Калькулятор тоннажа листогибочного пресса

Что такое тоннаж листогибочного пресса?

Тоннаж листогибочного пресса - это усилие, необходимое для гибки металла на листогибочном станке. Обычно она измеряется в тоннах (коротких тоннах в США) или метрических тоннах (тоннах) на фут или метр длины гиба. Например, 100-тонный листогибочный станок может прикладывать усилие до 100 тонн по всей длине станины.

Необходимый тоннаж зависит от нескольких факторов:

• Свойства материала (тип, толщина, прочность на разрыв)
• Угол изгиба
• Ширина отверстия под фильеру
• Длина изгиба

Калькулятор тоннажа листогибочного пресса

Как известно, в разных странах используются разные единицы измерения, в одних - метрические, в других - британские. Для вашего удобства калькулятор тоннажа на сайте листогибочный пресс Машина, которую мы сделали, может удовлетворить два вышеупомянутых различных потребностей в то же время.

Если вы хотите узнать больше о формуле расчета тоннажа листогибочного пресса, вы можете обратиться к эта статья. Наслаждайтесь.

Рекомендуемое V отверстие нижнего штампа

Внутренний радиус гибки от отверстия V-образного штампа

Требуемый тоннаж для других металлы

Тоннаж поделок из низкоуглеродистой стали

Сопутствующий калькулятор: Калькулятор нагрузки на изгиб (V, U, изгиб с протиранием)

Формула для расчета тоннажа листогибочного пресса

Расчет требуемого тоннажа для работы листогибочного пресса необходим для обеспечения точной гибки без повреждения оборудования и заготовки. Стандартная формула, используемая для расчета тоннажа, выглядит следующим образом:

(когда σb = 450 Н/мм²)

Здесь P - необходимый тоннаж, S - толщина материала (в мм), L - длина изгиба (в мм), V - отверстие штампа (в мм). В этой формуле σb - предел прочности материала на разрыв (в Н/мм²).

Другой вариант формулы для оценки потребности в тоннаже:

Обе эти формулы являются надежным средством для расчета тоннажа, необходимого для работы с воздушным изгибом.

Пример расчета:

• Материал: низкоуглеродистая сталь
• Толщина: 4 мм
• Длина гиба: 3000 мм
• Отверстие для штампа: 8×4=32

Если вычислить по первой формуле, то получится:

P=650×4²×3/32=975KN
975KN=99.49Ton

Если вычислить по второй формуле, то получится:
P=1.42×450×4²×3/32=958.5KN
958.5KN=97.8Ton

Используя два различных метода расчета, мы получили давление гибки, близкое к 100 тоннам. Учитывая фактор безопасности, мы рекомендуем выбирать гибочный станок с давлением гибки не менее 120 тонн.

Основные переменные при расчете тоннажа

Точный расчет тоннажа зависит от глубокого понимания нескольких критических переменных. В этом разделе мы подробно рассмотрим эти переменные, изучим, как они взаимодействуют и влияют на усилие, необходимое для точной гибки металла.

A. Свойства материала

1. Тип материала и прочность на разрыв
   Различные материалы требуют разного усилия для сгибания из-за их уникальной молекулярной структуры и механических свойств. Ключевым свойством, влияющим на требования к тоннажу, является прочность на разрыв.

• Мягкая сталь (ASTM A36): При прочности на растяжение около 58 000 фунтов на квадратный дюйм эта сталь часто используется в качестве базовой для расчетов тоннажа.
• Нержавеющая сталь (304): Имеет прочность на разрыв около 85 000 фунтов на квадратный дюйм, что требует примерно в 1,5 раза большего количества тонн, чем низкоуглеродистая сталь.
• Алюминий (6061-T6): Несмотря на более низкий предел прочности (45 000 psi), его уникальные свойства часто требуют тоннажа, аналогичного низкоуглеродистой стали.

Исследование, опубликованное в Journal of Materials Processing Technology (2021), показало, что высокопрочные стали с пределом прочности на растяжение более 100 000 фунтов на кв. дюйм могут потребовать в 2,5 раза больше тонн низкоуглеродистой стали для выполнения эквивалентных операций гибки.

