Der Endwinkel trifft nicht den Zielwinkel.
Übermäßige Kompensation kann den ungeladenen Winkel, der eingeschlossen ist, zu spitz machen., Korrekturen sollten also schrittweise erfolgen.
Eine validierte Federrückstoßkorrektur reduziert wiederholte Probebiegungen und den durch unakzeptablen Winkel verursachten Schrott.
Die Kombination von Federrücksatzkorrektur mit wiederholbarer RAM-Positionierung unterstützt stabile Positionierung, Konstante Luftbiege-Ergebnisse. Für einen fokussierten Fehlerbehebungs-Workflow, Siehe Wie man den Rückstand bei Blechbiegen reduziert.
Welche Faktoren beeinflussen den Springback beim Luftbändigen??
Springback ist kein einzelner fester Wert. Es ändert sich, wenn das Material, Plattengeometrie, werkzeugbestückung, Tiefenbildung, oder Änderungen der Messkonvention.
Blattmaße, Materialeigenschaften, Werkzeugmaße, und die Durchschlagstiefe des oberen Stanzes haben jeweils individuelle Auswirkungen auf die Menge des Rückschlags.
Wenn sich einer dieser Parameter ändert, ebenso das Verhalten des Blattes beim Be- und Entladen. Daher, wenn wir den Biegewinkel des Ziels konstant halten, Der Rücksprunggrad kann variieren, wenn wir die Biegeparameter oder das Material der verwendeten Platte ändern.
In praktischen Luftbändigungsoperationen, Diese Faktoren müssen zusammen berücksichtigt werden, um eine genauere Kontrolle des endgültigen Biegewinkels zu erreichen.
Blechdicke
Die Dicke ist ein Faktor beim Rücksprung, aber seine Wirkung muss zusammen mit der Stärke bewertet werden, Biegeradius, V-Öffnung, und dem Verhältnis zwischen Radius und Dicke.
Dünnere Platten reagieren oft empfindlicher auf kleine Dickenschwankungen, Kraft, und Stempelposition. Eine Testbiegung ist daher zuverlässiger als eine universelle Dickenkorrektur anzuwenden.
Größe und Richtung eines dickenbezogenen Trends hängen von den angegebenen Simulations- oder Testbedingungen ab.
Der mitgelieferte Entwurf beschrieb einen Simulationsbereich von 0,8 bis 1,4 mm bei mehreren Schlagtiefen, Es wurden jedoch nicht genügend Modell- und Quelleninformationen identifiziert, um die ursprüngliche Tabelle als veröffentlichungsfähige Belege zu stützen..
Für die Produktionseinrichtung, Erfassen Sie die tatsächliche Blechdicke und überprüfen Sie den unbelasteten Winkel mit einer Testbiegung.
Material Properties
Materialeigenschaften können die Menge der elastischen Rückgewinnung nach dem Biegen verändern.
Die wichtigsten materiellen Variablen, die in der bereitgestellten Analyse behandelt werden, sind:
• Elastic Modulus
• Yield Strength
• Hardening Coefficient
• Hardening Exponent
Im vorliegenden Analysefall, Die berichteten Richtungstrends waren:
• Eine Erhöhung des elastischen Moduls verringert die Rückschlagmenge.
• Eine Erhöhung der Streckgrenze führt zu einer Erhöhung der Rückfederung.
• Eine Erhöhung des Härtungskoeffizienten zeigt eine Zunahme der Rückfederung an.
• Eine Erhöhung des Härteexponenten zeigt eine Abnahme der Rückfederung.
Diese Trends zeigen, warum allein die Dicke kein zuverlässiges Luftbiegeprogramm bestimmen kann..
Zwei Platten können die gleiche Dicke haben, Aber unterschiedliche Materialeigenschaften können zu unterschiedlichen Rücksprüngen führen.
Für hochpräzise Arbeiten, Die Korrektur basiert auf der tatsächlichen Materialcharge und dem gemessenen Testbiegungsergebnis, nicht nur bei einem generischen Materialnamen.
