W mojej pracy z blachami, doceniam kluczową zależność między promieniem krzywizny blachy a grubością blachy. Zrozumienie, jak te dwa czynniki oddziałują na siebie, jest kluczowe dla uzyskania precyzyjnych gięcia i zachowania integralności strukturalnej materiału. Prawidłowy promień krzywizny wpływa nie tylko na estetykę produktu końcowego, ale także na jego wydajność w różnych zastosowaniach. Przez lata dogłębnie zgłębiałem tę zależność i w tym artykule podzielę się spostrzeżeniami na temat związku promienia krzywizny blachy z grubością blachy, dostarczając cennych wskazówek dotyczących efektywnego projektowania i produkcji.

Zrozumienie promienia krzywizny blachy

Promień krzywizny odnosi się do promienia gięcia blachy. Mniejszy promień oznacza ciaśniejsze gięcie, a większy promień – łagodniejsze. Projektując części wymagające gięcia, należy koniecznie uwzględnić promień krzywizny, aby uniknąć problemów takich jak pęknięcia czy odkształcenia.

1. Kluczowe czynniki wpływające na promień krzywizny

Wsporniki, pokrywy, szafki, podwozia, obudowy elektryczne. Produkcja tych i niezliczonej liczby innych elementów z blachy wydaje się dość prosta, ale osiągnięcie dokładności wykonania wymaga dość skomplikowanych obliczeń gięcia. Dzieje się tak, ponieważ blacha wydłuża się podczas gięcia.

Wielkość wydłużenia i niezbędna „pochylenie się „Margines” jest determinowany przez kilka czynników. Należą do nich materiał i grubość przedmiotu obrabianego, kąt gięcia i promień wewnętrzny, metoda 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 około 3 i 1/2 cala kwadratowego pomnożone przez 0,083 cala grubości. Teraz zegnij go równomiernie na krawędzi blatu, a powierzchnia stykająca się z blatem zostanie ściśnięta, a jej powierzchnia zewnętrzna rozciągnięta.

Gdzieś pomiędzy powierzchniami wewnętrzną i zewnętrzną znajduje się wyimaginowana płaszczyzna, która leży w strefie przejściowej, która nie jest ani ściskana, ani rozciągana. Jest to oś obojętna, która podczas gięcia ma tendencję do przesuwania się w kierunku powierzchni wewnętrznej. Zatem współczynnik K to stosunek położenia osi obojętnej mierzonej od powierzchni wewnętrznej (t) kolanka do całkowitej grubości materiału (Mt). Ponieważ współczynnik Y uwzględnia pewne właściwości metalurgiczne, stanowi on bardziej złożoną wersję standardowego współczynnika K w branży. Jest on jednak rzadko stosowany.

Zakładając, że zastosowany wewnętrzny promień gięcia jest mniejszy niż grubość materiału, w naszym przykładzie współczynnik K wynosi 0,33 dla gięcia powietrznego, 0,42 dla gięcia dolnego, a dla większych promieni gięcia stopniowo wzrasta do promienia gięcia 0,5. Współczynnik K rośnie również wraz ze wzrostem twardości materiałów, takich jak stal i stal nierdzewna, ale nigdy nie przekracza wspomnianego 0,5.

Tolerancja krzywizny i krzywizna

A co z pozostałymi elementami widocznymi na placu produkcji? Te wartości są bardzo ważne dla każdego, kto wykonuje ręczne obliczenia gięcia i musi wygenerować dokładny, „płaski” układ modelu 3D części. Oto kilka krótkich instrukcji, z którymi powinien zapoznać się każdy projektant części z blachy:

Krzywizna zewnętrzna: Oprócz położenia i wysokości, każdy kołnierz jest również definiowany przez wielkość wgłębienia na osiach pionowej i poziomej (X i Y). Na przykład, w przypadku kołnierza 90°, OSSB jest równe średnicy zewnętrznej. Ta z kolei jest równa promieniowi gięcia powiększonemu o grubość materiału.

Naddatek na zginanie: Pamiętasz hipotetyczną linię neutralną w dyskusji o współczynniku K? Jeśli chcesz ją „rozłożyć” lub rozłożyć płasko, będzie to naddatek na zginanie. Wyszukaj „naddatek na zginanie”, a na wielu stronach internetowych znajdziesz opis „długość łuku zginania mierzona wzdłuż osi neutralnej materiału”.

Odliczenie za zgięcie: Te same systemy pokazują, że odliczenie za zgięcie to różnica między naddatkiem na zgięcie a dwukrotnością OSSB lub wlotu zewnętrznego. Podczas spłaszczania modelu 3D, to odliczenie za zgięcie to wartość, którą należy odjąć od przedmiotu obrabianego, aby uwzględnić ewentualne wydłużenie.

Inne zagadnienia dotyczące projektowania blach

Innymi słowy, grubość materiału w każdym elemencie z blachy powinna być taka sama. Na początku są one płaskie, więc nie należy projektować elementu 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 elementu, należy upewnić się, że są one umieszczone co najmniej cztery razy grubsze od dowolnej krawędzi lub wewnętrznego narożnika niż grubość materiału. Wynika to z opisanego powyżej zjawiska rozciągania. Wklejenie okrągłego otworu bliżej linii gięcia może spowodować, że otwór okrągły będzie lekko eliptyczny z powodu odkształcenia metalu.

Możesz swobodnie określić różne promienie, aby dopasować je do elementu współpracującego, dopasować do elementu współpracującego lub tam, gdzie potrzebny jest wyraźny narożnik wewnętrzny, ale każda wybrana wartość powinna zostać zastosowana do wszystkich kołnierzy znajdujących się w elemencie. W przeciwnym razie będzie to oznaczać dodatkowe ustawienia i wyższe koszty części.

Skoro mowa o narożnikach, warto również zaplanować gięcie i odciążenie w miejscach łączenia dwóch kołnierzy. Są to małe nacięcia o szerokości około 0,030 cala (0,762 mm), które zapobiegają pęcznieniu materiału na zewnątrz w miejscu łączenia. Wiele systemów CAD jest na tyle inteligentnych, że umożliwia tworzenie takich odgięć.

2. Związek między promieniem krzywizny blachy a jej grubością

Ten pochylenie się promień Promień gięcia blachy jest wartością wymaganą na rysunku blachy. Trudno określić, jak duża jest ta wartość w rzeczywistym procesie obróbki. Promień gięcia blachy ma pewien związek z grubością materiału, naciskiem giętarki oraz szerokością dolnego rowka matrycy gnącej.

Rzeczywiste doświadczenie w obróbce blachy wykazało, że gdy grubość całkowitej blachy podczas gięcia nie przekracza 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 płyty wynosi zazwyczaj od 1,25 do 1,5 jej grubości. Gdy grubość płyty nie jest mniejsza niż 12 mm, promień gięcia płyty wynosi zazwyczaj od 2 do 3 razy jej grubość.

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

Gdy rysunek blachy wymaga gięcia jej pod kątem 90°, a promień gięcia jest szczególnie mały, blachę należy najpierw wyfrezować, a następnie wygiąć. Można również obrabiać górne i dolne formy specjalnych giętarek.

Promień gięcia blachy ma pewną zależność od szerokości dolnego rowka matrycy gnącej.

Demo wideo