Kantbankvormen: definitie, typen en toepassingen

Plaatbewerking Het is een populair fabricageproces dat wordt gebruikt voor onderdelen of producten met uiteenlopende vormen. Er zijn verschillende soorten vormtechnieken beschikbaar; kantbankvormen is er één van. Het staat bekend om de flexibiliteit in gereedschap, instelling en ontwerpwijzigingen. 

Waarom heet het zetbankvormen? Het omvat het gebruik van een instrument dat een "zetbank" wordt genoemd. Dit instrument bestaat uit een matrijs en een stempel en zorgt voor de vervormingskracht, die wordt aangedreven door hydraulische, mechanische of elektrische middelen. Fabrikanten geven hiervoor de voorkeur aan CNC-zetbanken. 

In de volgende paragrafen worden het mechanisme van de kantbank, de verschillende typen, vormberekeningen en industriële toepassingen besproken. 

Wat is kantbankvormen? Definitie en belang 

Wat is vormen eigenlijk? Vormen is een metaalbewerkingsproces waarbij gecontroleerde kracht het materiaal plastisch vervormt om de gewenste geometrie te creëren. Bij vormen wordt geen materiaal verwijderd, zoals bij subtractieve productie.

Het vormen met een kantbank is een plaatbewerking Een methode waarbij een gecontroleerde mechanische kracht op de stempel wordt uitgeoefend om het plaatmetaal in de vorm te brengen die door de tegenmatrijs wordt gedefinieerd. Het omvat een permanente vervorming van het materiaal om de gewenste gebogen vorm, kromming of profielvorm te verkrijgen. Er worden matrijzen en stempels gebruikt die geschikt zijn (of speciaal ontworpen zijn) voor de onderdelen die u wilt vormen. 

Het materiaal ondervindt een kracht die groter is dan zijn opbrengst sterktewaardoor de roosterstructuur verschuift en plastisch vervormt tot een vorm die wordt bepaald door de matrijsopening. treksterkte Dit is een andere cruciale factor bij het persen van plaatmetaal, omdat het de toelaatbare limiet van de toegepaste kracht bepaalt om breuk te voorkomen.

Buiging van de neutrale as

Tijdens het buigen wordt het materiaal aan de ene kant van de plaat samengedrukt en aan de andere kant uitgerekt. Dus, een denkbeeldige lijn, "neutrale as,” wordt als een van de factoren beschouwd. Bovendien hebben terugvering, ductiliteit, vervormbaarheid en hardheid ook invloed op het vorm-/buigmechanisme. 

Kernelementen van vorming

Een vormproces met een kantbank omvat drie belangrijke elementen: materiaal, gereedschap en machineEen breed scala aan materiaalplaten kan worden gebogen, waaronder aluminium, roestvrij staal, staal, koper, titanium en messing. De compatibele dikte varieert van 0.5 tot 40 mm of meer. 

Gereedschap voor kantbanken omvat de stempel en de matrijs (U-, V-vormig, enz.), die gemaakt zijn van sterke materialen zoals chroommolybdeen en wolfraamcarbide.

Belangen bij de fabricage van plaatmetaal 

Kantbanken behoren tot de fundamentele systemen voor het nauwkeurig buigen van metalen platen. Met de juiste matrijzen kunnen ze vlakke platen omzetten in complexe 3D-onderdelen. 

• Hoge structurele stijfheid, die verder verbeterd kan worden met verstevigingen.
• Vormgeving vermindert de behoefte aan lassen en andere soorten verbindingen.
• CNC-automatisering van kantbanken verbetert de productiesnelheid en -efficiëntie aanzienlijk. 

Vier verschillende soorten kantbanken

Soorten kantbanken

Laten we vier verschillende soorten kantbanken eens nader bekijken: hydraulische, mechanische, elektrische en CNC-kantbanken.

Hydraulische kantbanken 

Hydraulische kantbanken maken gebruik van hydraulische pompen met olie erin; naarmate de temperatuur stijgt en de olie uitzet, wordt de beweging van de stempel in gang gezet. Deze conventionele persen zijn geschikt voor platen met een gemiddelde tot hoge dikte, en hoge precisie is niet cruciaal voor de prestaties. 

