Piegatura ad aria con pressa piegatrice: guida ai principi, calcoli e migliori pratiche

Introduzione

Uno dei tre metodi più comunemente utilizzati per la piegatura della lamiera in aria. Il suo principio fondamentale è controllare la profondità di pressatura dello stampo superiore per ottenere il contatto a tre punti tra la lamiera da lavorare e gli stampi superiore e inferiore, e mantenere la zona centrale della lamiera e gli stampi superiore e inferiore non completamente aderenti, formando un "intercapedine d'aria" tra la lamiera e l'utensile.

Questo articolo si concentrerà sulla definizione, sul principio di funzionamento, sui vantaggi e sugli svantaggi della piegatura ad aria mediante pressa piegatrice, su come utilizzare la piegatura ad aria in modo accurato e sul confronto tra la piegatura ad aria e altri due metodi per aiutare i clienti a comprendere e utilizzare meglio la piegatura ad aria.

Che cos'è la piegatura dell'aria su una pressa piegatrice?

Definizione di piegatura ad aria della pressa piegatrice

La piegatura in aria è uno dei metodi di lavorazione della lamiera che consente al foglio di entrare in contatto solo con il punto di contatto tra la matrice superiore (punzone) e la matrice inferiore (matrici), regolando la profondità di pressatura della matrice superiore, in modo che il materiale del foglio possa formare un piccolo spazio d'aria tra la parte inferiore della matrice inferiore e completare l'angolo di piegatura del target preimpostato.

Storia dello sviluppo delle tecniche di piegatura ad aria con pressa piegatrice

Il processo di piegatura iniziale con presse piegatrici si basava principalmente su metodi di stampaggio e goffratura, che presentavano problemi quali l'elevata necessità di utensili speciali, i costi elevati e la scarsa flessibilità. A metà del XX secolo, con lo sviluppo delle presse piegatrici idrauliche, la tecnologia di piegatura ad aria si è ampiamente diffusa. Oggi, la piegatura ad aria combinata con sistemi di controllo CNC migliora ulteriormente la precisione e la flessibilità, rendendola uno dei metodi di piegatura principali nella lavorazione della lamiera a livello globale.

Il ruolo della curvatura dell'aria

In primo luogo, la piegatura ad aria consente alla pressa piegatrice di raggiungere un'ampia gamma di angoli di piegatura semplicemente regolando la profondità del punzone e la curva della pressione dell'aria, migliorando la flessibilità di piegatura. In secondo luogo, non richiede un gran numero di utensili di base speciali e riduce i danni all'utensile, riducendo significativamente l'investimento di capitale iniziale e i costi di manutenzione a lungo termine. La piegatura ad aria è progettata per offrire ai processi di lavorazione della lamiera un nuovo metodo di piegatura che migliora produttività, precisione e costi.

Componenti chiave della piegatrice ad aria

Innanzitutto, il sistema CNC è il componente principale della pressa piegatrice che utilizza la piegatura in aria, e ha il compito di immettere parametri come la dimensione e la lunghezza dell'utensile, fornendo indicazioni per il funzionamento coordinato dell'intera pressa piegatrice. In secondo luogo, punzone e matrice sono i secondi componenti più importanti.

A punzone per pressa piegatrice è uno strumento che preme su una lamiera, mentre una matrice è un apparecchio a forma di V che pressa il metallo al suo interno. I due lavorano insieme alla piastra per ottenere un contatto a tre punti, formando un'intercapedine d'aria che consente diversi angoli di piegatura per migliorare flessibilità e produttività.

Infine, il registro posteriore è altrettanto importante quanto il sistema pneumatico o idraulico: il primo posiziona la piastra con precisione, mentre il secondo aziona il movimento verticale del punzone per ottenere una pressatura precisa.

Quando utilizzare le tecniche di piegatura ad aria della pressa piegatrice

Il principio di funzionamento della piegatrice ad aria

Spiega passo passo il processo di piegatura dell'aria

Preparazione degli strumenti

Il fulcro della piegatura ad aria con pressa piegatrice è che la lamiera presenta tre punti di contatto con gli stampi superiore e inferiore. Prima della lavorazione, l'operatore deve selezionare gli utensili superiori e inferiori della lamiera in base al tipo, allo spessore e all'angolo di piegatura desiderato.