Tabelle 2. Materialeigenschaften vs. Springback
V-Die-Eröffnung
Abbildung 5: Illustrative Springback-Trends für V-Die Eröffnung und Punch-Tiefe
Das Öffnen von V-Chips ist eine wichtige Werkzeugvariable, da sie die Hebelwirkung verändert, der natürlich entstandene innere Radius, erforderliche Tonnage, Minimalflansch, und Rücklaufverhalten.
Im mitgelieferten Simulationsfall, eine breitere V-Öffnung war mit größerem Rückschwung verbunden. Diese Richtung sollte nicht verallgemeinert werden, ohne das angegebene Material zu entsprechen, Radius, Tiefe, und Winkeldefinition.
Das mitgelieferte Gehäuse zeigte eine stärkere Reaktion auf das Öffnen des V-Chips als auf die anderen untersuchten Werkzeugradien. In Produktion, Die V-Auswahl muss ebenfalls die Tonnage erfüllen, Innenradius, Flanschlänge, und Werkzeugkapazitätsgrenzen.
Daher, bei der Auswahl eines V-Würfels, Es reicht nicht aus, nur zu prüfen, ob das Blatt erfolgreich gebogen werden kann.
Änderungen an der V-Die-Öffnung beeinflussen auch den endgültigen Biegewinkel und den erforderlichen Rückschwingungswert.
Stanzradius
Der obere Schlagradius beeinflusst ebenfalls den Rückschlag nach dem Luftbiegen.
Die ursprüngliche Grafik und der Text stimmten nicht über die Richtung des Stanzradius-Trends überein. Das Diagramm wurde daher entfernt, während der Stempelradius weiterhin als Faktor aufgeführt ist, der für die tatsächliche Einrichtung validiert werden muss.
Im Vergleich zur V-Die-Öffnung, Der Stanzradius hat oft einen geringeren Einfluss auf das Luftbiegen, aber es beeinflusst weiterhin den Kontakt mit der Oberfläche, Minimaler Radius, und der lokale Stammzustand.
Daher, Der Schlagradius ist einer der Faktoren, die den Rückschwung beeinflussen, Aber es ist nicht der einzige Parameter, der berücksichtigt werden muss.
In praktischen Biegevorgängen, Blechdicke, Materialeigenschaften, und das V-Loch-Öffnen muss ebenfalls zusammen betrachtet werden, um genaue Biegeergebnisse zu erzielen.
Die Shoulder Radius
Der geringere Stempelradius beeinflusst ebenfalls die Rückfederung.
Die vorliegende Analyse berichtete über einen größeren Rücksprung, da der Stanzschulterradius unter den angegebenen Bedingungen zunimmt.
Aber, im Vergleich zur Öffnungsbreite der V-Die-Öffnung, Der Einfluss des niedrigeren Stanzenradius auf die Rückfederung ist relativ geringer.
Daher, Änderungen des niedrigeren Durchmesserradius können weiterhin das endgültige Rücklaufverhalten beeinflussen.
Für Werkstücke, die eine hohe Winkelgenauigkeit erfordern, Die Werkzeuggeometrie sollte als Teil der Gesamtbiegeparameter betrachtet werden.
Punch Penetration Depth
Die Durchschlagstiefe des oberen Stanzes bestimmt nicht nur den Umformzustand beim Luftbiegen, sondern beeinflusst auch die Menge des Rückschlags.
Die vorliegende Analyse berichtete über eine Veränderung des Rücklaufs mit zunehmender Durchdringung, aber die Produktionskorrektur muss auf dem unbelasteten Winkel und der Winkelkonvention des Reglers basieren.
Mit zunehmender Punch-Durchschlagstiefe in der Hoffnung, die Biegungsverformung zu erhöhen, Der Rücksprung muss berücksichtigt werden.
Luftbiegung kann daher den unbelasteten Winkel allein aus der Lochposition nicht garantieren.
Bei tatsächlichen Biegevorgängen, Die Prozessparameter müssen außerdem die Materialeigenschaften berücksichtigen, Blechdicke, Werkzeugmaße, und Springback-Vergütung.
Tabelle 3. Zusammenfassung der Faktoren, die den Rücklauf beim Luftbändigen beeinflussen
Was beeinflusst die Genauigkeit der Luftbiegung?
Die Luftbiegegenauigkeit umfasst sowohl den Zielwinkel als auch die Konsistenz des Winkels über die gesamte Bieglänge.
