Nella mia esperienza nella lavorazione della lamiera, ho imparato ad apprezzare la relazione critica tra il raggio di curvatura della lamiera e lo spessore della piastra. Comprendere come questi due fattori interagiscono è essenziale per ottenere piegature precise e mantenere l'integrità strutturale del materiale. Un raggio di curvatura corretto non influisce solo sull'estetica del prodotto finale, ma ne influenza anche le prestazioni in diverse applicazioni. Nel corso degli anni, ho esplorato a fondo questa relazione e, in questo articolo, condividerò approfondimenti su come il raggio di curvatura della lamiera si rapporta allo spessore della piastra, fornendo preziose indicazioni per una progettazione e una fabbricazione efficaci.

Comprensione del raggio di curvatura della lamiera

Il raggio di curvatura si riferisce al raggio di piegatura della lamiera. Un raggio più piccolo indica una piegatura più stretta, mentre un raggio più grande determina una curvatura più dolce. Quando si progettano componenti che richiedono piegatura, è essenziale considerare il raggio di curvatura per evitare problemi come crepe o deformazioni.

1. Fattori chiave che influenzano il raggio di curvatura

Staffe, coperture, armadi, telai, quadri elettrici. La produzione di questi e innumerevoli altri componenti in lamiera sembra piuttosto semplice, ma ottenere la massima precisione richiede calcoli di piegatura piuttosto complessi. Questo perché la lamiera si allunga quando viene piegata.

La quantità di allungamento e la necessaria “piegatura I "margini" sono determinati da diversi fattori. Tra questi, il materiale e lo spessore del pezzo, l'angolo di piegatura e il raggio interno, il metodo utilizzato per piegare il metallo e il fattore K, spesso frainteso, noto anche come fattore neutro o fattore Y.

Fattore K

Ad esempio, un pezzo di ottone o alluminio n. 12 ha una superficie di circa 8,9 cm quadrati moltiplicata per 0,2 cm di spessore. Ora, piegatelo uniformemente sul bordo del piano di lavoro: la superficie a contatto con il piano verrà compressa e la sua superficie esterna verrà allungata.

Da qualche parte tra queste superfici interna ed esterna, c'è un piano immaginario che giace in una zona di transizione che non è né compressa né tesa. Questo è l'asse neutro e tende a spostarsi verso la superficie interna durante la piegatura. Pertanto, il fattore K è il rapporto tra la posizione dell'asse neutro misurata dalla superficie interna (t) del gomito e lo spessore totale del materiale (Mt). Poiché il fattore Y tiene conto di alcune proprietà metallurgiche, fornisce una versione più complessa del fattore K standard del settore. Tuttavia, è raramente utilizzato.

Supponendo che il raggio di curvatura interno utilizzato sia inferiore allo spessore del materiale, nel nostro esempio il fattore K è 0,33 per le curve in aria, 0,42 per le curve inferiori e, per raggi di curvatura più ampi, entrambi aumentano gradualmente fino a un raggio di curvatura di 0,5. Il fattore K aumenta anche con l'aumentare della durezza dei materiali come acciaio e acciaio inossidabile, ma non supera mai lo 0,5 appena menzionato.

Tolleranza di curvatura e curvatura

E che dire di tutti gli altri elementi che si vedono in produzione? Questi valori sono molto importanti per chiunque esegua calcoli di piegatura manuali e devono generare un layout "piatto" accurato del modello 3D del componente. Ecco alcune brevi istruzioni che tutti i progettisti di componenti in lamiera dovrebbero conoscere:

Curvatura esterna: oltre alla posizione e all'altezza, ogni flangia è definita anche dalla quantità di indentazione sugli assi verticale e orizzontale (X e Y). Ad esempio, su una flangia a 90°, OSSB è uguale al diametro esterno. Questo a sua volta è uguale al raggio di curvatura più lo spessore del materiale.

