Come un punzone a collo d'oca a freno a pressione risolve le interferenze degli utensili nella piegatura a forma di U
Dell'autore: Mark Hanks
I punzoni a collo d'oca per freno a pressione sono una parte importante delle soluzioni di stampatura per freni a pressione applicate per eliminare interferenze durante le profonde flessioni a forma di U. A differenza dei punzoni dritti standard, un punzone a collo d'oca offre spazio aggiuntivo per flange di ritorno lunghe, impedendo ai produttori di piegare parti complesse in lamiera e collisioni tra il pezzo e i pezzi del freno pressante.
Questo articolo dimostra la funzionalità di un Punch a Collo d'Oca a Freno a Pressione e la risoluzione del problema di interferenza nella creazione di sezioni a forma di U utilizzando uno studio di caso per i componenti di un armadio di sicurezza.
1. Perché gli utensili normali dei freni a pressione causano interferenze di piegatura a forma di U
I modelli semplificati del rivestimento interno e della copertura esterna dell'armadio di sicurezza sono mostrati nelle Figure 1 e 2.
I componenti in lamiera d'acciaio laminata a freddo da 3 mm sono formati tramite un freno a pressa. Quando è stata simulata l'azione di flessione del liner interno, è stato rilevato un problema di interferenza tra la parete laterale del liner interno e la parete anteriore del freno a pressione.
I rapporti di lunghezza del pezzo da lavoro e dei muri laterali del freno a pressione sono stati determinati rispettivamente approssimativamente 1,54 e 1,52. Entrambi sono superiori all'intervallo standard di formatura 1:1 per configurazioni di stampaggio simmetrici.
A causa delle lunghe pareti laterali, una sezione a U con un rapporto lunghezza/larghezza vicino a 1 (o superiore) formata con utensili standard per freni pressanti può causare collisioni durante l'operazione di piegatura. Come mostrato nella Figura 3, lo spazio limitato tra il pezzo e la struttura della macchina può impedire una piegatura liscia senza modifiche agli utensili.
Figura 3: Press-brake-gooseneck-punch-interference-solution.jpg
- Macchina Piegatrice 2. Dado di piegatura (Superiore) 3. Pezzo 4. Matrice piegatrice (inferiore)
| Parametro | Valore |
| Materiale | Acciaio laminato a freddo da 3mm |
| Rapporto lunghezza-larghezza (fodera) | ~1.54 |
| Rapporto lunghezza-larghezza (guscio) | ~1.52 |
| Gamma consigliata per gli stampi standard | Circa ≤1:1 |
Tabella 1
2. Perché i colpi a collo d'oca migliorano la situazione di spazio tra i freni pressa
Abbiamo esaminato gli strumenti per il freno a pressa. Il pannello anteriore del freno a pressa presenta una struttura fissa e complessia di circa 80 mm spessa. Durante il funzionamento, questo pannello frontale non si muove. Il tavolo da lavoro di un freno pressante si sposta verso il basso insieme al die inferiore durante la piegatura. Pertanto, è irragionevole e quasi impossibile considerare la modifica del freno a pressione per il pezzo.
Con gli stampanti freni a pressa, adeguati miglioramenti progettuali possono produrre risultati di flessione a forma di U dei pezzi. Questo richiede meno sforzo e non modifica la struttura del freno a pressione.
Un die standard per freno a pressione è un die simmetrico sinistra-destra con un angolo di 45° come illustrato nella Figura 4. Il movimento del dado avviene sulla linea diagonale di un quadrato. Utilizzando questo design, il rapporto massimo lunghe-larghezza di una parte a forma di U che può essere formata è 1:1. Una volta superato questo rapporto, un lato del pezzo colpisce il freno a pressione e l'operazione di piegatura non può essere completata.
Figura 4
3.Punch standard vs punch a collo d'oca: differenze chiave
Quando gli operatori dei freni a pressione scelgono una soluzione adatta per gli attrezzi per freni a pressione, è importante comprendere la differenza tra i punzoni simmetrici convenzionali e i punzoni a collo d'oca. I punzoni standard sono adatti per applicazioni generali di flessione della lamiera, ma la loro struttura simmetrica genera pochissimo spazio quando si formano parti profonde a forma di U con flange di ritorno lunghe.
Un punzone a collo d'oca utilizza un design speciale per creare abbastanza spazio di lavoro, permettendo alle aree già formate di attraversare l'area di piegamento senza interferenze.
