Związek między promieniem krzywizny arkusza blachy a grubością blachy

1. Zrozumienie gięcia blachy

Wsporniki, pokrywy, szafki, podwozia, obudowy elektryczne. Produkcja tych i niezliczonych innych części z blachy wydaje się dość prosta, ale osiągnięcie dokładności części wymaga dość skomplikowanych obliczeń zginania. Dzieje się tak dlatego, że metalowa płytka wydłuża się pod wpływem zginania.

Wielkość wydłużenia i niezbędne 'pochylenie się margines są określane przez kilka czynników. Należą do nich materiał i grubość przedmiotu obrabianego, kąt zgięcia i promień wewnętrzny, metoda zastosowana do gięcia metalu oraz często źle rozumiany współczynnik K, znany również jako współczynnik neutralny lub współczynnik Y.

Współczynnik K

Na przykład kawałek mosiądzu lub aluminium nr 12 ma wymiary około 3,1/2 cala kwadratowego razy 0,083 cala grubości. Teraz zegnij go równomiernie na krawędzi blatu, wówczas powierzchnia stykająca się z blatem zostanie ściśnięta, a jej zewnętrzna powierzchnia rozciągnięta.

Gdzieś pomiędzy tymi powierzchniami wewnętrznymi i zewnętrznymi znajduje się wyimaginowana płaszczyzna, która leży w strefie przejściowej, która nie jest ani ściśnięta, ani napięta. Jest to oś neutralna, która podczas zginania ma tendencję do przesuwania się w kierunku wewnętrznej powierzchni. Zatem współczynnik K jest stosunkiem położenia osi neutralnej mierzonej od wewnętrznej powierzchni (t) kolanka do całkowitej grubości materiału (Mt). Ponieważ współczynnik Y uwzględnia pewne właściwości metalurgiczne, stanowi bardziej złożoną wersję standardowego w branży współczynnika K. Jednak jest rzadko używany.

Zakładając, że zastosowany wewnętrzny promień zgięcia jest mniejszy niż grubość materiału, w naszym przykładzie współczynnik K wynosi 0,33 dla zagięć powietrznych, 0,42 dla zagięć dolnych, a dla większych promieni zgięcia oba stopniowo zwiększają się do promienia zgięcia 0,5. Współczynnik K również wzrasta wraz ze wzrostem twardszych materiałów, takich jak stal i stal nierdzewna, ale nigdy nie przekracza wspomnianego właśnie 0,5.

Tolerancja krzywizny i krzywizny

A co z wszystkimi innymi rzeczami, które widzisz w miejscu produkcji? Wartości te są bardzo ważne dla każdego, kto wykonuje ręczne obliczenia zginania i musi wygenerować dokładny „płaski” układ modelu części 3D. Oto kilka krótkich instrukcji, które powinni znać wszyscy projektanci części blaszanych:

Krzywizna zewnętrzna: Oprócz położenia i wysokości każdy kołnierz jest również definiowany przez wielkość wcięcia na osi pionowej i poziomej (X i Y). Na przykład na kołnierzu 90° OSSB jest równe średnicy zewnętrznej. To z kolei jest równe promieniowi gięcia plus grubości materiału.

Naddatek na zginanie: pamiętasz hipotetyczną linię neutralną w dyskusji na temat współczynnika K? Jeśli chcesz „rozłożyć” lub położyć go na płasko, będzie to naddatek na zginanie. Wyszukaj „naddatek na zginanie”, a na wielu stronach internetowych zobaczysz, że jest ono opisane jako „długość łuku zginania mierzona wzdłuż neutralnej osi materiału”

Odliczenie rabatu na zgięcie: Te same miejsca pokażą, że odliczenie na zgięcie jest różnicą pomiędzy naddatkiem na zgięcie a dwukrotnością OSSB lub wlotem zewnętrznym. Podczas spłaszczania modelu 3D odliczenie zgięcia to wielkość, którą należy odjąć od przedmiotu obrabianego, aby uwzględnić ewentualne rozciąganie.

Inne kwestie związane z projektowaniem blachy

Innymi słowy, grubość materiału w dowolnej części blaszanej powinna być taka sama. Na początku są płaskie, więc nie próbuj projektować części o grubości 1/16 cala (1,5875 mm) w jednym obszarze i 1/32 cala (0,03125 mm) w innych obszarach.

Umieszczając otwory, szczeliny i podobne elementy w projekcie części, należy pamiętać, aby umieścić je w odległości co najmniej 4-krotności grubości materiału od dowolnej krawędzi lub wewnętrznego narożnika. Można to powiązać z całym zjawiskiem rozciągania opisanym powyżej. Wklejając okrągły otwór bliżej linii gięcia, okrągły otwór może być lekko eliptyczny z powodu odkształcenia metalu.

Można dowolnie określić różne promienie w celu dopasowania do współpracującej części, dopasowania do współpracującej części lub tam, gdzie potrzebny jest wyraźny narożnik wewnętrzny, ale wybrana wartość powinna zostać wywołana na wszystkich kołnierzach znajdujących się na części. W przeciwnym razie będzie to oznaczać dodatkowe ustawienia i wyższe koszty części.

Mówiąc o narożnikach, należy również zaplanować zgięcie i zmniejszenie nacisku w miejscu połączenia dwóch kołnierzy. Są to małe nacięcia o szerokości około 0,030 cala (0,762 mm), które zapobiegają pęcznieniu materiału na zewnątrz w miejscu złącza. Wiele systemów CAD jest wystarczająco inteligentnych, aby tworzyć podcięcia pod zagięciami.

2. Zależność pomiędzy promieniem krzywizny blachy a jej grubością

Promień gięcia blachy jest wartością wymaganą na rysunku blachy. Trudno określić, jak duża jest to wartość w rzeczywistym przetwarzaniu. Promień gięcia blachy ma pewien związek z grubością materiału, naciskiem giętarki i szerokością dolnego rowka matrycy gnącej.

Rzeczywiste doświadczenie w obróbce blachy wykazało, że gdy grubość blachy ogólnej podczas gięcia nie jest większa niż 6 mm, wewnętrzny promień gięcia blachy można bezpośrednio wykorzystać jako promień grubości blachy.

Gdy grubość płyty jest większa niż 6 mm i mniejsza niż 12 mm, promień gięcia w płycie wynosi zazwyczaj 1,25 do 1,5 grubości płyty. Gdy grubość płyty jest nie mniejsza niż 12 mm, promień gięcia w płycie jest zwykle 2 do 3 razy większy od grubości płyty.

Gdy promień gięcia wynosi R=0,5, ogólna grubość blachy T wynosi 0,5 mm. Jeśli wymagany jest promień większy lub mniejszy niż grubość blachy, wymagana jest specjalna obróbka formy.

Jeżeli rysunek blachy wymaga zagięcia blachy pod kątem 90°, a promień gięcia jest szczególnie mały, blachę należy najpierw rowkować, a następnie wyginać. Może również przetwarzać górne i dolne formy specjalnych form do gięcia.

Promień gięcia blachy ma pewien związek z szerokością dolnego rowka matrycy gnącej.