Tolleranza di piegatura: ricordate l'ipotetica linea neutra nella discussione sul fattore K? Se volete "spiegare" o stendere il materiale, questa sarà la tolleranza di piegatura. Cercate "tolleranza di piegatura" e la troverete descritta su molti siti web come "lunghezza dell'arco di piegatura misurata lungo l'asse neutro del materiale".

Deduzione dello sconto per piegatura: queste stesse sedi mostreranno che la deduzione per piegatura è la differenza tra la tolleranza di piegatura e il doppio dell'OSSB o dell'aspirazione esterna. Quando si appiattisce un modello 3D, questa deduzione per piegatura è l'importo che deve essere sottratto dal pezzo per tenere conto di eventuali allungamenti.

Altre considerazioni sulla progettazione della lamiera

In altre parole, lo spessore del materiale in qualsiasi parte in lamiera dovrebbe essere lo stesso. Inizialmente sono piatte, quindi non cercare di progettare una parte con uno spessore di 1/16 di pollice (1,5875 mm) in un'area e 1/32 di pollice (0,03125 mm) in altre aree.

Quando si posizionano fori, asole e caratteristiche simili nel progetto di un componente, assicurarsi di posizionarli ad almeno 4 volte lo spessore del materiale da qualsiasi bordo o angolo interno. Questo può essere ricondotto all'intero fenomeno di allungamento descritto sopra. Incollando un foro rotondo più vicino alla linea di piegatura, il foro rotondo potrebbe risultare leggermente ellittico a causa della deformazione del metallo.

È possibile specificare liberamente raggi diversi per adattarsi alla parte di accoppiamento, per adattarla alla parte di accoppiamento o laddove sia necessario un angolo interno pulito, ma qualsiasi valore scelto deve essere applicato a tutte le flange presenti sulla parte. In caso contrario, si otterranno impostazioni aggiuntive e costi di produzione più elevati.

A proposito di angoli, dovresti anche prevedere di piegare e scaricare la pressione ovunque le due flange siano collegate. Si tratta di piccole tacche di circa 0,030 pollici (0,762 mm) di larghezza per evitare che il materiale si rigonfi verso l'esterno in corrispondenza del giunto. Molti sistemi CAD sono abbastanza intelligenti da creare queste tacche di scarico della piega.

2. La relazione tra il raggio di curvatura della lamiera e lo spessore

IL piegatura raggio Il raggio di curvatura della lamiera è un valore richiesto nel disegno della lamiera. È difficile determinare quanto sia grande questo valore durante la lavorazione effettiva. Il raggio di curvatura della lamiera è in una certa relazione con lo spessore del materiale, la pressione della macchina piegatrice e la larghezza della scanalatura inferiore della matrice di piegatura.

L'esperienza effettiva nella lavorazione della lamiera ha concluso che quando lo spessore della piastra generale non è maggiore di 6 mm durante la piegatura, il raggio interno della piegatura della lamiera può essere utilizzato direttamente come raggio dello spessore della piastra.

Quando lo spessore della lamiera è maggiore di 6 mm e minore di 12 mm, il raggio di curvatura della lamiera è generalmente compreso tra 1,25 e 1,5 volte lo spessore della lamiera. Quando lo spessore della lamiera non è inferiore a 12 mm, il raggio di curvatura della lamiera è generalmente compreso tra 2 e 3 volte lo spessore della lamiera.

Quando il raggio di curvatura è R=0,5, lo spessore generale della lamiera T è pari a 0,5 mm. Se è richiesto un raggio maggiore o minore dello spessore della lamiera, è necessaria una lavorazione speciale dello stampo.

Quando il disegno della lamiera richiede una piegatura a 90° e il raggio di piegatura è particolarmente piccolo, la lamiera deve essere prima scanalata e poi piegata. Può anche elaborare gli stampi superiori e inferiori di speciali macchine piegatrici.

Il raggio di curvatura della lamiera ha una certa relazione con la larghezza della scanalatura inferiore della matrice di piegatura.

Video dimostrativo