Für längere Werkstücke, Auch die Konsistenz des Biegewinkels über die gesamte Biegelänge muss berücksichtigt werden.
Die Faktoren, die die Luftbieggenauigkeit beeinflussen, ergeben sich hauptsächlich aus zwei Aspekten:
Eine Fehlerquelle ist die Durchbiegung der Pressbremse. Unter Last, Der RAM und das Bett können abgelenkt werden, Änderung der effektiven Schlagdurchschlagskraft über eine lange Biegung.
Rücklauf und der endgültige Biegewinkel eines Bauteils werden ebenfalls von Werkzeugen und Material beeinflusst. Dazu gehören Variationen im Werkzeugradius, Dicke des Blechs, sowie das Öffnen des V-Chips sowie die Eigenschaften des Materials.
Machine Deflection and Angle Consistency
Wenn die Pressbremse Biegebelastungen ausgesetzt ist, Der RAM und der Arbeitstisch werden in gewissem Maße verformt.
Diese Verformung kann dazu führen, dass die Eindringtiefe des oberen Stempels über die gesamte Biegelänge variiert.
Wenn sich die Durchschlagstiefe an verschiedenen Stellen unterscheidet, Auch der Biegewinkel des Werkstücks kann variieren.
Dies tritt häufiger auf, wenn wir längere Werkstücke automatisieren.
Daher, Hochpräzises Luftbiegen beinhaltet die Kontrolle des Winkels an einer bestimmten Position, sowie die Kontrolle der Konsistenz der Biegewinkel über die gesamte Länge des Biegungsstrichs.
Material and Tooling Variation
Die Genauigkeit der Luftbiegung wird durch den elastischen Modul beeinflusst, Streckgrenze, sowie das Dehnungsverhärtungsverhalten des Materials sowie der Werkzeugvariablen.
Materialien mit derselben Nenndicke können sich aufgrund ihrer Festigkeit unterschiedlich verhalten, Modulus, Temperament, und die Rollrichtung ist nicht identisch.
Dickenschwankungen können ebenfalls einen großen Einfluss auf die Rückfederung haben.
Außerdem, das Design der V-Matrix, Öffnungsbreite, obere und untere Stempelradien, kann das Niveau des Federrücklaufs beeinflussen.
Daher, wenn sich die Materialspezifikationen oder die Werkzeugvariablen ändern, Die Parameter des Biegens führen wahrscheinlich zu einem anderen Endergebnis.
How to Improve Accuracy in Press Brake Air Bending
Die Verbesserung der Luftbiegegenauigkeit erfordert eine koordinierte Steuerung der Werkzeugauswahl, Rücklaufkorrektur, Materialvariation, RAM-Wiederholbarkeit, und maschinelle Durchbiegung.
Die Auswahl der Werkzeuge hilft, die Unvorhersehbarkeit der Biegergebnisse zu minimieren.
Die Rückfederungskompensation hilft, den gewünschten Zielwinkel zu erreichen.
Auch die Durchbiegung entlang der Länge des Biegewerkzeugs muss berücksichtigt werden.
Select the Right Tooling and V-Die Opening
Die V-Chip-Öffnung ist eine wichtige Setup-Variable, aber sie sollte aus dem erforderlichen Radius ausgewählt werden, Minimalflansch, Tonnage, Werkzeugkapazität, und Material – nicht nur durch Springback. Verwenden Sie das press brake tooling selection guide um Stanz- und V-Die-Optionen zu vergleichen. Das übliche Verhältnis V = 8 x Dicke ist nur ein Ausgangspunkt für viele Weichstahlarbeiten.
Weitere Werkzeugparameter sind der obere Stanzradius und der untere Stanzradius.
Die Auswahl der Werkzeuge erfordert Berücksichtigung der Materialdicke und der Biegeanforderungen.
Compensate for Springback
Der Rücksprung tritt nach dem Entladen auf, daher sollte die programmierte Tiefe aus dem gemessenen unbelasteten Winkel korrigiert werden.
Um einen Winkel auszugleichen, der sich nach dem Entladen öffnet, Erhöhen Sie die Durchschlagskraft in kontrollierten Schritten, um einen etwas spitzeren Belastungswinkel zu bilden, Dann misse nochmal.
