프레스 브레이크의 작은 금속 부품의 항복, 인장 및 굽힘

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이번 달에 우리는 두 명의 독자로부터 이야기를 듣습니다. 한 명은 용어에 대한 질문이 있고 다른 한 명은 매우 작은 부품을 구부리는 것에 대한 질문이 있습니다. 하나는 업계의 모든 사람이 동일한 용어를 사용하는 것이 얼마나 중요한지 강조합니다. 많은 사람들이 실제로는 서로 바꿔 쓸 수 없는 용어를 서로 바꿔서 사용합니다. 다른 하나는 절곡 산업에 종사하는 사람들이 동일한 기본 원칙에 따라 작업하면서도 여전히 창의력을 발휘할 수 있는 기회가 많다는 것을 보여줍니다.

질문: 기사에서 20% 규칙에 대해 논의할 때 인장 강도가 60KSI인 냉간 압연 강철(CRS)을 기준으로 사용하여 다양한 재료의 굽힘 반경을 추정했습니다. 또한 60 KSI가 A36 CRS의 인장 강도라고 언급하셨습니다.

인장 강도와 함께 "항복 강도" 및 "궁극적 인장 강도"라는 용어를 보았습니다. 인장 강도를 언급할 때 항복 강도가 아닌 최대 인장 강도를 말하는 것으로 가정합니까?

답변: 업계의 많은 용어와 마찬가지로 항복 강도와 최대 인장 강도는 종종 같은 의미로 사용됩니다. 물론, 그것들은 서로 바꿔 사용할 수 없으며 정확한 의미와 가치를 가지고 있습니다. 굽힘 허용, 외부 세트백, 굽힘 공제 및 k-계수와 같은 굽힘 용어에 대해서도 마찬가지입니다.

간단히 말하면, 항복강도는 금속의 탄성이 소성화되는 지점을 나타냅니다. 탄성이란 재료가 하중에서 풀려 원래의 모양으로 돌아가는 것을 말합니다. 하중이 항복점에 도달하면 재료가 구부러지고 몇 도의 스프링백이 줄어들고 구부러진 상태가 유지됩니다(그림 1 참조).

최대 인장 강도(종종 인장 강도라고도 함)는 재료가 늘어나기 시작하여 궁극적으로 파손될 때까지 견딜 수 있는 응력 또는 하중의 양을 나타냅니다. 다르게 말하면, 인장 강도는 가해지는 기계적 하중(이 경우에는 절곡기 펀치)으로 인해 발생하는 장력에 대한 재료의 저항입니다. 골절 지점은 자명합니다. 네가 망쳤어, 친구. 그리고 당신 말이 맞습니다. 저는 기본 연강 재료의 평균 강도 값으로 60,000PSI를 사용하여 최고의 인장 강도로 작업합니다.

20% 규칙은 특정 다이 개구부 위로 구부릴 때 공기 형성 반경이 무엇인지 결정하는 데 도움이 됩니다. (다이 오프닝의 약 20%에서 반경을 형성하는 304 스테인리스강의 성형 거동을 따서 명명되었습니다.) 저는 다양한 재료에 대해 다양한 반경 백분율을 제공합니다. A36 강철의 경우 다이 개방 비율의 범위는 15%~17%이며, 16%가 중앙값입니다. 따라서 A36을 공기 성형할 때 결과 반경은 다이 개구부의 15%에서 17% 사이가 됩니다.

경우에 따라 값의 범위가 더 중요할 수도 있습니다. 왜? 대답은 간단합니다. 두 가지 재료가 동일하지 않습니다. 극한 인장 강도, 항복 강도, 경도, 탄성 계수 및 기타 변수에 대한 값은 각 열마다 다릅니다. (열은 각각의 새로운 용융 금속 배치의 이름입니다.) 이것이 바로 20% 규칙이 단지 경험의 법칙인 이유이기도 합니다. 그러나 이는 합리적으로 정확한 경험 법칙입니다.

질문: 우리는 너비가 0.213인치, 길이가 1.33인치인 작은 판금 스프링을 구부립니다. 4개의 90도 굽힘과 2~4개의 추가 개방 굽힘이 필요합니다. 재료는 일반적으로 두께가 0.003~0.015인치이고 완전 경질 또는 반경질 300 시리즈 스테인리스강으로 모두 포토 에칭 처리되어 있습니다. 우리는 자체 제작한 맞춤형 툴링과 함께 매우 정확하고 반복 가능한 프레스 브레이크를 사용합니다. 무거운 부품에 사용되는 에어 벤딩 방법과 공식이 이러한 매우 작은 부품에도 작동합니까?

에어 벤딩은 얇은 소재에서는 잘 작동하지만 두꺼운 부품은 접히거나 갈라지는 경향이 있습니다. 저는 펀치 반경이 더 큰 새 도구를 만드는 중이지만, 부품 설계자들은 컷아웃을 굽힘 부분에 너무 가깝게 배치하는 경향이 있거나 굽힘 부분을 매우 가깝게 원하기 때문에 제가 할 수 있는 작업이 약간 제한되어 있습니다. 또한 훨씬 더 큰 반경이 필요한 150도 굽힘 부품이 곧 출시될 예정인데, 그 툴링이 어떤 모습일지 잘 모르겠습니다.