Posizionare e fissare la piastra

Posizionare la lamiera da piegare all'apertura della matrice inferiore, assicurarsi che la linea di base della lamiera sia allineata con il registro posteriore e applicare la forza di serraggio iniziale tramite l'utensile di serraggio per evitare che la lamiera scivoli durante il diagramma di processo della successiva punzonatura.

Applicare pressione

La matrice superiore viene premuta verso il basso alla velocità impostata dal sistema di controllo CNC, in modo che la punta inizi a toccare la superficie del foglio, ma non lo prema completamente nella matrice inferiore. Il monitoraggio del sensore di forza inizia a monitorare la forza di contatto, fornendo una base per la successiva pressione profonda della matrice superiore.

Flessione in aria

Il punzone continua ad avanzare, formando un contatto a tre punti tra la matrice superiore e quella inferiore, in modo che si formi un piccolo spazio d'aria tra la zona centrale della lamiera e le matrici superiore e inferiore, e il materiale in lamiera viene piegato sotto questa azione. Quindi, attraverso la combinazione della corsa del punzone impostata e della pressione dell'aria, lo stato di piegatura del materiale in lamiera si avvicina gradualmente all'angolo desiderato.

Compensazione di rimbalzo

A causa delle caratteristiche di rimbalzo della piegatura in aria, l'angolo durante la piegatura in aria è solitamente leggermente inferiore all'angolo desiderato, mantenendo un certo intervallo di forza per promuovere la ridistribuzione dello stress interno del materiale, rilasciare il punzone e il foglio tende alla sua forma finale sotto l'azione del rimbalzo elastico.

Valutazione e registrazione

Dopo aver completato un ciclo di piegatura, il serraggio viene rilasciato, il prodotto finito viene rimosso e l'operatore deve confrontarlo con i requisiti effettivi per verificare se soddisfa lo standard. Successivamente, parametri chiave come angolo, spessore, profondità di punzonatura e curva di pressione dell'aria vengono registrati per l'inserimento nella libreria di processo.

Fattori che influenzano la piegatura ad aria della pressa piegatrice

Proprietà dei materiali

Materiali diversi hanno un impatto significativo sulla facilità del processo di piegatura in aria e sull'angolo di piegatura finale a causa del loro tipo, spessore, limite di snervamento, ecc.

Strumento e suo funzionamento

Le dimensioni e la forma della matrice influiscono sull'effetto di piegatura, ad esempio un punzone affilato e un'ampia apertura della matrice possono dare origine a caratteristiche di piegatura diverse. La profondità alla quale il punzone preme il materiale nella matrice inferiore determina l'angolo di piegatura. Maggiore è la pressione verso il basso, minore è l'angolo e maggiore è la precisione.

Stato del dispositivo

Prima di piegare, verificare che l'attrezzatura funzioni correttamente. Un dispositivo problematico non raggiunge naturalmente la precisione richiesta. Inoltre, è importante anche l'uso di olio lubrificante. I lubrificanti possono ridurre la resistenza all'attrito, migliorando così la qualità della piegatura superficiale.

Sistema di controllo CNC

Quanto più il sistema CNC è di fascia alta, tanto più accurati sono i parametri di piegatura in aria per cui è progettato e tanto più affidabile è la pianificazione delle operazioni effettive, tanto migliore sarà la piegatura del relativamente scarso sistema CNC.

Angolo di formatura e relativo metodo di regolazione

L'angolo di formatura è influenzato da fattori quali la deviazione di rimbalzo, la forza dell'area di contatto a tre punti, l'usura dell'utensile, ecc., che causeranno direttamente la deviazione dell'angolo effettivo dall'angolo di destinazione.

L'aggiustamento può iniziare da questi punti:

Vantaggi e svantaggi delle tecniche di piegatura ad aria della pressa piegatrice

Vantaggi

Flessibilità

Il vantaggio principale delle tecniche di piegatura ad aria mediante pressa piegatrice è che è possibile piegare a più angolazioni semplicemente utilizzando lo stesso set di matrici superiore e inferiore, sostituendo la profondità di pressione del punzone e il controllo della pressione dell'aria.

Vari angoli di flessione

A differenza della piegatura a fondo o della coniatura, che consentono di ottenere solo un angolo fisso, le tecniche di piegatura ad aria compressa con pressa piegatrice permettono di passare da angoli bassi ad angoli alti, nell'intervallo 0-180°, risultando particolarmente adatte alla produzione di pezzi che richiedono una formatura multi-angolo.