2. Толщина
   Толщина материала оказывает экспоненциальное влияние на требуемый тоннаж. Обычно эта зависимость выражается следующим образом:

Тоннаж ∝ (толщина)²

Например, удвоение толщины материала в четыре раза увеличивает требуемый тоннаж. Эта зависимость была подтверждена в ходе всестороннего анализа, проведенного Ассоциацией прецизионной обработки металлов, в ходе которого было изучено более 10 000 операций гибки в различных отраслях промышленности.

B. Параметры изгиба

1. Длина изгиба
   Требования к тоннажу линейно возрастают с увеличением длины изгиба. Часто используется простая формула:

Общий тоннаж = тоннаж на фут × длина изгиба (в футах)

Например, если для определенного изгиба требуется 20 тонн на фут, то для 5-футового изгиба потребуется усилие в 100 тонн.

2. Открытие V-образного штампа
   Ширина отверстия V-образного штампа существенно влияет на требования к тоннажу. Более широкое отверстие уменьшает требуемое усилие, но может повлиять на точность изгиба. Оптимальная ширина V-образного штампа обычно в 8 раз больше толщины материала для воздушной гибки.

Исследование, опубликованное в International Journal of Machine Tools and Manufacture (2023), показало, что увеличение ширины V-образного штампа с 6 до 8 раз по сравнению с толщиной материала позволяет снизить тоннаж до 25% при сохранении точности изгиба в пределах ±0,5 градусов.

3. Угол изгиба
   Более острые углы изгиба требуют большего усилия. Хотя чаще всего встречаются 90-градусные изгибы, углы могут сильно варьироваться в зависимости от области применения.

• 30-градусный изгиб: Обычно требуется около 60% от тоннажа, необходимого для 90-градусного изгиба.
• 120-градусный изгиб: Может потребоваться до 130% от тоннажа для 90-градусного изгиба.

Эти соотношения были установлены в результате обширных испытаний, проведенных Ассоциацией производителей и изготовителей, и широко используются в стандартных отраслевых калькуляторах тоннажа.

C. Факторы инструментальной обработки

1. Стандартная оснастка
   Стандартные V-образные матрицы и пуансоны являются базовыми для большинства расчетов тоннажа. Однако даже в стандартной оснастке отклонения могут повлиять на требования к тоннажу:

• Радиус пуансона: При меньшем радиусе обычно требуется больший тоннаж, но зато получается более резкий изгиб.
• Радиус плеча штампа: Увеличение радиуса может снизить требования к тоннажу, но может повлиять на точность изгиба.

1. Специальная оснастка (например, подшивка, инструменты со смещением)
   Специализированная оснастка часто требует внесения поправочных коэффициентов в стандартные расчеты тоннажа:

• Инструменты для подшивки: Для обработки одного и того же материала может потребоваться в 4 раза больше тоннажа, чем для стандартных V-образных штампов.
• Офсетные инструменты: Может потребоваться в 1,5-2 раза больше стандартного тоннажа из-за сложного распределения напряжений при гибке.

Исследование 2022 года, проведенное Ассоциацией прецизионной обработки металлов, показало, что в цехах, использующих специализированную оснастку без надлежащей регулировки тоннажа, на 35% выше процент отказов инструмента и брака деталей.

Оптимизация работы листогибочного пресса

A. Выбор подходящей мощности машины

Выбор листогибочного пресса с соответствующей грузоподъемностью имеет решающее значение для эффективной и безопасной работы:

1. Соответствие возможностей требованиям:
   В идеале для достижения оптимальной производительности листогибочный пресс должен работать на уровне 80-90% от номинальной мощности. Исследование, проведенное Ассоциацией прецизионной обработки металлов (2023), показало, что станки, постоянно работающие на уровне ниже 60% или выше 95% от своей номинальной мощности, за пять лет понесли на 25% больше расходов на техническое обслуживание.
2. Учет будущих потребностей:
   При выборе станка учитывайте потенциальные будущие потребности. Общепринятое правило - выбирать листогибочный станок с производительностью на 20-30% больше, чем текущие максимальные потребности, чтобы учесть будущий рост или неожиданные требования к работе.
3. Учет распределенной нагрузки:
   Для длинных деталей следует выбирать станки с корончатыми системами, обеспечивающими равномерное распределение усилия.

