Kerja Pelat

Views:
 
     
 

Presentation Description

a partially translated of Sheet metal working

Comments

By: ujangyahya (17 month(s) ago)

Pa cara cari volume pla atau rumus volume plat cntohnya plat seperti cerobong asap. terima kasih Pa Mahros atas jawabannya!

Presentation Transcript

KERJA PELAT (SHEET METALWORKING):

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e KERJA PELAT (SHEET METALWORKING) Cutting Operations/ Pemotongan Bending Operations/ penekukan Drawing/ Penarikan Pembentukan pelat yang lain Dies and Presses untuk Pemrosesan Pelat Operasi pelat tidak pada mesin pres. Penarikan tabung

Definisi Kerja Pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Definisi Kerja Pelat Pemotongan dan pembentukan terhadap lembaran logam relatif tipis Tebal lembaran logam = 0.4 mm (1/64 in) sd 6 mm (1/4 in) Tebal pelat asal > 6 mm Operasi bisanya dikategorikan sebagai kerja dingin

Produk Logam Lembaran dan pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Produk Logam Lembaran dan pelat Lembaran atau pelat untuk konsumen atau produk industri , seperti : Automobiles and trucks Airplanes Railway cars and locomotives Farm and construction equipment Small and large appliances Office furniture Computers and office equipment

Keunggulan benda kerja berbahan pelat logam:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Keunggulan benda kerja berbahan pelat logam Kekuatan tinggi Akurasi dimensi bagus Permukaan akhir bagus Biaya relatif murah Ekonomis untuk produksi massal

Terminologi Kerja Pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Terminologi Kerja Pelat Punch‑and‑die – perkakas untuk melakukan pemotongan , penekukan dan penarikan Stamping press – mesin perkakas yang menjalankan kebanyakan operasi kerja pelat Stampings – produk kerja pelat

Tipe Dasar Proses Kerja Pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover , Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Tipe Dasar Proses Kerja Pelat Cutting / Pemotongan Pengguntingan untuk memisahkan lemabaran yang luas Blanking untuk memotong sisi luar benda kerja dari lembaran Punching untuk membuat lubang pada lembran pelat Bending Menekuk pelat terhadap satu sumbu lurus Drawing Pembentukan lembaran pelat menjadi bentuk convex atau concave

Pemotongan Pelat Logam:

Pemotongan Pelat Logam Figure 20.1 Pengguntingan logam lembaran diantara dua ujung pemotong : (1) sesaat sebelum pons menyentuh benda kerja ; (2) pons mulai menekan benda kerja , menyebabkan deformasi plastis . (3) pons menekan terhadap benda kerja menyebabkan permukaan terpotong halus ; (4) retakan terjadi pada sisi lain dari pemotong yang memisahkan pelat .

Pemotongan Pelat Logam:

Pemotongan Pelat Logam ©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover , Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e

Shearing, Blanking, and Punching:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Shearing, Blanking, and Punching Tiga operasi dasar pemotongan pelat : Shearing Blanking Punching

Shearing:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Shearing Operasi pemotongan sepanjang garis lurus di antara dua pemotong Umumnya untuk memotong pelat yang lebar Figure 20.3 operasi pengguntingan ; (a) pandangan samping operasi pemotongan ; (b) pandangan depan gunting mesin yang dengan bilah pisau atas miring

Blanking and Punching:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Blanking and Punching Blanking – pemotongan pelat untuk memisahkan benda kerja ( disebut sbg blank ) dari lembaran sekelilingnya Punching – mirip dg blanking kecuali yang terpotong adalah sekrap ( disebut sbg slug ) Figure 20.4 (a) Blanking and (b) punching.

Variabel penting pada Pemotongan:

Variabel penting pada Pemotongan Parameter Proses : Ukuran pons dan die Kecepatan pemotongan , pelumasan dan celah pemotongan ©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e

Skema ujung pelat yang digunting:

Skema ujung pelat yang digunting

Tahapan pemotongan dan penampang hasil potong:

Tahapan pemotongan dan penampang hasil potong ©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e

Celah pada Pemotongan Pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Celah pada Pemotongan Pelat Jarak antara ujung pons dan die Umumnya antara 4% and 8% dari tebal pelat Jika terlalu kecuali , garis retakan tidak menyatu dan menyebabkan rambatan retakan ganda dan gaya yang besar Jika terlalu besar , logam terjepit di antara dua pemotong dan hasilnya berduri ( burr ) panjang seperti gantolan .