• Voors: Hoge capaciteit (tot meer dan 500 ton), goede drukregeling, eenvoudig in gebruik en minder kostbaar.
• nadelen: Stabiliteit bij lage hellingshoeken, risico op olielekkage en de noodzaak van frequent onderhoud. 

Mechanische kantbanken 

Mechanische kantbanken maken gebruik van een vliegwielmechanisme in combinatie met een krukas en een koppeling. Elektromotoren drijven het vliegwiel aan, terwijl een koppeling het verbindt met de krukas, waardoor deze rotatie wordt omgezet in lineaire beweging die de neerwaartse stempels aandrijft. Hydraulische kantbanken zijn geschikt voor snelle en repetitieve vormbewerkingen. 

• Voors: Snelle slagen, consistente vormgeving en een eenvoudige opstelling.
• nadelen: Minder nauwkeurigheid, operationele veiligheidsrisico's en beperkte flexibiliteit.

Elektrische kantbanken

Elektrische kantbanken worden gekenmerkt door hun "elektrische servoaandrijving", die zorgt voor een hoge precisie. plaatwerk fabricageZe kunnen complexe plaatwerkonderdelen vormen met meerdere buigingen en krommingen. Een kogelspindelmechanisme zet de rotatiebewegingen van servomotoren om in een verticale richting. Tegelijkertijd kan de beweging van de kogelspindel elektronisch worden aangestuurd voor een nauwkeurige beweging van de stempel.

• Voors: Hoge precisie, schoon buigen en kosteneffectief voor grote volumes. 
• nadelen: Beperkt tot extra zware ladingen en duurdere installatie.

CNC afkantpersen

CNC-kantbanken hebben geen apart aandrijfmechanisme. In plaats daarvan maken ze gebruik van hydraulische, elektrische of hybride aandrijfsystemen, geïntegreerd met een CNC-systeem dat de beweging van de stempel, de uitlijningsslagcycli, de buighoek en de positie van de achteraanslag regelt via computercommando's. 

CNC-automatisering vermindert het risico op onnauwkeurigheden en defecten door constante controle over alle procesvariabelen te garanderen. CNC-kantbanken zijn uitermate geschikt voor het vormen van complexe onderdelen die nauwere toleranties en een consistente productie vereisen.

• Voors: Nauwkeurig buigen, snellere insteltijd, hoge complexiteit en herhaalbaarheid.
• nadelen: Hogere initiële investering en onderhoudskosten.

Soorten vormbewerkingen met een kantbank 

Luchtbuigen, bodembuigen en munten vormen zijn drie soorten kantbankvormen die in de fabricage worden gebruikt. De keuze hangt af van de materiaaleigenschappen van de plaat, de gewenste nauwkeurigheid, de buigflexibiliteit en het beschikbare tonnage. 

Lucht buigen

Air buigen

Bij luchtbuigen wordt het werkstuk in de matrijs geperst, waarbij de stempel de bodem van de matrijs niet raakt. De diepte die de stempel in de V-vormige matrijs bereikt, bepaalt de buighoek. Hierdoor is één enkele gereedschapsinstelling voor de kantbank voldoende voor verschillende buighoeken. 

Bij luchtbuigen is de contacttijd van de stempel korter, wat de cyclustijd verkort en oppervlaktedefecten voorkomt. Wel is er bij luchtbuigen een sterkere invloed van terugvering. 

Wanneer te gebruiken:  Het buigen van dunne tot middelmatig dikke platen, buigen met een lage tonnage en wanneer een onderdeel meerdere buighoeken vereist.

Onderaan buigen

Bodem buigen 

In tegenstelling tot luchtbuigen, houdt bodembuigen (of bodembuigen) in dat de stempelpunt helemaal tot de bodem van de matrijs van de metaalvormpers wordt gedrukt. Bij dit type plaatmetaalpersvormen bepaalt de matrijsgeometrie de buighoek en is dieptecontrole niet nodig. Het nadeel is echter dat er meer tonnage nodig is. 

Wanneer te gebruiken: Wanneer nauwkeurig buigen met een kleinere tolerantie vereist is. 