Adatto a diversi spessori

La pressa piegatrice ad aria ha una buona adattabilità alle lamiere di spessore da sottile a medio, purché siano impostate la larghezza appropriata della matrice inferiore e la profondità di lavoro del punzone; la piegatura ad aria può lavorare una varietà di materiali metallici, tra cui acciaio al carbonio, alluminio, acciaio inossidabile e così via.

Strumento di salvataggio

Poiché un singolo utensile può coprire più angoli e gestire materiali diversi, le aziende non hanno bisogno di personalizzare gli utensili per ogni angolo, riducendo così i costi di acquisto e manutenzione degli utensili.

Meno segni sul materiale per mantenere la superficie liscia

Il contatto a tre punti riduce l'area di contatto tra il materiale e l'utensile a dimensioni ridotte, il che non solo riduce notevolmente l'attrito, ma riduce anche notevolmente il rischio di graffi e ammaccature, il che è adatto per componenti con elevati requisiti di qualità superficiale.

Alta efficienza di elaborazione

Lo strumento di piegatura ad aria ha una struttura semplice, una velocità di regolazione elevata e tempi di cambio angolo ridotti, il che migliora notevolmente l'efficienza produttiva nella produzione di massa.

Svantaggi

Precisione

Rispetto alla piegatura a fondo o alla coniatura, l'angolo delle tecniche di piegatura ad aria della pressa piegatrice dipende fortemente dalla corsa del cursore, dallo spessore del materiale e dalle caratteristiche di rimbalzo, e la lavorazione di materiali diversi è soggetta a fluttuazioni di tolleranza ed errori di rimbalzo, il che non garantisce una grande stabilità.

È necessario calcolare l'angolo di rimbalzo

Poiché tra la lamiera e l'utensile è presente uno spazio d'aria, il contatto è minimo e il materiale rimbalzerà in modo significativo, il che deve essere calcolato in anticipo dall'operatore o compensato dal sistema CNC, altrimenti l'angolo di formatura sarà impreciso.

Requisiti delle materie prime

Se la durezza del materiale non è uniforme, la superficie è graffiata o la tolleranza di spessore è ampia, ciò influirà direttamente sulla precisione e sulla consistenza della piegatura, pertanto la piegatura ad aria è più adatta per materie prime con qualità stabile.

piegatura dell'aria vs fondo vs coniatura

Introduzione a tre processi di piegatura comuni

Pressa piegatrice ad aria

Il punzone applica una forza per premere la parte di lamiera contro la matrice a V, in modo da formare un contatto a tre punti tra la lamiera, la testa dell'utensile superiore e la matrice a V, lasciando un'intercapedine d'aria, in modo da ottenere i requisiti di piegatura regolando la profondità di pressatura dell'utensile superiore e la curva di pressione dell'aria. Flessibilità, basso costo degli utensili e velocità sono le caratteristiche più significative della piegatura ad aria, che è adatta per piccoli lotti e produzione multi-varietà.

fine corsa della pressa piegatrice

Il punzone preme la lamiera verso il basso in modo che la piastra sia a pieno contatto con la matrice a V per controllare il rimbalzo e rendere l'angolo di piegatura vicino al valore teorico, il che è adatto alla produzione di grandi volumi che richiede elevata precisione e alta qualità superficiale.

Conio della pressa piegatrice

Applicando una pressione estrema, il punzone deforma completamente la piastra plasticamente all'interno dell'utensile, eliminando quasi completamente il rimbalzo, ottenendo così un'elevata precisione e bordi lisci con la massima accuratezza. È particolarmente adatto per produzioni di fascia alta, di piccole dimensioni, ma con una qualità dei bordi estremamente elevata.

Confronto tra vantaggi e svantaggi e scenari applicabili

Flessione in aria

I vantaggi sono l'ampia applicabilità alle piastre, la flessibilità e la rapidità di lavorazione e i bassi costi di sostituzione degli utensili. Lo svantaggio è che la precisione è instabile e facilmente influenzata da fattori come l'errore di rimbalzo e le proprietà dei materiali. È adatto per la lavorazione di piccoli lotti, varietà multiple e produzioni rapide.

bottoming

La lavorazione a fondo piatto presenta vantaggi quali elevata precisione, buona ripetibilità e buona stabilità, ma svantaggi come l'elevato rischio di danneggiamento dell'utensile e la limitata applicabilità, con conseguente aumento dei costi di produzione. È adatta per produzioni di grandi volumi che richiedono elevata precisione e un'ottima qualità superficiale.

