Едно от най-критичните решения, определящи резултата при абкантното огъване, е изборът на матрица, монтирана на машината. Дори при една и съща ламарина, една и съща машина и един и същ оператор, огъването с различни матрици дава напълно различни резултати: вътрешният радиус се променя, необходимият тонаж се променя, а детайлът дори може да се напука. В тази статия разглеждаме как широчината на V-канала на долната матрица и геометрията на горния нож определят резултата от огъването и как се избира правилната матрица.

От какво се състои абкантната матрица?

Абкантното огъване се извършва между два основни компонента: долната матрица (матрицата), която съдържа V-образен канал, върху който се поставя ламарината, и горния нож (пуансон), който натиска ламарината в този канал и извършва огъването. При най-разпространения метод, известен като „свободно огъване“ (air bending), ламарината не се докосва напълно до дъното на V-канала — тя се допира само в три точки: до двете рамене на канала и върха на горния нож. Ъгълът на огъване се определя от това колко надолу се спуска горният нож.

Тъй като контактът в тези три точки е това, което прави свободното огъване гъвкаво — с един и същ комплект матрици могат да се извършват огъвания под различни ъгли. Но същият този принцип прави избора на матрица пряко критичен.

Широчина на V-канала: най-определящият параметър

Широчината на V-канала е сама по себе си най-важната променлива, определяща резултата от огъването. Този размер едновременно влияе на вътрешния радиус на огъване, необходимия тонаж, минималната дължина на фланеца и количеството на еластичното връщане (springback).

Разпространено начално правило в бранша е широчината на V-канала да се избере приблизително осем пъти дебелината на ламарината. Това съотношение дава балансиран резултат при повечето приложения с въглеродна стомана. Но това не е закон, а отправна точка — то се коригира според конкретния материал.

Влиянието на широчината на V-канала върху резултата е следното:

- Широк канал: по-нисък тонаж, по-голям вътрешен радиус, по-малък риск от напукване, но по-голяма минимална дължина на фланеца и повече еластично връщане
- Тесен канал: по-малък вътрешен радиус, възможност за по-кратък фланец, но много по-висок тонаж и повишен риск от напукване

Колкото по-тесен е каналът, толкова по-бързо нараства необходимата сила. Тази връзка не е линейна — намаляването на канала наполовина увеличава тонажа приблизително двойно. Ненужният избор на прекалено тесен канал е често срещана грешка, която претоварва както машината, така и матрицата.

Вътрешният радиус идва от матрицата, а не от ножа

Едно от най-разпространените погрешни схващания относно свободното огъване е убеждението, че вътрешният радиус на огъване се определя от радиуса на върха на горния нож. В действителност при свободното огъване вътрешният радиус се определя до голяма степен от широчината на V-канала. Ламарината естествено образува дъга между раменете на канала, а диаметърът на тази дъга е пропорционален на широчината на канала.

Практическото следствие от това е важно: не можете да намалите вътрешния радиус, като промените радиуса на върха на горния нож. Начинът за намаляване на вътрешния радиус е използването на по-тесен V-канал. Радиусът на върха на горния нож е определящ само ако е по-голям от естествения радиус, произтичащ от широчината на канала — в такъв случай се получава не огъване, а по-скоро процес на пресоване.

Геометрия на горния нож и избор на ъгъл

Горният нож има две критични характеристики: ъгъл на върха и радиус на върха. Ъгълът на върха трябва да бъде по-малък от най-острото огъване, което ще се извършва. Макар на теория 90-градусов нож да изглежда достатъчен за 90-градусово огъване, за да се компенсира еластичното връщане, е необходимо известно преогъване — затова на практика се предпочитат ножове с по-тесен ъгъл.

Други точки, на които трябва да се обърне внимание при избора на горен нож:

- Ако геометрията на детайла е кутиеобразна, е необходим специално профилиран нож, за да не се сблъска горният нож с предишни огъвания
- Ако радиусът на върха на ножа е прекалено остър, при меки материали се получават следи и вдлъбнатини
- При дълги фланци височината на ножа трябва да бъде достатъчна, за да не се удари детайлът в машината

Изчисление на тонажа и капацитет на машината

Необходимият тонаж е стойност, определяна съвместно от дебелината на ламарината, якостта на опън на материала, дължината на огъване и широчината на V-канала. С увеличаване на дебелината и стесняване на канала тонажът се повишава бързо.

Изчислението на тонажа трябва да се прави не само с оглед на капацитета на машината, но и на живота на матрицата. Всяка матрица има граница на натоварване за единица дължина. Превишаването на тази граница води до трайна деформация на матрицата и с времето до нередовни резултати при огъването. При твърди или високоякостни материали необходимият тонаж за същата дебелина е значително по-висок в сравнение със стандартната конструктивна стомана.

Настройка на матрицата според материала

Изборът на матрица не може да се прави независимо от материала. Неръждаемата стомана изисква по-висок тонаж от въглеродната стомана и се връща еластично в по-голяма степен. Алуминият се огъва с по-нисък тонаж, но е по-склонен към напукване — затова изисква по-широк канал и по-голям вътрешен радиус. При високоякостни стомани минималният радиус на огъване е основното ограничение и често се използват широчини на канала, значително надвишаващи стандартното правило „осем пъти“.

Не трябва да се пренебрегва и посоката на валцоване. Извършването на огъването успоредно на посоката на валцоване увеличава риска от напукване; препоръчително е огъването да се планира по възможност перпендикулярно на нея.

Често срещани грешки при избора на матрица

Най-често срещаните грешки на място са: използване на една и съща матрица за всяка задача, ненужен избор на прекалено тесен канал, който претоварва машината, игнориране на граничното натоварване на матрицата и непреразглеждане на матрицата при смяна на материала. Общият резултат от тези грешки е: детайли извън толеранса, пукнатини и съкратен живот на матрицата.

Прецизно абкантно огъване с DMK Makina

DMK Makina, в своята база в Люлебургаз, избира подходящата конфигурация на матрицата за всеки проект от богат парк от матрици. Видът на материала, дебелината, желаният вътрешен радиус и размерите на фланеца се оценяват заедно; при нужда се извършва пробно огъване, за да се калибрира стойността на еластичното връщане. Сме до вас с инженерна подкрепа за вашите нужди от огъване на ламарина в регионите Тракия и Мармара.