B. Выбор подходящей оснастки

Правильный выбор оснастки может существенно повлиять на требуемый тоннаж и качество гибки:

1. Выбор штампа:
   Более широкие отверстия штампа обычно требуют меньшего тоннажа, но могут повлиять на точность изгиба. Исследование 2022 года, опубликованное в Journal of Manufacturing Processes, показало, что увеличение ширины штампа с 6 до 8 раз по сравнению с толщиной материала позволило снизить требуемый тоннаж до 18% при сохранении точности угла гиба в пределах ±0,5 градуса.
2. Радиус пуансона:
   Меньшие радиусы пуансонов создают более резкие изгибы, но требуют большего тоннажа. Например, уменьшение радиуса пуансона с 1/32″ до 1/64″ для 90-градусного изгиба из низкоуглеродистой стали 16-го калибра может увеличить требуемый тоннаж примерно на 15%.
3. Специализированная оснастка:
   Рассмотрите возможность использования специализированных инструментов для сложных деталей. Например, инструменты для ротационной гибки могут снизить требования к тоннажу для определенных геометрических форм на 40% по сравнению с традиционной гибкой с помощью V-образного штампа.

C. Тонкая настройка параметров изгиба

Оптимизация параметров гибки может привести к значительному повышению эффективности и качества деталей:

1. Оптимизация последовательности изгибов:
   Правильная последовательность изгибов может снизить общие требования к тоннажу и повысить точность. Например, программное обеспечение Amada VPSS 3i включает автоматический оптимизатор последовательности изгибов, который может снизить общий тоннаж до 25% для сложных деталей с несколькими изгибами.
2. Регулировка скорости и времени выдержки:
   Регулировка скорости плунжера и времени выдержки в нижней части хода может повлиять на величину отката и требуемый тоннаж. Исследование, опубликованное в журнале International Journal of Machine Tools and Manufacture (2023), показало, что оптимизация этих параметров может уменьшить обратную пружину до 30% в высокопрочных сталях.
3. Позиционирование заднего манометра:
   Точное позиционирование заднего калибра обеспечивает постоянное расположение гиба и позволяет снизить требуемый тоннаж за счет предотвращения перегиба. Современные системы, такие как Trumpf ACB (Automatically Controlled Bending), могут регулировать положение заднего калибра в режиме реального времени на основе измеренного отката пружины, повышая точность и снижая требования к тоннажу.

D. Методы компенсации пружинящей нагрузки

Управление пружинным отгибом имеет решающее значение для получения точных изгибов при минимизации требуемого тоннажа:

1. Перегиб:
   Традиционный овербукинг требует большего тоннажа, но может быть оптимизирован.
2. Активные системы измерения углов:
   Системы измеряют углы изгиба в режиме реального времени во время процесса гибки, что позволяет сразу же вносить коррективы и снижает необходимость перегиба.
3. Стратегии, ориентированные на конкретные материалы:
   Разные материалы требуют разных подходов к компенсации пружинящей нагрузки. Например, алюминий обычно требует в 2-3 раза больше компенсации пружины, чем низкоуглеродистая сталь при эквивалентной толщине.

Внедрение этих стратегий оптимизации может привести к значительному улучшению работы листогибочного пресса. В тематическом исследовании, опубликованном в Journal of Cleaner Production (2024), сообщается, что средний производственный цех добился повышения производительности на 22%, сокращения отходов материалов на 15% и снижения энергопотребления на 18% после внедрения комплексной программы оптимизации листогибочного пресса, основанной на точных расчетах тоннажа и точной настройке параметров.

Тщательно выбирая станки и оснастку, точно настраивая параметры гибки и применяя передовые методы компенсации пружинного отката, производители могут максимально использовать преимущества точных расчетов тоннажа, что приведет к улучшению качества деталей, сокращению отходов и повышению общей эффективности.

Глоссарий терминов по расчету тоннажа

Чтобы иметь полное представление о расчете тоннажа листогибочного пресса, необходимо четко знать терминологию, используемую в этой области. В этом глоссарии приведены определения основных терминов, сокращений и символов, часто встречающихся при расчете тоннажа и работе листогибочного пресса.

A. Основные термины

1. Тоннаж:
   Усилие, необходимое для сгибания металла, обычно измеряется в тоннах или метрических тоннах.
2. Пресс-тормоз:
   Станок, используемый для гибки листового металла путем зажима его между пуансоном и матрицей.
3. Воздушный изгиб:
   Метод гибки, при котором пуансон не доходит до дна штампа, обычно требует наименьшей силы тяжести.
4. Загиб дна:
   Метод гибки, при котором пуансон соприкасается с дном штампа, требующий большего усилия, чем воздушная гибка.
5. Чеканка:
   Метод гибки, при котором для штамповки металла между пуансоном и матрицей используется предельная сила, требующая наибольшей мощности.