Coniatura

È la più precisa tra le tre, con un'altissima stabilità angolare e una forte adattabilità a lamiere spesse e materiali duri. Gli svantaggi sono che le attrezzature e gli utensili sono costosi, il tonnellaggio richiesto è elevato ed è spesso utilizzata per applicazioni di fascia alta e personalizzazioni a basso volume. (Letture tecniche correlate: Confronto del tonnellaggio del metodo di piegatura )

Differenze riassuntive nella tabella

Parametri chiave della piegatura ad aria della pressa piegatrice

Selezione degli utensili superiori e inferiori

matrice superiore

Se l'angolo di piegatura è acuto o si intende utilizzare la piegatura ad aria, è possibile provare il tipo a lama appuntita. La produzione è standardizzata, non ci sono requisiti rigorosi e il punzone standard a 90° può risolvere la maggior parte dei problemi. Se si desidera produrre lamiere speciali, il punzone standard non è utile ed è possibile utilizzare un punzone speciale.

Slip il

La piegatura ad aria standard o convenzionale utilizza matrici a V. Se si desidera adattarsi a lamiere di diverse specifiche e si ha bisogno di ridurre la frequenza di cambio matrice, è possibile utilizzare utensili combinati multi-V. Inoltre, per evitare graffi su lamiere in acciaio inossidabile e alluminio, è possibile utilizzare matrici con cuscinetti protettivi.

Come scegliere l'apertura a V corretta

Il metodo empirico afferma che la larghezza dell'apertura della matrice a V è 6-8 volte lo spessore della lamiera e che maggiore è la resistenza del materiale, maggiore è la pressione esercitata sul materiale e maggiore è la larghezza dell'apertura. La formula di base è larghezza dell'apertura della matrice a V ≈ t (spessore della lamiera) x K. Quando t è minore o uguale a 3 mm, K è 6-8; quando t è maggiore o uguale a 3 mm e minore o uguale a 10 mm, K è 8-12; quando t è maggiore o uguale a 10 mm, K è 10-12.

Requisiti relativi all'angolo di curvatura e al raggio interno minimo

Il raggio interno minimo R≈k·t, dove il valore k varia a seconda del materiale. Ad esempio, l'acciaio dolce è 0.65 e l'acciaio inossidabile è 1.0. In effetti, il principio del raggio interno minimo è il seguente: scegliere un raggio interno più piccolo per la piegatura ad angolo acuto e un raggio interno più grande per la piegatura ad angolo ottusità.

Influenza del coefficiente di flessione, dello spessore della lamiera e del tipo di materiale

Il coefficiente di piegatura determina il calcolo dell'indennità di piegatura BA e la distribuzione della lunghezza di apertura e della tolleranza della parte piegata. In generale, maggiore è lo spessore della lamiera, maggiore è il tonnellaggio richiesto e la larghezza di apertura della matrice a V. I valori di rimbalzo e K corrispondenti ai diversi tipi di materiale sono differenti. Ad esempio, l'acciaio dolce ha un rimbalzo minore e di solito ha un valore K inferiore, mentre l'acciaio inossidabile ha un rimbalzo maggiore e un valore K maggiore.

Calcolatore per la piegatura ad aria della pressa piegatrice: come calcolare il margine di piegatura rispetto alla deduzione di piegatura.

Formule principali per la piegatura dell'aria

La prima formula è tolleranza di flessione (BA) = θ·π· (R +K·t) / 180, dove θ è l'angolo di flessione; R è il raggio di flessione interno; K è una costante; t è lo spessore della piastra. La seconda formula è Deduzione di flessione (BD) = 2· (R+ t)·tan(θ/ 2) – BA.

Spiegazione dettagliata del significato dei parametri

Raggio di curvatura

Il raggio della zona di piega interna è solitamente determinato dal raggio di curvatura del punzone e dalla geometria della matrice. Maggiore è il raggio di curvatura, più dolce è la piega e più controllabile è il rimbalzo.

Letture tecniche correlate: Padronanza del raggio della pressa piegatrice: raggio interno/esterno, regola 8× e suggerimenti pratici

Coefficiente di flessione K

k determina la lunghezza di dispiegamento della tolleranza di piegatura, che è influenzata dal tipo di materiale, dallo spessore, dall'angolo di lavorazione, ecc.

tolleranza di flessione

La lunghezza non piegata dell'arco curvo viene utilizzata per calcolare le dimensioni del pezzo non piegato finale. Maggiore è il BA, maggiore sarà la lunghezza del pezzo non piegato.

