Bøjning

Bøjning er en metalformningsproces, der former flade plader eller strimler til V-former, U-kanaler, kurver eller komplekse geometrier ved hjælp af mekanisk kraft. Nedenfor er en detaljeret opdeling af bukningsproduktionsprocessen, der dækker metoder, udstyr og vigtige overvejelser.

 

Beskrivelse

 

Bøjning betyder at ændre dens form uden at ændre dens volumen. Nøjagtig bøjning afhænger af vigtige faktorer såsom materialetype, materialetykkelse, bøjningsvinkel, bøjningsmængde (i hvilken grad materialet kan bøjes uden at gå i stykker). Det er vigtigt at bevare arbejdsemnets integritet under bøjningsprocessen.

 

Bøjningsløsninger

 

Blandt pladefremstillingsløsninger foretrækkes bukning på grund af dets omkostningseffektivitet og alsidighed, fordi det kan generere komplekse former fra et enkelt stykke metal, hvilket reducerer monteringstid og omkostninger. I mellemtiden er det muligt at producere en stor mængde dele hurtigt. Derudover resulterer metalbøjningsprocesser ofte i minimalt spild, hvilket fremmer materialeeffektiviteten. Moderne bukketeknikker og værktøjer kan effektivt håndtere en række forskellige metaller, fra blødt stål, aluminium, rustfrit stål, messing og kobber, hvilket forbedrer teknikkens industrianvendelse. Nedenfor er den korte oversigt over bøjningsteknikker:

 

Bukkemetoder og udstyr
Metode	Udstyr	Bedst til	Tolerance
Trykbremsebøjning	Hydraulisk/kantpresse	Høj-præcisions V/U-bøjninger	±0,1–0,5 mm
Rullebøjning	3-rulle/pyramiderulle	Buede paneler, cylindre	±0,5–2 mm
Foldning	Panelfoldemaskine	Store metalpladedele	±0,2–1 mm
Roterende trækbøjning	CNC rørbukker	Snævre-rørbøjninger med radius	±0,1–0,3 mm
Luftbøjning	Trykbremse (åben matrice)	Fleksible bøjninger til lave-værktøjer-	±0,2–0,8 mm

 

Bøjningsformler og beregninger

 

Nedenfor er de grundlæggende bøjningsformler og beregninger for metalfremstilling, der dækker kantpresseoperationer, bøjningsgodtgørelser, krav til tonnage og tilbagespringskompensation, og disse formler kan betragtes som en generel vejledning, fordi den faktiske materialetykkelse har tolerance og variation i mekaniske egenskaber. Derfor skal operatørerne finjustere værktøjet, kraften og bøjningsvinklen under prøvetagningsprocessen.

 

1. Bøjningsgodtgørelse (BA)=[(π × bøjningsvinkel) / 180] × (Radius + K-faktor × tykkelse)

Bemærk: K-faktor varierer fra forskellige metalmaterialer

√Blødt stål: 0,30-0,35, 0,33 er almindeligt accepteret på grund af dets konsistens.

√Aluminium: 0,4-0,5 (såsom 5052 & 6061), højere K på grund af større forlængelse.

√Rustfrit stål (304 & 316): 0,35–0,45, arbejds-hærder og lavere K for udglødede kvaliteter.

√Kobber (C110, C101): 0,35-0,45, varierer med temperament

√ Messing: 0,35-0,42, svarende til rustfrit, men mindre tilbagespring, og det er vigtigt at bestemme den neutrale akseposition (hvor materialet hverken strækkes eller komprimeres).

 

2. Bøjningskraftberegning baseret på luftbøjning

Kraft (tons) =(1,42 x Trækstyrke (MPa) × Længde (mm) x Tykkelse^2 (mm) / Dyseåbning (mm)

Eksempel:

Materiale: 304 rustfrit stål (600 MPa trækstyrke)

Længde: 1000 mm

Tykkelse: 3 mm

Dyseåbning: 24 mm

Tving=(1,42 × 600 × 1000 × 3^2)/24≈34,6 tons

 

3. Bøjningsdeduktion (BD) (Justerer fladt mønster for materialestræk/kompression)

BD=2 × (OSSB−BA)

Udvendig tilbageslag (OSSB)=Tan (bøjningsvinkel/2) x (radius + tykkelse)

Eksempel:

Bøjningsvinkel: 90 grader

Radius: 4 mm

Tykkelse: 2 mm

BA=5.7mm

OSSB=tan(45 grader)×(4+2)=6 mm

Derfor er BD=2×(6−5,7)=0.6 mm

 

4. Tilbagespringskompensation

Bemærk: Det er en meget vigtig faktor relateret til metalmateriale, der vender tilbage efter-bøjning.

Formel: Overbøjningsvinkel=Target Angle×(1+Springback Factor)

Tilbageslagsfaktor for forskellige metaller

√Blødt stål: 1 grad –3 grader pr. 90 graders bøjning

√Rustfrit stål: 5 grader –10 grader

√Aluminium: 2 grader –5 grader

√Kobber 1 grad – 4 grader, varierer med temperament

√Messing (4 grader –8 grader), messing har normalt en høj tilbagespringsfaktor, og derfor er det svært at klare en meget snæver tolerance.

Der er fire faktorer, der påvirker tilbagespringet:

√Materialets hårdhed

√Bøjningsradius (R)

√Bøjningsvinkel

√Materiale tykkelse

​

5. Minimum bøjningsradius (undgå revner)

Minimum radius=Materialetykkelse × multiplikator

Multiplikator

√Blødt stål: 0,5–1,0

√Rustfrit stål: 1,0–2,0, 1,0 T til udglødet, 2,0 T til koldt-bearbejdet.

√Aluminium: 0,8–1,5, 0,8T for blødt, 1,5T for hårdt (f.eks. 6061-T6).

√Kobber: 0,5-1,0, 0,5T for blød (O-temperering), 1,0T for hård (H-temperering)

√Messing: 0,6-1,2, 0,6T for udglødet, 1,2T for hårdt.

 

6. Beregning af bøjningsaflastning (forhindrer rivning i bøjningsender)

Reliefbredde større end eller lig med materialetykkelse

Reliefdybde Større end eller lig med Radius+Thickness

 

 

Almindelige bøjningsfejl og løsninger

 

Metalbøjning er en meget vigtig produktionsproces i forskellige industrier, der kræver præcision og ekspertise for at producere dele af høj-kvalitet, og nedenfor er en kort listet almindelige bukkedefekter med løsninger.

 

Almindelige bøjningsfejl og løsninger
Defekt	Årsag	Løsning
Springback	Materiale elasticitet	Overbøjningsvinkel, brug bundmatricer
Revner	Skarp bøjningsradius	Forøg radius, udglød materiale
Vridning	Ujævn stressfordeling	Brug forskudt bøjningssekvens
Overfladeridser	Dårlig værktøjsfinish	Polsk matricer, brug beskyttelsesfilm

 

Fabmann anvender moderne kantpresseløsninger med simuleringssoftware, der giver os mulighed for at visualisere bukkeprocessen & effekten før produktion, og det gør os i stand til at identificere potentielle defekter og optimere bukkeproduktionsløsninger for vores kunder.