Mit angemessenem Entschädigungswert auf Springback, Der Endwinkel nach dem Springback kann näher an den Zielwinkel gebracht werden.
Eine korrekte Rückschlagkompensation kann zudem mehrere Versuchsbiegungen reduzieren und Verluste durch Schrott durch unakzeptable Biegewinkel minimieren.
Use Crowning to Improve Angle Consistency
Abbildung 6: Illustrative Ablenkkurven von Ram und Arbeitstisch
Auf langen Werkstücken, Die Durchbiegung von Lam und Arbeitstisch kann verschiedene Winkel in der Mitte und an den Enden der Biegung erzeugen.
Ein Ausgleichssystem zur Durchbiegung kann diese Verformung ausgleichen.
Nach der Entschädigung, Die relative Position zwischen oberem und unterem Werkzeug kann stabiler bleiben, wodurch die Konsistenz des Biegewinkels über die gesamte Länge des Werkstücks verbessert wird.
Daher, für lange Werkstücke und hochpräzise Biegeanwendungen, Pressbremskrönung ist eine der Hauptmethoden zur Verbesserung der Winkelkonsistenz über die Bieglänge hinweg.
Advantages and Limitations of Air Bending
| Vorteile | Begrenzungen |
| Lower forming force than bottoming or coining | More sensitive to springback and material variation |
| Multiple bend angles with one suitable tooling set | Final angle depends on precise ram-depth control |
| Faster setup for mixed-angle or small-batch work | Inside radius is influenced by V-die opening and material |
| Well suited to CNC programming and automatic angle correction | Long bends may require crowning for consistent angles |
Schlussfolgerung
Luftbiegen ist ein flexibles Pressbremsverfahren, bei dem die Stanzdurchschlagstechnik eine Reihe von belasteten Winkeln steuert, während das Blatt frei vom Boden der V-Matrix bleibt. Normalerweise benötigt er weniger Kraft als das Bottoming oder Coining.
Seine Genauigkeit hängt von der Materialkonsistenz ab, V-Öffnung, Werkzeugradius, RAM-Positionierung, Rücklaufkorrektur, und Ablenkungsregelung. Diese Variablen können durch dokumentierte Setups verwaltet werden, Testbiegungen, Messung, und Krönung.
Wenn Material und Werkzeuge identifiziert und das unbelastete Ergebnis gemessen wird, Luftbiegen bietet ein effektives Gleichgewicht der Flexibilität, Durchsatz, und Wiederholbarkeit.
Brauche eine Pressepresse zum Luftbiegen?
Die Pressbremse-Auswahl sollte die Biegelänge widerspiegeln, Materialfestigkeit, Blechdicke, V-Öffnung, erforderliche Tonnage, Teilgeometrie, Toleranz, Produktionsvolumen, und Automatisierungsbedarf.
Für lange Werkstücke oder hochpräzises Biegen, Stabile Rammkontrolle und Ausgleichsausgleich können einen gleichmäßigen Biegewinkel über die gesamte Länge des Werkstücks gewährleisten.
Verschiedene Materialkombinationen, Dicke, Biegelänge, Winkel, und die Bauteilgeometrie erfordert unterschiedliche Pressbremskonfigurationen.
Sie können folgende vorläufige Informationen angeben:
• Material type
• Sheet thickness
• Bending length
• Verfügbarkeit von Werkstückszeichnungen (falls vorhanden)
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Häufig gestellte Fragen
F1: Was ist Luftbiegen an einer Pressepresse?
Luftbiegen, oder V-Typ-Freibiegung, ist eine der gebräuchlichsten Methoden zum Biegen von Pressbremsblechblech.
Während des Luftbiegens, das Blech ist über einer V-förmigen unteren Matrize positioniert, und der obere Stanz bewegt sich zur Matrize und drückt das Blech in die V-förmige Öffnung. Während dieses Prozesses, Das Blatt muss nicht mit dem Boden des unteren Stempels in Kontakt kommen.
Mit unterschiedlichen Durchschlagstiefen des oberen Stempels werden unterschiedliche Winkel erreicht. Daher, Dasselbe Werkzeug kann verwendet werden, um Werkstücke mit unterschiedlichen Biegewinkeln zu modifizieren.
