Durch meine Erfahrung in der Blechbearbeitung habe ich die entscheidende Beziehung zwischen Blechkrümmungsradius und Blechdicke erkannt. Das Verständnis des Zusammenspiels dieser beiden Faktoren ist entscheidend für präzise Biegungen und die Erhaltung der strukturellen Integrität des Materials. Ein geeigneter Krümmungsradius beeinflusst nicht nur die Ästhetik des Endprodukts, sondern auch dessen Leistung in verschiedenen Anwendungen. Im Laufe der Jahre habe ich diesen Zusammenhang eingehend erforscht und gebe in diesem Artikel Einblicke in die Beziehung zwischen Blechkrümmungsradius und Blechdicke und gebe wertvolle Hinweise für eine effektive Konstruktion und Fertigung.

Den Krümmungsradius von Blechen verstehen

Der Krümmungsradius gibt den Radius der Biegung im Blech an. Ein kleinerer Radius bedeutet eine engere Biegung, während ein größerer Radius eine sanftere Biegung ergibt. Bei der Konstruktion von Teilen, die gebogen werden müssen, ist es wichtig, den Krümmungsradius zu berücksichtigen, um Probleme wie Risse oder Verformungen zu vermeiden.

1. Wichtige Faktoren, die den Krümmungsradius beeinflussen

Halterungen, Abdeckungen, Schränke, Chassis, Schaltschränke. Die Herstellung dieser und unzähliger anderer Blechteile scheint relativ einfach zu sein, doch um die Teilegenauigkeit zu erreichen, sind einige komplexe Biegeberechnungen erforderlich. Dies liegt daran, dass sich die Metallplatte beim Biegen verlängert.

Das Ausmaß der Dehnung und die notwendige „Biegen Der „Spielraum“ wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Dazu gehören das Material und die Dicke des Werkstücks, der Biegewinkel und der Innenradius, die zum Biegen des Metalls verwendete Methode und der oft missverstandene K-Faktor, auch als neutraler Faktor oder Y-Faktor bekannt.

K-Faktor

Ein Stück Messing oder Aluminium Nr. 12 ist beispielsweise etwa 3 1/2 Zoll im Quadrat und 0,083 Zoll dick. Biegen Sie es nun gleichmäßig an der Kante der Arbeitsplatte, dann wird die Oberfläche, die mit der Theke in Kontakt kommt, zusammengedrückt und die Außenfläche gedehnt.

Irgendwo zwischen diesen Innen- und Außenflächen befindet sich eine imaginäre Ebene, die in einer Übergangszone liegt, die weder komprimiert noch gespannt wird. Dies ist die neutrale Achse, die beim Biegen dazu neigt, sich in Richtung Innenfläche zu bewegen. Der K-Faktor ist daher das Verhältnis zwischen der Position der neutralen Achse, gemessen von der Innenfläche (t) des Rohrbogens, und der Gesamtmaterialdicke (Mt). Da der Y-Faktor bestimmte metallurgische Eigenschaften berücksichtigt, stellt er eine komplexere Version des branchenüblichen K-Faktors dar. Er wird jedoch selten verwendet.

Unter der Annahme, dass der verwendete innere Biegeradius kleiner als die Materialstärke ist, beträgt der K-Faktor in unserem Beispiel 0,33 für Luftbögen, 0,42 für Bodenbögen und steigt bei größeren Biegeradien schrittweise auf einen Biegeradius von 0,5 an. Der K-Faktor steigt auch mit zunehmender Härte von Materialien wie Stahl und Edelstahl, überschreitet aber nie die gerade genannten 0,5.

Krümmungstoleranz und Krümmung

Und was ist mit all den anderen Dingen, die Sie in der Fertigung sehen? Diese Werte sind für alle, die manuelle Biegeberechnungen durchführen und ein genaues „flaches“ Layout des 3D-Teilmodells erstellen müssen, sehr wichtig. Hier sind einige kurze Anweisungen, die alle Blechteilkonstrukteure kennen sollten:

Äußere Krümmung: Jeder Flansch wird neben seiner Position und Höhe auch durch die Einbuchtung auf der vertikalen und horizontalen (X- und Y-)Achse definiert. Beispielsweise entspricht bei einem 90°-Flansch die OSSB dem Außendurchmesser. Dieser wiederum entspricht dem Biegeradius plus der Materialstärke.