Celah pada Pemotongan Pelat:

Celah pada Pemotongan Pelat Efek dari celah , c terhadap zona deformasi pada pons dan die. Jika celah meningkat bahan cenderung tertarik ke die daripada tergunting ©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e

Celah pada Pemotongan Pelat:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Celah pada Pemotongan Pelat Celah direkomendasi dihitung dengan : c = at dengan c = celah ; a = tetapan tambahan ; dan t = tebal pelat Tetapan a ditentukan oleh tipe logam

Tetapan “a” berdasarkan kelompok logam:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Tetapan “a” berdasarkan kelompok logam Metal group a 1100S and 5052S aluminum alloys, all tempers 0.045 2024ST and 6061ST aluminum alloys; brass, soft cold rolled steel, soft stainless steel 0.060 Cold rolled steel, half hard; stainless steel, half hard and full hard 0.075

Punch and Die Sizes:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Punch and Die Sizes For a round blank of diameter D b : Blanking punch diameter = D b ‑ 2 c Blanking die diameter = D b where c = clearance For a round hole of diameter D h : Hole punch diameter = D h Hole die diameter = D h + 2 c where c = clearance

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.6 Die size determines blank size D b ; punch size determines hole size D h .; c = clearance Punch and Die Sizes

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Tujuan : memudahkan slug atau blank jatuh melalui die Sudut umumnya : 0.25  - 1.5  pada masing-masing sisi Figure 20.7 Angular clearance. Celah Anguler

Perkakas pemotong:

Perkakas pemotong Bench Shear ( Gunting tuas dan bagiannya ) Pandangan dekat rahang pemotong

Perkakas pemotong:

Perkakas pemotong Gunting mesin yang mampu memotong pelat tebal sd 6mm Mesin Pemotong Guillotine

Gaya Pemotongan:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Gaya Pemotongan Penting untuk menentukan ukuran mesin press ( tonase ) F = S t L dengan S = kekuatan geser logam ; t = tebal pelat ; L = panjang pemotongan Karena harga S jarang tersedia , maka diambil dari harga kekuatan tarik maksimum (UTS) material, sehingga F = 0.7 (UTS) t L Note: 1 Ton = 8.90 kN. 1kN = .112 Tons

Contoh Properties untuk Baja:

Contoh Properties untuk Baja Properties of Steel UNS Number Processing Method Yield Strength kpsi Tensile Strength kpsi Yield Strength MPa Tensile Strength MPa Elongation in 2 in. Reduction in Area Brinell Hardness % % H_b G10100 Hot Rolled 26 47 179 324 28 50 95 G10100 Cold Drawn 44 53 303 365 20 40 105 G10150 Hot Rolled 27 50 186 345 28 50 101 G10150 Cold Drawn 47 56 324 386 18 40 111 G10180 Hot Rolled 32 58 220 400 25 50 116 G10180 Cold Drawn 54 64 372 441 15 40 126 G10350 Hot Rolled 39 72 269 496 18 40 143 G10350 Cold Drawn 67 80 462 551 12 35 163 G10350 Drawn 800 F 81 110 558 758 18 51 220

Contoh Properties untuk Aluminum alloy (lakuran):

Contoh Properties untuk Aluminum alloy ( lakuran ) Properties of Aluminum Alloys UNS Alloy Number Temper Yield Strength (kpsi) Tensile Strength ( kpsi ) Shear Modulus of Rupture ( kpsi ) Fatigue Strength ( kpsi ) Elongation in 2 in., % Brinell Hardness ( H_b ) A91100 -O 5 13 9.5 5 45 23 A91100 -H12 14 15.5 10 6 25 28 A91100 -H14 20 22 14 9 16 40 A91100 -H16 24 26 15 9.5 14 47 A91100 -H18 27 29 16 10 10 55 A93003 -O 6 16 11 7 40 28 A93003 -H12 17 19 12 8 20 35 A93003 -H14 20 22 14 9 16 40 A93003 -H16 24 26 15 9.5 14 47 A93003 -H18 27 29 16 10 10 55

Contoh soal:

Contoh soal 1. Pelat aluminum A93003 tebal 3 mm yang telah mengalami temper H14 hendak dipotong dengan pisau guillotine. Dimensi pelat 1200 x 1000mm dan hendak dipotong sepanjang lebarnya . Tentukan gaya potong yang diperlukan jika bilah pisau atas miring 3 o bilah pisau keduanya sejajar 2. Baja G10180 hasil pengerjaan dingin hendak dibuat ring berukuran diameter luar 10mm dan diameter dalam 6mm. Tentukan ukuran pons dan die Berapakah gaya yang yang diperluka n untuk memotong satu ring tersebut jika menggunakan

Compound dies:

Compound dies Beberapa operasi pada pelat yang sama dibuat dengan satu langkah pada satu stasiun kerja  dibuat dengan compound dies ilustrasi skema (a) sebelum dan (b) setelah operasi blanking untuk membuat sebuah ring pada sebuah compound die. Perhatikan gerakan pemisahan die ( atau balnking ) dan pons

Progressive dies:

Progressive dies Benda kerja dibuat dengan ulti operasi misalnya punching, blanking dan notching dibuat pada laju produksi tinggi dalam progressive dies. (c) pembuatan ring dengan progressive die pembentukan tutup atas kaleng aerosol dengan sebuah progressive die. Catatan bahwa benda kerja tetap menempel lembaran pelat sampai dengan operasi komplit

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover , Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.11 (a) Penekukan lembaran logam Penekukan lembaran Logam Penekukan didefinisikan sebagai pembengkokan logam terhadap sebuah sumbu lurus untuk mendapatkan deformasi ( perubahan bentuk ) permanen α = sudut tekuk w = lebar lembaran R = radius tekuk t = tebal lembaran α ′ = 180° - α , sudut “included”

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Ketika penekukan bagian dalam sumbu netral mengalami tekan sementara bagian luar mengalami tarik Figure 20.11 (b) elongasi tekan dan tarik keduanya terjadi pada penekukan . Sheet Metal Bending

Tipe Penekukan Lembaran Logam :

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover , Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Tipe Penekukan Lembaran Logam V‑bending – dilakukan dengan die berbentuk V Edge bending – dibuat dengan sebuah wiping die Panah menujukkan arah pemberian gaya

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Untuk produksi rendah Dibuat pada mesin press brake Die V sederhana dan tidak mahal Figure 20.12 (a) V‑bending; V-Bending

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Untuk laju produksi tinggi Diperlukan bantalan penahan (Pressure pad) Dies lebih kompleks dan mahal Edge Bending Figure 20.12 (b) edge bending.

Penarikan selama Penekukan:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Penarikan selama Penekukan Jika radius tekuk relatif kecil dibanding tebal pelat , logam cenderung tertarik selama penekukan Penting untuk memperkirakan jumlah penarikan , sehingga panjang akhir = dimensi yang ditentukan Masalah : menentukan panjang sumbu netral sebelum ditekuk .

Rumus Kelonggaran Tekuk :

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Rumus Kelonggaran Tekuk Dengan A b = kelonggaran tekuk (bend allowance);  = sudut tekuk ; R = radius tekuk ; t = tebal pelat ; and K ba = faktor untuk memerkirakan penarikan Jika R < 2 t , K ba = 0.33 Jika R  2 t , K ba = 0.50

Springback:

Springback Penambahan sudut “include” ( sudut dalam ) hasil penekukan dibandingkan terhadap sudut perkakas tekuk setelah perkakas dilepas ( beban ditiadakan ) Alasan terjadinya springback : Jika tekanan tekuk dihilangkan , energi elastis tersisa pada benda tertekuk , menyebabkan ianya balik sebagian ke bentuk semula Springback naik seiring turunnya modulus elastisitas , E, dan naiknya kekuatan lulur (yield), Y dari bahan Setelah springback : Sudut tekuk akan turun ( sudut dalam “include” akan naik Radius tekuk akan naik

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.13 Springback pada penekukan dapt dilihat sebagai sebuah pengurangan sudut tekuk dan penambahan radius tekuk : (1) selama penekukan , pelat dipaksa ke radius R b dan sudut dalam  b ' mengikuti perkakas penekuk , ( 2) setelah pons diangkat , pelat “springs back” ke radius R dan sudut  ‘. Springback  

Springback in bending:

Springback in bending Berikut ilustrasi springback pada penekukan : Manufacturing processes by S. Kalpakjian and S. Schmid α i : sudut tekuk sebelum springback α f : sudut tekuk setelah springback R i : radius tekuk sebelum springback R f : radius tekuk sesudah springback Catatan ; R i dan R f adalah radius internal 39

Springback in bending:

Springback in bending Untuk memerkirakan springback , rumus berikut dapat digunakan : Manufacturing processes by S. Kalpakjian and S. Schmid dengan : R i , R f : radius mula dan radius tekuk akhir Y: kekuatan luluh (Yield strength) E: modulus Young’ t: tebal lembaran 40

Kompensasi terhadap Springback:

41 Kompensasi terhadap Springback Banyak cara untuk mengompensasi springback . Dua cara yang lazim : Overbending / penekukan berlebih Bottoming (coining) Jika penekukan berlebih diterapkan pada penekukan V ( misalnya ), sudut dan radius pons dibuat sedikit lebih kecil daripada sudut dan radius benda kahir . Dengan cara ini lembaran tertekuk akan “ springback ” ke nilai yang diinginkan . Bottoming melibatkan penekanan terhdap pelat pada langkah akhir , sehingga mendeformasi plastis pelat pada daerah tekukan .