F2: Was ist der Unterschied zwischen Luftbiegung und Bodenbiegung?
Der Hauptunterschied zwischen Luftbiegung und Bodenbiegung ist der Kontaktzustand zwischen Blech und Werkzeug.
Beim Luftbändigen, Der Biegewinkel wird durch die Durchschlagstiefe des oberen Stanzes gesteuert, während der Kontakt zwischen dem Blech und dem unteren Stempel nicht vollständig ist.
Beim Bodenbiegen, Der Kontakt zwischen Blech und Werkzeug ist vollständig, und der endgültige Biegewinkel wird durch den Stanzenwinkel bestimmt.
Luftbiegen erfordert weniger Biegekraft und bietet mehr Winkelflexibilität, aber, Die Sprungkraft ist relativ größer.
Das Bodenbiegen erfordert eine größere Biegekraft, Aber die Rücklaufmenge ist relativ gering.
F3: Warum benötigt Luftbiegung weniger Tonnage??
Beim Luftbändigen, das Blech berührt den Stanz und die beiden V-Die-Schultern, berührt aber nicht den unteren Teil der Matrize.
Weil das Blatt nicht in vollen Werkzeugkontakt gezwungen wird, Luftbiegen erfordert normalerweise weniger Formkraft als das Bottoming oder Coining.
Das Bodenbiegen erfordert vollständigen Kontakt zwischen Blech und Werkzeug, es erfordert mehr Kraft, um das Biegen zu beugen..
F4: Was verursacht Springback beim Luftbändigen?
Während des Biegeprozesses, plastische und elastische Verformungen treten im Blech auf.
Nach dem Biegeprozess, Der obere Stempel bewegt sich nach oben, Die Last vom Blatt abheben, und, Im Prozess, Ein Teil der elastischen Verformung erholt sich.
Plastische Verformung bleibt erhalten, während der elastische Teil sich erholt und den enthaltenen Biegewinkel öffnet.
Dieses Phänomen wird als Springback bezeichnet.
F5: Wie beeinflusst das Öffnen von V-Die-Formen die Luftbiegung??
Einflüsse der V-Die-Eröffnungen kommen gemeinsam mit dem Material zurück, Dicke, Schlagtiefe, Radien, und Winkeldefinition.
Im mitgelieferten Simulationsfall, der Federrückstand nahm zu, als die V-Matrix-Öffnung größer wurde; Behandle dies als fallspezifischen Trend, bis Ursprung und Bedingungen bestätigt sind.
Der untersuchten Werkzeuggeometrieparameter, die V-Darm-Öffnung hat den größten Einfluss auf den Springback, und daher, bei der Auswahl eines V-Stempels, Faktoren wie die Dicke des Blechs, Die Eigenschaften des Materials und der erforderliche Biegewinkel müssen bewertet werden.
Eine V-Chip-Öffnung der richtigen Größe ermöglicht eine bessere Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit beim Biegen.
F6: Wie kann man die Genauigkeit des Biegewinkels verbessern?
Für eine bessere Kontrolle der Genauigkeit des Biegewinkels, Werkzeuge und V-Die-Öffnung sollten basierend auf dem Material und den Anforderungen an das Biegen ausgewählt werden. Die ausgewählte V-Chip-Öffnung sollte sicherstellen, dass die Anforderungen erfüllt werden. Bessere Werkzeuge und die richtige Auswahl der V-Die-Öffnung verbessern die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit beim Biegen.
Zweitens, Kompensiere den Rückschlag durch eine Erhöhung der Schlagdurchschlagskraft in kontrollierten Schritten, um einen etwas spitzeren belasteten Winkel zu erzeugen, Dann messen Sie den unbelasteten Teil.
Für längere Werkstücke, Der Pressbremsen-Ramm und der Arbeitstisch weisen ebenfalls eine gewisse Verformung auf, die berücksichtigt werden sollte. Eine Krönung (Ablenkungskompensation) Das System hilft, Biegungen zu schaffen, die über die gesamte Länge der Biegung gleichmäßig sind.
Abschließend, Richtige Auswahl der Werkzeuge, Materialsprung, und die Durchdringung des oberen Stempels tragen alle dazu bei, die Luftbieggenauigkeit zu erreichen.
