एयर फॉर्मिंग और प्रेस ब्रेक बेंडिंग की मूल बातों पर वापस जाएं

प्रश्न: मुझे यह समझने में कठिनाई हो रही है कि प्रिंट में बेंड रेडियस (जैसा कि मैंने बताया) उपकरण के चयन से कैसे संबंधित है। उदाहरण के लिए, हमें वर्तमान में 0.5 इंच A36 स्टील से बने कुछ पुर्जों के साथ समस्या आ रही है। हम इन पुर्जों के लिए 0.5 इंच व्यास वाले पंच का उपयोग करते हैं। रेडियस और 4 इंच डाई। अब अगर मैं 20% नियम का उपयोग करता हूँ और 4 इंच से गुणा करता हूँ। जब मैं डाई ओपनिंग को 15% (स्टील के लिए) बढ़ाता हूँ, तो मुझे 0.6 इंच मिलता है। लेकिन जब प्रिंटिंग के लिए 0.6 इंच बेंड रेडियस की आवश्यकता होती है, तो ऑपरेटर को 0.5 इंच रेडियस वाले पंच का उपयोग कैसे करना है, यह कैसे पता चलेगा?
उत्तर: आपने शीट मेटल उद्योग के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक का ज़िक्र किया। यह एक ग़लतफ़हमी है जिसका सामना इंजीनियरों और उत्पादन केंद्रों, दोनों को करना पड़ता है। इसे ठीक करने के लिए, हम मूल कारण, दो निर्माण विधियों और उनके बीच के अंतर को न समझने से शुरुआत करेंगे।
1920 के दशक में बेंडिंग मशीनों के आगमन से लेकर आज तक, ऑपरेटर बॉटम बेंड या ग्राउंडिंग के साथ पुर्जों को ढालते रहे हैं। हालाँकि पिछले 20-30 वर्षों में बॉटम बेंडिंग का चलन खत्म हो गया है, फिर भी जब हम शीट मेटल को मोड़ते हैं तो बेंडिंग के तरीके आज भी हमारी सोच में व्याप्त हैं।
1970 के दशक के अंत में सटीक पीसने वाले औज़ार बाज़ार में आए और उन्होंने बाज़ार की तस्वीर ही बदल दी। तो आइए देखें कि सटीक औज़ार, प्लेनर औज़ारों से कैसे अलग हैं, सटीक औज़ारों में बदलाव ने उद्योग को कैसे बदला है, और यह सब आपके प्रश्न से कैसे संबंधित है।
1920 के दशक में, मोल्डिंग डिस्क ब्रेक क्रीज़ से मैचिंग पंच के साथ वी-आकार के डाई में बदल गई। 90 डिग्री पंच का उपयोग 90 डिग्री डाई के साथ किया जाएगा। फोल्डिंग से फॉर्मिंग में परिवर्तन शीट मेटल के लिए एक बड़ा कदम था। यह तेज है, आंशिक रूप से क्योंकि नव विकसित प्लेट ब्रेक विद्युत रूप से सक्रिय है - अब प्रत्येक मोड़ को मैन्युअल रूप से मोड़ना नहीं है। इसके अलावा, प्लेट ब्रेक को नीचे से मोड़ा जा सकता है, जिससे सटीकता में सुधार होता है। बैकगेज के अलावा, बढ़ी हुई सटीकता को इस तथ्य के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है कि पंच अपनी त्रिज्या को सामग्री के आंतरिक झुकने त्रिज्या में दबाता है। यह उपकरण की नोक को मोटाई से कम मोटाई वाली सामग्री पर लगाने से प्राप्त होता है। हम सभी जानते हैं कि यदि हम एक स्थिर आंतरिक मोड़ त्रिज्या प्राप्त कर सकते हैं