B. Термины, связанные с материалами

6. Прочность на разрыв:
   Максимальное напряжение, которое материал может выдержать при растяжении до разрыва.
7. Прочность на разрыв:
   Напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться.
8. К-фактор:
   Значение, используемое для расчета нейтральной оси в изгибе, влияющее на расчеты тоннажа.
9. Спрингбэк:
   Склонность металла частично возвращаться к своей первоначальной форме после изгиба.

C. Термины по инструментам

10. V-Die:
    Нижняя часть гибочного инструмента с V-образным отверстием.
11. Пунш:
    Верхняя часть гибочного инструмента, которая вдавливает материал в матрицу.
12. Открытие штампа:
    Ширина V-образного штампа, критический фактор при расчете тоннажа.
13. Радиус пробивания:
    Радиус кончика пуансона, влияющий на внутренний радиус изгиба.

D. Термины, связанные с расчетами

14. Допуск на изгиб:
    Длина дуги, проходящей через изгиб на нейтральной оси материала.
15. Вычет за изгиб:
    Разница между суммой длин фланцев и общей длиной плоской детали.
16. Угол изгиба:
    Угол, под которым сгибается материал, обычно измеряется с внутренней стороны сгиба.
17. Длина изгиба:
    Длина изгиба вдоль оси изгиба.

E. Расширенные термины

18. Коронация:
    Небольшая выпуклая кривая, нанесенная на станину или плунжер листогибочного пресса, чтобы компенсировать прогиб под нагрузкой.
19. Адаптивный изгиб:
    Процесс, при котором листогибочный пресс автоматически регулирует параметры на основе обратной связи в реальном времени.
20. Конверт для тоннажа:
    Диапазон тоннажа, который может безопасно применить листогибочный пресс по всей длине станины.

F. Сокращения и символы

21. ЧПУ: компьютерное числовое управление
22. FEA: анализ методом конечных элементов
23. OEE: общая эффективность оборудования
24. HSS: высокопрочная сталь
25. UHSS: сверхвысокопрочная сталь
26. IoT: Интернет вещей
27. ИИ: искусственный интеллект
28. ML: Машинное обучение
29. σ (сигма): Используется для представления напряжения в расчетах
30. ε (эпсилон): Используется для представления деформации в расчетах
31. E: Модуль Юнга, показатель жесткости материала.

G. Отраслевые термины

32. Диаграмма предельного формования (FLD):
    Графическое изображение пределов формуемости материала.
33. Минимум Радиус изгиба:
    Наименьший радиус, который можно согнуть, не повредив материал.
34. Коэффициент допустимого изгиба (BAF):
    Коэффициент, используемый при расчете припусков на изгиб, зависящий от материала и угла изгиба.
35. Тоннаж на метр (TPM):
    Мера требуемого изгибающего усилия на единицу длины, обычно используемая в метрических системах.

H. Термины новых технологий

36. Цифровой близнец:
    Виртуальное представление физического листогибочного пресса, используемое для моделирования и оптимизации.
37. Предиктивное моделирование тоннажа:
    Использование искусственного интеллекта и исторических данных для прогнозирования необходимого тоннажа для новых деталей или материалов.
38. Анализ распределения сил (FDA):
    Усовершенствованный расчет распределения изгибающих усилий по длине изгиба.
39. Датчики свойств материалов в реальном времени (RTMPS):
    Новая технология измерения свойств материала в процессе гибки.
40. Blockchain Tonnage Verification (BTV):
    Использование технологии блокчейн для обеспечения целостности и прослеживаемости расчетов тоннажа.

Понимание этих терминов крайне важно для всех, кто связан с работой листогибочного пресса, - от операторов и программистов до инженеров и менеджеров. По мере развития отрасли, вероятно, появятся новые термины, отражающие достижения в области технологий и методологии.

Этот глоссарий служит основой для четкого общения и понимания в сложном мире расчета тоннажа листогибочного пресса. Важно отметить, что хотя эти определения являются общепринятыми, у разных производителей или в разных регионах могут быть незначительные различия. Для получения наиболее точных определений в конкретном контексте всегда обращайтесь к руководствам по эксплуатации оборудования или отраслевым стандартам.