Gaya Penekukan (Bending Force):

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Gaya Penekukan (Bending Force) Gaya tekuk maksimum dapt diperkirakan sebagai : dengan F = gaya tekuk ; TS = tensile strength lembar logam ; w = lebar pelat pada arah sumbu tekuk ; dan t = tebal pelat . Untuk penekukan -V, K bf = 1.33 ; untuk penekukan ujung , K bf = 0.33 D= dimensi bukaan die

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.14 Dimensi bukaan die: (a) V‑die , (b) wiping die. Dimensi Bukaan Die

Variasi Flanging:

44 Variasi Flanging Termasuk dalam operasi penekukan adalah : Flanging adalah oprasi penekukan dengan ujung pelat ditekuk 90 o membentuk rim atau flens . Hal ini sering dilakukan untuk memerkuat pelat atau memerkakunya pelat . Flens dapat lurus , ulur atau kerut . Straight flanging ( lurus ) Stretch flanging ( ulur ) Shrink flanging ( kerut )

Variasi Flanging:

Variasi Flanging Pada flanging ulur (stretch) proyeksi garis tekuk adalah cekung dan pelat ditarik melingkar , yakni A>B. Flens mengalami pengurusan pada stretch flanging. Pada flanging kerut garis proyeksi tekukan adalah cembung (convex) dan bahan ditekan , yakni A<B. Pelat mengalami penggemukan pada shrink flanging. 45 Figures courtesy of Engineering Research Center for Net Shape Manufacturing

Variasi Bending:

Variasi Bending Operasi bending yang lain, termasuk : Hemming melibatkan penekukan ujung lembaran ke pelat semula pada tahap penekukan lebih dari sekali . Proses ini sering digunakn untuk menghilangkan ujung tajam , meningkatkan kekakuan , dan memercantik penampilan ; seperti ujung daun pintu mobil . Seaming operasi bending dengan dua lembar logam disatukan . Curling ( pengeritingan atau beading) membentuk ujung benda kerja menjadi sebuah roll. Pengeritinganjuga digunakan untuk keamana , kekuatan dan estetika . 46 Hemming Seaming Curling

Drawing :

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Drawing Sheet metal forming to make cup‑shaped, box‑shaped, or other complex‑curved, hollow‑shaped parts Sheet metal blank is positioned over die cavity and then punch pushes metal into opening Products: beverage cans, ammunition shells, automobile body panels Also known as deep drawing (to distinguish it from wire and bar drawing)

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.19 (a) Drawing of cup‑shaped part: (1) before punch contacts work, (2) near end of stroke; (b) workpart: (1) starting blank, (2) drawn part. Drawing

Clearance in Drawing:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Clearance in Drawing Sides of punch and die separated by a clearance c given by: c = 1.1 t where t = stock thickness In other words, clearance is about 10% greater than stock thickness

Tests of Drawing Feasibility:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Tests of Drawing Feasibility Drawing ratio Reduction Thickness-to-diameter ratio

Drawing Ratio DR:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Drawing Ratio DR where D b = blank diameter; and D p = punch diameter Indicates severity of a given drawing operation Upper limit: DR  2.0 Most easily defined for cylindrical shape:

Reduction r:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Reduction r Defined for cylindrical shape: Value of r should be less than 0.50

Thickness‑to‑Diameter Ratio t/Db:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Thickness‑to‑Diameter Ratio t / D b Thickness of starting blank divided by blank diameter Desirable for t/D b ratio to be greater than 1% As t/D b decreases, tendency for wrinkling increases

Blank Size Determination:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Blank Size Determination For final dimensions of drawn shape to be correct, starting blank diameter D b must be right Solve for D b by setting starting sheet metal blank volume = final product volume To facilitate calculation, assume negligible thinning of part wall

Shapes other than Cylindrical Cups:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Shapes other than Cylindrical Cups Square or rectangular boxes (as in sinks), Stepped cups Cones Cups with spherical rather than flat bases Irregular curved forms (as in automobile body panels) Each of these shapes presents its own unique technical problems in drawing

Other Sheet Metal Forming on Presses:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Other Sheet Metal Forming on Presses Other sheet metal forming operations performed on conventional presses Operations performed with metal tooling Operations performed with flexible rubber tooling