Bewerking middels ‘coining’

Plaatmetaal munten

Bij dit type vormbewerking wordt het werkstuk onder hoge druk, doorgaans tot wel tien keer de druk bij luchtbuigen, samengedrukt tussen een stempel en de matrijs van de metaalvormpers. Hierdoor vloeit het materiaal en vormt het bochten met een nauwkeurige hoek en radius.

Wanneer te gebruiken: Voor nauwkeurige buighoeken en minimale terugvering, bij dikke en harde platen. 

Wiskundige berekeningen bij het buigen met een kantbank 

Bij het vormen met een kantbank worden diverse wiskundige berekeningen uitgevoerd met betrekking tot fysische eigenschappen en buigvariabelen, waaronder de K-factor, buigtoeslag en buigcorrectie. 

Laten we eens kijken naar enkele berekeningen voor het buigen met een kantbank. 

K-factor

Wanneer de buigkracht intreedt, verschuift de neutrale as naar de binnenradius. Houd daarom rekening met de K-factor bij het ontwerpen en fabriceren om deze verschuiving te compenseren tijdens het dimensioneren van vlakke platen. Bijvoorbeeld 0.3 voor roestvrij staal en 0.5 voor aluminium. 

k=tT, waarbij t = afstand tussen de binnenste buigradius en de neutrale as en T = dikte

Buigtoeslag en aftrek

Beide parameters worden gebruikt om het vlakke patroon voor de gewenste buiggeometrie te bepalen. De buigtoeslag houdt rekening met de verbruikte materiaallengte langs de neutrale as en wordt meegerekend bij de berekening van het vlakke patroon. De buigaftrek wordt daarentegen van het vlakke patroon afgetrokken.

BA=180π180​×θ×(Ri+K⋅T)

BD=2×(Ri+T)×tan(θ2)−BA)

Spring terug

Terugvering verwijst naar het elastische verschijnsel dat optreedt in een materiaal tijdens het buigen. De buighoeken nemen iets af wanneer de belasting wordt opgeheven, omdat plaatmetaal de neiging heeft terug te keren naar zijn oorspronkelijke positie. 

Gebruik de formule van Gardiner om de terugvering te berekenen:

Terugvering = θ xE x T2 x Y x Ri, waarbij E = stijfheid, T = dikte, Ri = binnenbuigradius, Y = vloeigrens

Industriële toepassingen van kantbankvormen 

onderdelen voor het buigen van onderdelen met een kantbank

Kantbankvormen wordt gebruikt voor de productie van een breed scala aan plaatmetalen onderdelen en producten. Deze technologie is populair in diverse industrieën vanwege de complexiteit van de onderdelen, de precisie en het brede diktebereik, evenals de lage gereedschapskosten en de flexibiliteit in productievolumes.

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de toepassingen van kantbankvormen in de automobiel-, luchtvaart-, elektronica-, medische en architectuurindustrie. 

Opsommen

Met een kantbank kunnen complexe, meervoudig gebogen onderdelen met hoge precisie voor diverse industrieën worden geproduceerd. Het is geschikt voor het verwerken van roestvrij staal, aluminium, staal, ijzer, Inconel en andere metalen platen met verschillende diktes. Het is echter even belangrijk om de juiste matrijs en vormvariabelen te gebruiken.

Als u nauwkeurige en foutloze plaatwerkonderdelen nodig heeft, kan ProleanTech deze voor u vervaardigen met behulp van geavanceerde CNC-kantbanken. Fabricage van plaatwerk Ons aanbod omvat een reeks processen, waaronder stempelen, lasersnijden, lassen, oppervlaktebehandeling en andere aanverwante procedures. Hoe complex en rigide uw ontwerp ook is, wij kunnen de gewenste resultaten leveren. 

FAQ

Bij welk vormproces wordt een kantbank gebruikt?

De belangrijkste vormprocessen waarbij een kantbank wordt gebruikt, zijn U-buigen, V-buigen, bodembuigen, luchtbuigen en munten slaan.

Wat is de regel van 8 op een kantbank?

De 8-regel bij een kantbank stelt dat de opening van een V-matrijs groter moet zijn dan 8 keer de plaatdikte. 

Wat is de minimale buigradius voor een kantbank?

De minimale buigradius voor een kantbank is afhankelijk van de dikte en het materiaalsoort, en ligt doorgaans tussen 0.8 en 2 keer de dikte.