Biegezugabe: Erinnern Sie sich an die hypothetische neutrale Linie in der K-Faktor-Diskussion? Wenn Sie es „auffalten“ oder flach legen möchten, ist dies die Biegezugabe. Suchen Sie nach „Biegezugabe“ und Sie werden auf vielen Websites die Beschreibung „Biegebogenlänge gemessen entlang der neutralen Achse des Materials“ finden.

Biegeabzug: In denselben Bereichen wird gezeigt, dass der Biegeabzug die Differenz zwischen der Biegezugabe und dem doppelten OSSB bzw. der externen Aufnahme ist. Beim Abflachen eines 3D-Modells ist dieser Biegeabzug der Betrag, der vom Werkstück abgezogen werden muss, um die Dehnung zu berücksichtigen.

Weitere Überlegungen zur Blechkonstruktion

Mit anderen Worten: Die Materialdicke aller Blechteile sollte gleich sein. Sie sind anfangs flach. Versuchen Sie daher nicht, ein Teil mit einer Dicke von 1/16 Zoll (1,5875 mm) in einem Bereich und 1/32 Zoll (0,03125 mm) in anderen Bereichen zu konstruieren.

Achten Sie beim Platzieren von Löchern, Schlitzen und ähnlichen Elementen in einem Teiledesign darauf, dass diese mindestens die vierfache Materialstärke von jeder Kante oder Innenecke entfernt sind. Dies ist auf das oben beschriebene Dehnungsphänomen zurückzuführen. Wenn Sie ein rundes Loch näher an der Biegelinie platzieren, kann es aufgrund der Metallverformung leicht elliptisch werden.

Sie können verschiedene Radien frei angeben, um das Gegenstück anzupassen, oder wenn eine klare Innenecke benötigt wird. Jeder von Ihnen gewählte Wert sollte jedoch für alle Flansche des Teils gelten. Andernfalls sind zusätzliche Einstellungen erforderlich und die Teilekosten steigen.

Apropos Ecken: Planen Sie auch Biege- und Druckentlastungsmaßnahmen an den Verbindungsstellen der beiden Flansche ein. Dabei handelt es sich um kleine Kerben von etwa 0,030 Zoll (0,762 mm) Breite, die verhindern, dass das Material an der Verbindungsstelle nach außen quillt. Viele CAD-Systeme sind intelligent genug, um solche Biegeentlastungen zu erstellen.

2. Die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius des Blechs und der Dicke

Der Biegen Radius Der Biegeradius des Blechs ist ein in der Blechzeichnung erforderlicher Wert. Wie groß dieser Wert in der tatsächlichen Verarbeitung ist, lässt sich nur schwer bestimmen. Der Biegeradius des Blechs steht in einem bestimmten Zusammenhang mit der Materialdicke, dem Druck der Biegemaschine und der Breite der unteren Matrizennut des Biegewerkzeugs.

Die tatsächliche Erfahrung in der Blechverarbeitung hat ergeben, dass, wenn die Dicke der allgemeinen Platte beim Biegen nicht größer als 6 mm ist, der Innenradius der Blechbiegung direkt als Radius der Plattendicke verwendet werden kann.

Wenn die Plattendicke größer als 6 mm und kleiner als 12 mm ist, beträgt der Biegeradius der Platte im Allgemeinen das 1,25- bis 1,5-fache der Plattendicke. Wenn die Plattendicke nicht weniger als 12 mm beträgt, beträgt der Biegeradius der Platte im Allgemeinen das 2- bis 3-fache der Plattendicke.

Bei einem Biegeradius von R = 0,5 beträgt die allgemeine Blechdicke T 0,5 mm. Wenn ein Radius größer oder kleiner als die Blechdicke benötigt wird, ist eine spezielle Formbearbeitung erforderlich.

Wenn die Blechzeichnung eine Biegung des Blechs um 90° erfordert und der Biegeradius besonders klein ist, sollte das Blech zuerst gerillt und dann gebogen werden. Es können auch die oberen und unteren Formen spezieller Biegemaschinenformen verarbeitet werden.

Der Biegeradius des Bleches steht in einem bestimmten Verhältnis zur Breite der unteren Matrizennut des Biegegesenks.

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