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Makes wall thickness of cylindrical cup more uniform Figure 20.25 Ironing to achieve more uniform wall thickness in a drawn cup: (1) start of process; (2) during process. Note thinning and elongation of walls. Ironing

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Creates indentations in sheet, such as raised (or indented) lettering or strengthening ribs Figure 20.26 Embossing: (a) cross‑section of punch and die configuration during pressing; (b) finished part with embossed ribs. Embossing

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.28 Guerin process: (1) before and (2) after. Symbols v and F indicate motion and applied force respectively. Guerin Process

Advantages of Guerin Process:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Advantages of Guerin Process Low tooling cost Form block can be made of wood, plastic, or other materials that are easy to shape Rubber pad can be used with different form blocks Process attractive in small quantity production

Dies for Sheet Metal Processes:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Dies for Sheet Metal Processes Most pressworking operations performed with conventional punch‑and‑die tooling Custom‑designed for particular part The term stamping die sometimes used for high production dies

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.30 Components of a punch and die for a blanking operation. Punch and Die Components

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.31 (a) Progressive die; (b) associated strip development Progressive Die

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.32 Components of a typical mechanical drive stamping press Stamping Press

Types of Stamping Press Frame:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Types of Stamping Press Frame Gap frame Configuration of the letter C and often referred to as a C‑frame Straight‑sided frame Box-like construction for higher tonnage

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.33 Gap frame press for sheet metalworking (ohoto courtesy of E. W. Bliss Co.); capacity = 1350 kN (150 tons)

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.34 Press brake (photo courtesy of Niagara Machine & Tool Works); bed width = 9.15 m (30 ft) and capacity = 11,200 kN (1250 tons).

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.35 Sheet metal parts produced on a turret press, showing variety of hole shapes possible (photo courtesy of Strippet Inc.).

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.36 Computer numerical control turret press (photo courtesy of Strippet, Inc.).

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.37 Straight‑sided frame press (photo courtesy of Greenerd Press & Machine Company, Inc.).

Power and Drive Systems:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Power and Drive Systems Hydraulic presses - use a large piston and cylinder to drive the ram Longer ram stroke than mechanical types Suited to deep drawing Slower than mechanical drives Mechanical presses – convert rotation of motor to linear motion of ram High forces at bottom of stroke Suited to blanking and punching

Operations Not Performed on Presses:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Operations Not Performed on Presses Stretch forming Roll bending and forming Spinning High‑energy‑rate forming processes.

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Sheet metal is stretched and simultaneously bent to achieve shape change Figure 20.39 Stretch forming: (1) start of process; (2) form die is pressed into the work with force F die , causing it to be stretched and bent over the form. F = stretching force. Stretch Forming

Force Required in Stretch Forming :

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Force Required in Stretch Forming where F = stretching force; L = length of sheet in direction perpendicular to stretching; t = instantaneous stock thickness; and Y f = flow stress of work metal Die force F die can be determined by balancing vertical force components

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Large metal sheets and plates are formed into curved sections using rolls Figure 20.40 Roll bending. Roll Bending

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Continuous bending process in which opposing rolls produce long sections of formed shapes from coil or strip stock Figure 20.41 Roll forming of a continuous channel section: (1) straight rolls, (2) partial form, (3) final form. Roll Forming

Spinning:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Spinning Metal forming process in which an axially symmetric part is gradually shaped over a rotating mandrel using a rounded tool or roller Three types: Conventional spinning Shear spinning Tube spinning

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.42 Conventional spinning: (1) setup at start of process; (2) during spinning; and (3) completion of process. Conventional Spinning

High‑Energy‑Rate Forming (HERF):

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e High‑Energy‑Rate Forming (HERF) Processes to form metals using large amounts of energy over a very short time HERF processes include: Explosive forming Electrohydraulic forming Electromagnetic forming

Explosive Forming:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Explosive Forming Use of explosive charge to form sheet (or plate) metal into a die cavity Explosive charge causes a shock wave whose energy is transmitted to force part into cavity Applications: large parts, typical of aerospace industry

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.45 Explosive forming: (1) setup, (2) explosive is detonated, and (3) shock wave forms part and plume escapes water surface. Explosive Forming

Electromagnetic Forming:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Electromagnetic Forming Sheet metal is deformed by mechanical force of an electromagnetic field induced in the workpart by an energized coil Presently the most widely used HERF process Applications: tubular parts

PowerPoint Presentation:

©2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e Figure 20.47 Electromagnetic forming: (1) setup in which coil is inserted into tubular workpart surrounded by die; (2) formed part. Electromagnetic Forming