Tabella 3: Standard-vs-Gooseneck-Punch-Comparison-Table.jpg
| Caratteristiche | Utensili simmetrici standard | Utensili non simmetrici / a collo d'oca |
| Struttura | Simmetrico | Asimmetrico |
| Capacità di formatura | Forme a U | Maggiore flessibilità di spazio |
| Metodo di allineamento | Punte di contatto | In base allo sgombero |
| Idoneità | Forme semplici | Forme complesse con sezioni profonde o strette |
| Complessità di modifica | Bassa adattabilità | Più adattabile |
4. Soluzione: Soluzione di interferenza per gli utensili dei freni a pressione per parti a forma di U
Questo speciale stampo a U per piegatura dei pezzi offre un spazio aggiuntivo rispetto agli stampanti convenzionali.
Sulla base della valutazione del processo, l'interferenza era causata principalmente dall'eccessivo rapporto lunghezza-larghezza del componente a forma di U, che superava la capacità degli utensili simmetrici standard.
Per risolvere questo problema, fu sviluppato un progetto di utensili a collo d'oca non simmetrico come alternativa agli utensili simmetrici sinistra-destra.
Il concetto di progetto si basava su un'analisi planare della parte a forma di U (Figura 5). Il punto B ora indica la posizione del punto A dopo essere stato spostato di 40 mm. Questo corrisponde a circa la metà dello spessore di 80 mm del pannello del freno pressante. Dal punto B al punto C, veniva tracciata una linea lungo una diagonale, dividendo l'angolo di formazione in sezioni di 30° e 60°.
- Macchina Piegatrice 2. Dado di piegatura (Superiore) 3. Pezzo 4. Matrice piegatrice (inferiore)
Date queste vincolazioni geometriche, la produzione del punch superiore e del die inferiore fu effettuata come mostrato in Figura 6. Gli stampi modificati offrono una maggiore capacità di formatura del freno a pressa, poiché consentono maggiore spazio sul lato più lungo della parte a forma di U.
| Componente | Angolo | Scopo |
| Parte sinistra | 30° | Offre spazio per la parete laterale estesa |
| Parte destra | 60° | Garantisce la stabilità della sezione formata |
| Distanza di offset | 40mm | Basato sulla metà dello spessore del pannello |
Tabella 2
5. Metodi di modifica del punzone a collo d'oca per freni a pressione CNC
Furono sviluppati due approcci di modifica a seconda del tipo di freno a pressione utilizzato.
Approccio 1: Modifica convenzionale del freno a pressa
Per i freni a pressione convenzionali, la struttura degli utensili esistente viene utilizzata come base di riferimento. Il die inferiore originale rimane installato, mentre un die inferiore non simmetrico di nuova produzione è montato sopra. Il punzone superiore viene sostituito direttamente (Figura 7).
Questo approccio fornisce:
• Costi di produzione degli utensili inferiori;
• Tempi di preparazione più brevi;
• Semplice funzionamento e manutenzione.
Approccio 2: Modifica del freno a pressione CNC
Per Freni a pressa CNC, un porta-matricola inferiore regolabile viene aggiunto tra l'attrezzatura e la base della macchina. Il punzone superiore viene sostituito con il punzone a collo d'oca personalizzato (Figura 8).
Questa soluzione migliora la flessibilità nella produzione di diverse parti a forma di U con dimensioni variabili.
Considerazioni sulla regolazione degli utensili
I metodi di regolazione per gli utensili non simmetrici differiscono dagli utensili simmetrici convenzionali.
Per gli utensili standard, l'allineamento viene solitamente eseguito abbinando le punte degli utensili superiore e inferiore in base allo spessore del materiale. Per gli stampi asimmetrici e a collo d'oca, l'allineamento punta a punta non è consigliato.
In alternativa, si dovrebbero effettuare aggiustamenti in base all'altezza degli utensili superiore e inferiore:
1. Bilanciare le libere a sinistra e a destra;
2. Impostare l'altezza dello spazio allo spessore del materiale;
3. Controlla l'allineamento degli utensili prima di iniziare la produzione.
Questo metodo migliora la precisione della formatura utilizzando gli strumenti e le attrezzature attuali per i freni a pressa.
Come scegliere il punzone giusto per il tuo freno a pressione
Quando si sceglie un punzone a collo d'oca, i produttori considerano la resistenza alla trazione, lo spessore del materiale e la lunghezza della curvatura, così come il tonnellaggio del freno a pressa per determinare gli utensili appropriati.
Per ogni utensile a freno a pressione, c'è un limite definito per il carico esercitato durante la piegatura. Questo è spesso fornito in kilonewton per metro (kN/m). Per gli utensili standard, questa capacità di carico varia tra 200 kN/m e 1.000 kN/m. Per freni a pressione più grandi, con applicazioni di flessione a tonnellaggio maggiore, è realizzato un materiale ad alta resistenza speciale per stampe.
