Благодаря моему опыту работы с листовым металлом, я пришёл к пониманию критической зависимости между радиусом кривизны листа и толщиной листа. Понимание взаимодействия этих двух факторов крайне важно для получения точных гибов и сохранения структурной целостности материала. Правильный радиус кривизны влияет не только на внешний вид конечного изделия, но и на его эксплуатационные характеристики в различных областях применения. За годы работы я подробно изучил эту взаимосвязь, и в этой статье я поделюсь своими знаниями о связи радиуса кривизны листа с толщиной листа, предоставляя ценные рекомендации для эффективного проектирования и производства.

Понимание радиуса кривизны листового металла

Радиус кривизны — это радиус изгиба листового металла. Меньший радиус обеспечивает более крутой изгиб, а больший — более плавный. При проектировании деталей, требующих гибки, важно учитывать радиус кривизны, чтобы избежать таких проблем, как трещины и деформация.

1. Ключевые факторы, влияющие на радиус кривизны

Кронштейны, крышки, шкафы, шасси, электрические шкафы. Изготовление этих и множества других деталей из листового металла кажется довольно простым, но достижение точности деталей требует довольно сложных расчётов гибки. Это связано с тем, что металлическая пластина удлиняется при изгибе.

Величина удлинения и необходимое «изгиб «Запас» определяется несколькими факторами. К ним относятся материал и толщина заготовки, угол гиба и внутренний радиус, метод гибки металла, а также часто неверно понимаемый K-фактор, также известный как нейтральный фактор или Y-фактор.

К-фактор

Например, кусок латуни или алюминия № 12 имеет площадь около 3-1/2 квадратных дюймов и толщину 0,083 дюйма. Теперь согните его равномерно по краю столешницы, и поверхность, соприкасающаяся со столешницей, сожмётся, а внешняя поверхность растянется.

Где-то между этими внутренней и внешней поверхностями находится воображаемая плоскость, лежащая в переходной зоне, которая не испытывает ни сжатия, ни растяжения. Это нейтральная ось, которая имеет тенденцию смещаться к внутренней поверхности при изгибе. Таким образом, коэффициент K представляет собой отношение положения нейтральной оси, измеренной от внутренней поверхности (t) колена, к общей толщине материала (Mt). Поскольку коэффициент Y учитывает определенные металлургические свойства, он представляет собой более сложную версию стандартного отраслевого коэффициента K. Однако он применяется редко.

Если предположить, что внутренний радиус изгиба меньше толщины материала, то в нашем примере коэффициент К составляет 0,33 для воздушных изгибов, 0,42 для нижних изгибов, а для больших радиусов изгиба оба значения постепенно увеличиваются до радиуса изгиба 0,5. Коэффициент К также увеличивается с увеличением твёрдости материалов, таких как сталь и нержавеющая сталь, но никогда не превышает упомянутого значения 0,5.

Допуск кривизны и кривизны

А что насчёт всего остального, что вы видите на производственной площадке? Эти значения очень важны для тех, кто выполняет расчёты гибки вручную и должен создать точную «плоскую» развёртку 3D-модели детали. Вот несколько кратких инструкций, с которыми должны быть знакомы все проектировщики деталей из листового металла:

Внешняя кривизна: Помимо положения и высоты, каждый фланец также определяется величиной отступа по вертикальной и горизонтальной осям (X и Y). Например, для фланца с углом 90° OSSB равен внешнему диаметру. Он, в свою очередь, равен радиусу изгиба плюс толщина материала.

Припуск на изгиб: Помните гипотетическую нейтральную линию в обсуждении K-фактора? Если вы хотите «развернуть» или разложить её, это будет припуск на изгиб. Введите в поиск «припуск на изгиб», и на многих сайтах вы увидите, что он описывается как «длина дуги изгиба, измеренная вдоль нейтральной оси материала».

Вычет скидки на изгиб: в этих же местах будет показано, что вычет на изгиб представляет собой разницу между допуском на изгиб и удвоенным значением OSSB (наружного припуска). При выравнивании 3D-модели этот вычет на изгиб представляет собой величину, которую необходимо вычесть из заготовки для учета возможного растяжения.

Другие соображения по проектированию листового металла

Другими словами, толщина материала в любой детали из листового металла должна быть одинаковой. Изначально они плоские, поэтому не пытайтесь проектировать деталь толщиной 1/16 дюйма (1,5875 мм) в одной области и 1/32 дюйма (0,03125 мм) в других областях.

При размещении отверстий, пазов и подобных элементов в конструкции детали убедитесь, что они располагаются на расстоянии не менее четырёх толщин материала от любого края или внутреннего угла. Это связано с явлением растяжения, описанным выше. Если разместить круглое отверстие ближе к линии изгиба, оно может принять слегка эллиптическую форму из-за деформации металла.

Вы можете свободно указывать различные радиусы для соответствия сопрягаемой детали, для соответствия сопрягаемой детали или в случаях, когда требуется чистый внутренний угол, но любое выбранное вами значение должно быть применено ко всем фланцам детали. В противном случае это повлечет за собой дополнительные настройки и более высокую стоимость деталей.

Говоря об углах, следует также предусмотреть сгибы и снятие давления в местах соединения двух фланцев. Это небольшие выемки шириной примерно 0,030 дюйма (0,762 мм), которые предотвращают выпячивание материала наружу в месте соединения. Многие CAD-системы достаточно интеллектуальны для создания таких выемок.

2. Соотношение между радиусом кривизны листового металла и его толщиной

Сайт изгиб радиус Радиус изгиба листового металла — это величина, необходимая для чертежа листового металла. Сложно определить, насколько велика эта величина при фактической обработке. Радиус изгиба листового металла определённым образом зависит от толщины материала, давления гибочного станка и ширины канавки нижнего штампа.

Фактический опыт обработки листового металла показал, что если толщина листа при гибке не превышает 6 мм, то внутренний радиус гиба листового металла можно напрямую использовать в качестве радиуса толщины листа.

При толщине листа более 6 мм и менее 12 мм радиус изгиба листа обычно составляет 1,25–1,5 толщины листа. При толщине листа более 12 мм радиус изгиба листа обычно составляет 2–3 толщины листа.

При радиусе гиба R = 0,5 общая толщина листа T составляет 0,5 мм. Если требуется радиус больше или меньше толщины листа, требуется специальная обработка пресс-формы.

Если чертеж листового металла требует гибки под углом 90°, а радиус гибки очень мал, сначала следует сделать канавку на листе, а затем выполнить гибку. Также возможна обработка верхних и нижних форм специальных гибочных машин.

Радиус гибки листового металла имеет определенную зависимость от ширины нижней канавки гибочного штампа.

Видеодемонстрация