अक्सर पुर्जों की आंतरिक मोड़ त्रिज्याएँ बहुत तीक्ष्ण होती हैं। निर्माताओं, डिज़ाइनरों और कारीगरों को पता था कि पुर्जे टिक जाएँगे क्योंकि ऐसा लगता था कि सब कुछ फिर से बनाया गया है - और वास्तव में ऐसा ही था, कम से कम आज के समय की तुलना में।
जब तक कुछ बेहतर नहीं आता, तब तक सब ठीक है। अगला कदम 1970 के दशक के अंत में आया जब सटीक ग्राउंड टूल्स, कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोलर और उन्नत हाइड्रोलिक कंट्रोल का आगमन हुआ। अब प्रेस ब्रेक और उसके सिस्टम पर आपका पूरा नियंत्रण है। लेकिन निर्णायक मोड़ एक सटीक ग्राउंड टूल है जिसने सब कुछ बदल दिया है। गुणवत्तापूर्ण पुर्जों के उत्पादन के सभी नियम बदल गए हैं।
निर्माण का इतिहास छलांगों और सीमाओं से भरा है। एक ही छलांग में, हम प्लेट ब्रेक के लिए असंगत फ्लेक्स रेडी से स्टैम्पिंग, प्राइमिंग और एम्बॉसिंग के माध्यम से बनाई गई एकसमान फ्लेक्स रेडी तक पहुँच गए। (नोट: रेंडरिंग और कास्टिंग एक ही चीज़ नहीं हैं; अधिक जानकारी के लिए कॉलम आर्काइव देखें। हालाँकि, इस कॉलम में, मैं रेंडरिंग और कास्टिंग, दोनों विधियों के लिए "बॉटम बेंडिंग" का उपयोग करता हूँ।)
इन विधियों में पुर्जे बनाने के लिए भारी मात्रा में टन भार की आवश्यकता होती है। बेशक, कई मायनों में यह प्रेस ब्रेक, उपकरण या पुर्जे के लिए बुरी खबर है। हालाँकि, लगभग 60 वर्षों तक ये सबसे आम धातु मोड़ने की विधि बनी रहीं, जब तक कि उद्योग ने एयरफॉर्मिंग की ओर अगला कदम नहीं उठाया।
तो, वायु निर्माण (या वायु झुकाव) क्या है? यह बॉटम फ्लेक्स की तुलना में कैसे काम करता है? यह उछाल त्रिज्या निर्माण के तरीके को फिर से बदल देता है। अब, मोड़ की आंतरिक त्रिज्या को बाहर निकालने के बजाय, वायु डाई के खुलने के प्रतिशत या डाई भुजाओं के बीच की दूरी के अनुसार एक "तैरती हुई" आंतरिक त्रिज्या बनाती है (चित्र 1 देखें)।
चित्र 1. वायु झुकाव में, झुकाव की आंतरिक त्रिज्या पंच की नोक से नहीं, बल्कि डाई की चौड़ाई से निर्धारित होती है। त्रिज्या फॉर्म की चौड़ाई के भीतर "तैरती" रहती है। इसके अलावा, प्रवेश गहराई (डाई कोण नहीं) वर्कपीस के झुकाव के कोण को निर्धारित करती है।
हमारी संदर्भ सामग्री कम मिश्र धातु कार्बन स्टील है जिसकी तन्य शक्ति 60,000 psi है और वायु निर्माण त्रिज्या डाई होल के लगभग 16% के बराबर है। प्रतिशत सामग्री के प्रकार, तरलता, स्थिति और अन्य विशेषताओं के आधार पर भिन्न होता है। शीट धातु में अंतर के कारण, अनुमानित प्रतिशत कभी भी पूर्ण नहीं होंगे। हालाँकि, वे काफी सटीक होते हैं।