Altre considerazioni progettuali includono le seguenti:
• Altezze delle flange: Queste devono tenere conto dell'altezza della flangia formata.
• Profondità del canale a U: Questo può richiedere anche una gola o un collo d'oca più ampi.
• Giochi di piegatura: Devono contenere il punch di piegatura, il pezzo e la flangia già formata.
• Progettazione del punzone: Il design deve definire il manico e includere l'angolo di piegatura, il raggio di curvatura e l'altezza della piegatura.
• Progettazione degli stampi: Il punzone deve definire il sistema di serraggio del freno pressante, il die e l'operazione di piegatura.
Per i clienti che non sono sicuri di quale punch a collo d'oca sia appropriato per la loro applicazione, si prega di contattare JS RAGOS. Il team fornisce supporto per la selezione, progettazione e personalizzazione degli strumenti per mitigare problemi di interferenze in applicazioni avanzate che coinvolgono la piegatura della lamiera, fornito le informazioni per i disegni e le specifiche dei pezzi, nonché materiale, spessore della lastra, lunghezza della piegatura e requisiti per piegatura e formazione.
Conclusione
L'uso di un punch a collo d'oca per freno a pressione progettato su misura, insieme a stampi asimmetrici, elimina il problema delle interferenze di piegatura a forma di U delle parti.
Questo metodo espande il potenziale di formatura dei freni a pressione standard e lo fa senza richiedere modifiche fisiche alla macchina a pressa. Nei contesti di produzione reali, ha i vantaggi aggiuntivi di un costo degli attrezzi più basso, una configurazione di produzione più rapida e, in definitiva, un processo produttivo più semplice.
Per diversi progetti di pezzi a forma di U, gli angoli dei punzoni e dei conigli possono essere modificati per adattarsi alle spalle necessarie. Gli stampi a collo d'oca, in questo senso, sono utili per applicazioni in lamiera con canali lunghi e stretti, e flange di ritorno lunghe.
Tabella 4: Gooseneck-Punch-selection-Guide-U-Shaped-Parts.jpg
| Caratteristica della parte | Tipo di Utensile Consigliato |
| Rapporto lunghezza-larghezza ≤ 1:1 | Utensili simmetrici standard |
| Rapporto lunghezza-larghezza > 1:1 | Stampaggio non simmetrico / Collo d'oca |
| Flangie di ritorno profonde | Pugna al collo d'oca liberata |
| Larghezza stretta del canale a U | Stampatura a collo d'oca a punta stretta |
| Forme flessibili delle parti | Con utensili regolabili |
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FAQ
D1. I punzoni Gooseneck sono compatibili con i freni a pressione CNC?
Assolutamente. I punzoni a collo d'oca possono essere adattati ai freni a pressione CNC con utensili personalizzati.
D2. Qual è il vantaggio di un pugno a collo d'oca per parti a forma di U?
L'uso di un punzone a collo d'oca evita problemi di stampatura quando si piegano parti profonde a forma di U con flange di ritorno lunghe.
D3. Come fa un Gooseneck Punch a evitare le collisioni?
Grazie al suo corpo spostato, il design offre spazio extra per permettere il passaggio della flangia formata.
D4. Un Gooseneck Punch migliorerà la capacità di un freno a pressione?
Sicuramente, un Punch Gooseneck permette la formazione di parti al di fuori dei limiti standard.
D5. Quali componenti sono adatti a un punzone a collo d'oca a freno pressante?
Un Gooseneck Punch è ideale per canali profondi, parti a forma di U e parti con flange lunghe.
D6: Il punch a collo d'oca può essere usato per la piegatura profonda delle flange?
Sì. Un punzone a collo d'oca per la piegatura profonda delle flange può offrire spazi extra per le flange e prevenire collisioni durante il processo di piegatura.
D7. Qual è la differenza tra un punch standard e uno a collo d'oca?
I punzoni standard sono adatti per applicazioni di flessione normali, mentre i punzoni a collo d'oca possono creare spazio extra per canali profondi e flange lunghe che si piegano.
D8. Un pugno a collo d'oca può prevenire la collisione con il freno di pressione?
Sì. Il punch a collo d'oca può ridurre le interferenze tra la flangia formata e le parti del freno a pressione. Ma i pugni a collo d'oca non sono universali per tutti i tipi di collisione con freno di pressione.
D9. Come dovrei scegliere un pugno a collo d'oca per il freno di pressione?
La selezione degli utensili dipende dall'altezza della flangia, dallo spessore del materiale, dal raggio di flessione, dall'altezza dell'utensile e dagli spazi richiesti, ecc. Se hai dubbi sulla produzione attuale, sentiti libero di contattarci