Deduzione per flessione

La lunghezza totale della contrazione delle due ali influenza direttamente le dimensioni totali della parte piegata. Il corretto calcolo della BD è fondamentale per l'accuratezza delle simulazioni CAD/CAM.

Illustra il processo di calcolo di base con degli esempi.

Piastra in acciaio inossidabile spessa 2.0 mm con angolo di piegatura di 90°, raggio interno di R=1.5 mm e K di 0.45.

Quindi BA = 90 × π × (1.5 0.45 × 2.0) / 180≈ 7.54 mm.

BD= 2 × (1.5 2.0) × tan(45°) – BA = -0.54 mm.

In questo momento, il BD è negativo, il che indica teoricamente che il BA calcolato è troppo grande, quindi è necessario ricontrollare i parametri, adottare la strategia di flessione passo dopo passo o regolare la geometria e scegliere una nuova strategia di compensazione del rimbalzo.

Consigli e buone pratiche per una piegatura precisa

Come ridurre l'errore dell'angolo di rimbalzo?

Può essere controllato da un sistema di controllo CNC con compensazione del coefficiente di rimbalzo o utilizzando una pressione dell'aria segmentata. In pratica, si può provare ad aumentare la profondità della pressione dell'indentatore per lasciare un margine di rimbalzo per la correzione.

Regolare la profondità del penetratore per ottenere angolazioni diverse.

Se si desidera regolare la profondità del penetratore in base all'angolo a lungo termine, è possibile creare una tabella di mappatura angolo-profondità e consultarla in qualsiasi momento quando necessario. In base all'esperienza, la profondità dell'utensile per una piegatura di 90° è generalmente pari al 20-25% dell'apertura della matrice a V, che diminuisce quando è maggiore di 90° e aumenta quando è maggiore di 90°.

Metodi per la gestione di materiali e spessori diversi

Il metodo più autorevole è quello di creare un database dei materiali che registri le caratteristiche di rimbalzo in base a diversi materiali, spessori e condizioni di temperatura.

utilizzando Presse piegatrici CNC

Dopo che l'operatore ha inserito parametri come piastre e utensili, il sistema di controllo CNC è in grado di calcolare automaticamente la profondità di piegatura e il valore di compensazione del rimbalzo, per poi regolarli in tempo reale in base ai dati in tempo reale del sensore. Ciò riduce l'errore umano e migliora la ripetibilità.

Influenza della consistenza del materiale sulla precisione della piegatura

La presenza di materiali con resistenze e spessori diversi nello stesso lotto influirà sull'angolo finale dell'intero processo. Pertanto, l'uniformità dei materiali è un fattore determinante per garantire la precisione durante la lavorazione collettiva.

L'importanza della formazione e dell'esperienza dell'operatore

Operatori di pressa piegatrice con nozioni fondamentali sulla pressa piegatriceLa conoscenza operativa e la lunga esperienza nella lavorazione consentono di perfezionare e migliorare manualmente la precisione in base al rimbalzo e alle proprietà del materiale.

Idee per la manutenzione ordinaria e la risoluzione dei problemi più comuni

Anche il controllo regolare dell'usura degli stampi superiore e inferiore è molto importante per la precisione e, in secondo luogo, l'eventuale trattamento di lubrificazione influisce direttamente sullo stato del dispositivo durante la lavorazione.

Conclusione

La piegatura ad aria tramite pressa piegatrice occupa una posizione molto importante nella moderna tecnologia della lamiera, non solo ha prestazioni di produzione molto flessibili, ma garantisce anche precisione e qualità nella lavorazione delle lamiere, e i costi di produzione sono anche molto bassi rispetto ad altri metodi, adatti alla produzione della maggior parte dei dispositivi in ​​lamiera.

In qualità di produttore di presse piegatrici, Raymax non solo vanta una forte presenza internazionale, ma fornisce anche ai clienti del settore della lavorazione dei metalli una gamma completa di tecnologie, tra cui la piegatura in aria.

Se avete domande o avete intenzione di acquistare macchinari correlati, non esitate a contattarci. Garantiamo ai clienti un buon atteggiamento di servizio e un servizio post-vendita per aiutarli nelle lavorazioni quotidiane.

FAQ