नरम एल्यूमीनियम हवा डाई खोलने के 13% से 15% त्रिज्या बनाती है। गर्म रोल्ड अचार और तेलयुक्त सामग्री में डाई खोलने के 14% से 16% तक की वायु निर्माण त्रिज्या होती है। कोल्ड रोल्ड स्टील (हमारी आधार तन्य शक्ति 60,000 psi है) डाई खोलने के 15% से 17% त्रिज्या के भीतर हवा द्वारा बनाई जाती है। 304 स्टेनलेस स्टील एयरफॉर्मिंग त्रिज्या डाई होल का 20% से 22% है। फिर से, इन प्रतिशत में सामग्रियों में अंतर के कारण मूल्यों की एक सीमा होती है। किसी अन्य सामग्री का प्रतिशत निर्धारित करने के लिए, आप इसकी तन्य शक्ति की तुलना हमारी संदर्भ सामग्री की 60 KSI तन्य शक्ति से कर सकते हैं।
मान लीजिए हमारे कार्बन स्टील की तन्य शक्ति 60,000 psi है, मोटाई 0.062 इंच है, और आंतरिक मोड़ त्रिज्या 0.062 इंच है। इसे 0.472 डाई के V-छेद के ऊपर मोड़ें और परिणामी सूत्र इस प्रकार दिखाई देगा:
तो आपका अंदरूनी बेंड त्रिज्या 0.075″ होगा, जिसका उपयोग आप बेंड भत्ते, के कारक, वापसी और बेंड घटाव की गणना करने के लिए कुछ सटीकता के साथ कर सकते हैं - यानी यदि आपका प्रेस ब्रेक ऑपरेटर सही उपकरण का उपयोग कर रहा है और उन उपकरणों के आसपास भागों को डिजाइन कर रहा है जिनका उपयोग ऑपरेटर करते हैं।
उदाहरण में, ऑपरेटर 0.472 इंच का उपयोग करता है। स्टाम्प खोलना। ऑपरेटर कार्यालय में गया और बोला, "ह्यूस्टन, हमारे पास एक समस्या है। यह 0.075 है।" प्रभाव त्रिज्या? लगता है हमें वाकई एक समस्या है; हम इसे कहाँ से प्राप्त करें? सबसे नज़दीकी जो हम प्राप्त कर सकते हैं वह है 0.078। "या 0.062 इंच। 0.078 इंच। पंच त्रिज्या बहुत बड़ी है, 0.062 इंच। पंच त्रिज्या बहुत छोटी है।"
लेकिन यह गलत विकल्प है। क्यों? पंच त्रिज्या आंतरिक मोड़ त्रिज्या नहीं बनाती। याद रखें, हम नीचे के लचीलेपन की बात नहीं कर रहे हैं, हाँ, स्ट्राइकर की नोक ही निर्णायक कारक है। हम हवा के निर्माण की बात कर रहे हैं। मैट्रिक्स की चौड़ाई एक त्रिज्या बनाती है; पंच केवल एक धक्का देने वाला तत्व है। यह भी ध्यान रखें कि डाई कोण मोड़ की आंतरिक त्रिज्या को प्रभावित नहीं करता है। आप न्यून, V-आकार, या चैनल मैट्रिक्स का उपयोग कर सकते हैं; यदि तीनों की डाई चौड़ाई समान है, तो आपको समान आंतरिक मोड़ त्रिज्या मिलेगी।
पंच त्रिज्या परिणाम को प्रभावित करती है, लेकिन यह मोड़ त्रिज्या का निर्धारण करने वाला कारक नहीं है। अब, यदि आप फ्लोटिंग त्रिज्या से बड़ी पंच त्रिज्या बनाते हैं, तो भाग की त्रिज्या भी बड़ी हो जाएगी। इससे मोड़ भत्ता, संकुचन, K कारक और मोड़ कटौती बदल जाती है। खैर, यह सबसे अच्छा विकल्प नहीं है, है ना? आप समझ रहे हैं - यह सबसे अच्छा विकल्प नहीं है।
अगर हम 0.062 इंच का इम्पैक्ट रेडियस इस्तेमाल करें तो क्या होगा? यह प्रभाव अच्छा होगा। क्यों? क्योंकि, कम से कम तैयार औज़ारों का इस्तेमाल करते समय, यह प्राकृतिक "फ़्लोटिंग" आंतरिक बेंड रेडियस के जितना हो सके उतना करीब होता है। इस अनुप्रयोग में इस पंच का उपयोग सुसंगत और स्थिर बेंडिंग प्रदान करेगा।
आदर्श रूप से, आपको एक पंच त्रिज्या चुननी चाहिए जो फ्लोटिंग पार्ट फ़ीचर की त्रिज्या के करीब हो, लेकिन उससे ज़्यादा न हो। फ्लोट बेंड त्रिज्या के सापेक्ष पंच त्रिज्या जितनी छोटी होगी, बेंड उतना ही अस्थिर और पूर्वानुमानित होगा, खासकर यदि आप बहुत ज़्यादा बेंड करते हैं। बहुत संकीर्ण पंच सामग्री को कुचल देंगे और कम स्थिरता और दोहराव के साथ तीखे बेंड बनाएंगे।
कई लोग मुझसे पूछते हैं कि डाई होल चुनते समय केवल सामग्री की मोटाई ही क्यों मायने रखती है। एयर फॉर्मिंग त्रिज्या का अनुमान लगाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले प्रतिशत यह मानकर चलते हैं कि इस्तेमाल किए जा रहे साँचे में सामग्री की मोटाई के हिसाब से उपयुक्त साँचे का छेद है। यानी, मैट्रिक्स होल वांछित से बड़ा या छोटा नहीं होगा।
हालाँकि आप साँचे का आकार घटा या बढ़ा सकते हैं, लेकिन त्रिज्याएँ विकृत हो जाती हैं, जिससे कई बेंडिंग फ़ंक्शन मान बदल जाते हैं। अगर आप गलत हिट त्रिज्या का इस्तेमाल करते हैं, तो भी आपको ऐसा ही असर देखने को मिल सकता है। इसलिए, एक अच्छा शुरुआती बिंदु यह है कि सामग्री की मोटाई से आठ गुना बड़ा डाई ओपनिंग चुनें।
ज़्यादा से ज़्यादा, इंजीनियर दुकान पर आकर प्रेस ब्रेक ऑपरेटर से बात करेंगे। सुनिश्चित करें कि सभी को मोल्डिंग विधियों के बीच का अंतर पता हो। पता करें कि वे कौन सी विधियाँ और कौन सी सामग्री इस्तेमाल करते हैं। उनके पास मौजूद सभी पंच और डाई की सूची प्राप्त करें, और फिर उस जानकारी के आधार पर पुर्ज़े का डिज़ाइन तैयार करें। फिर, दस्तावेज़ में, पुर्ज़े की सही प्रोसेसिंग के लिए ज़रूरी पंच और डाई को लिखें। बेशक, आपके सामने कुछ ऐसी परिस्थितियाँ आ सकती हैं जब आपको अपने औज़ारों में बदलाव करना पड़े, लेकिन यह नियम के बजाय अपवाद होना चाहिए।
ऑपरेटर्स, मुझे पता है आप सब दिखावटी हैं, मैं खुद भी उनमें से एक था! लेकिन वो दिन गए जब आप अपनी पसंद के औज़ार चुन सकते थे। हालाँकि, पार्ट डिज़ाइन के लिए कौन सा औज़ार इस्तेमाल करना है, यह बताना आपके कौशल स्तर को नहीं दर्शाता। यह ज़िंदगी का एक सच है। अब हम हवा के बने हैं और अब आलस्य नहीं करते। नियम बदल गए हैं।
फ़ैब्रिकेटर उत्तरी अमेरिका की अग्रणी धातु निर्माण और धातुकर्म पत्रिका है। यह पत्रिका समाचार, तकनीकी लेख और केस हिस्ट्री प्रकाशित करती है जो निर्माताओं को अपना काम अधिक कुशलता से करने में सक्षम बनाती है। फ़ैब्रिकेटर 1970 से इस उद्योग में अपनी सेवाएँ दे रही है।
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