Návrat ke starému tématu výpočtu vývojové délky plechového dílu při ohýbání je z důvodu potřeby konsolidace některých nových a starých informací k této problematice. Myslím, že shrnutí a analýza dostupných údajů bude pro přijetí užitečné.
. správná rozhodnutí v praxi.
Vývojová délka zakřiveného úseku je obvykle definována jako délka oblouku kružnice s poloměrem r podle vzorce známého ze školy:
Lг =π* r * α / 180Kde
π = 3,14…
r – poloměr neutrální vrstvy, která se při ohýbání nenatahuje ani nestlačuje
α – úhel ohybu ve stupních
Hlavním problémem je, jak tento poloměr vypočítat co nejpřesněji. r ? Koneckonců, nemůžete to jen tak vzít a změřit ze zřejmých a zřejmých důvodů!
Pokud si představíme poloměr r jako součet R и t (viz obrázek výše) a velikost t jako produkt tloušťky materiálu s nějakým koeficientem K , pak dostaneme vzorce:
r = R + t
t = K*s
r = R + K * s
Problém se redukuje na skutečnost, že k jeho řešení je nutné znát hodnotu koeficientu К .
Podmíněný koeficient posunutí neutrální vrstvy K v mnoha zdrojích je nyní obvyklé nazývat jej stručně: K-faktor.
K=f(R/s)
Níže uvedené grafy vizuálně zobrazují informace shromážděné z řady oblíbených dostupných zdrojů.
Hodnoty K-faktoru, jak vidíte, se mezi různými autory poněkud liší.
ASCON (ve starších verzích) „souhlasí“ s německou normou DIN 6935, naše RTM 34-65 vychází z údajů Rudmana a Romanovského, Anuriev a T-flex, kteří se k němu „připojili“, zaujímají své stanovisko k této otázce.
Formule z klasické pevnosti materiálů:
K =1/ln(1 + s / R ) – R / s
— červená křivka, kterou jsem mimochodem vždy používal dříve, se blíží Rudmanovým hodnotám, ale přesto produkuje o něco větší hodnoty K-faktoru v pásmu nejběžnějších poměrů v praxi R / s .
Rudmanova data jsou mnohými kolegy a odborníky na internetu považována za nejpřesnější. Možná. Podivné, nepochopitelné skloňování Rudmanovy křivky v pro praxi velmi zajímavé oblasti je poněkud matoucí 0,8 < R/s. Pokud jsou data výsledkem experimentů, co se tedy děje neobvyklého u kovu v této oblasti?
Některé CAD programy, které pracují s plechovými těly, „čekají“, až uživatel zadá a potvrdí hodnotu K-faktoru. Dnes jsou zjevně dvě možnosti, jak se rozhodnout. První je věřit některému z výše uvedených zdrojů. Druhým je experimentální stanovení hodnoty K-faktoru pro konkrétní materiál a podmínky ohybu.
Ti, kteří zvolí druhou cestu, při zajištění čistoty experimentu a vysoké přesnosti měření obdrží skutečnou hodnotu K-faktoru pro konkrétní část při striktním dodržení a opakování určité technologie.
Pro pomoc těm, kteří se rozhodnou jít cestou experimentování, mohu doporučit malý jednoduchý program BendWorks od Olafa Diegela z Nového Zélandu, napsaný již v roce 2003.
Nejprve program vypočítá délku tažení na základě vámi zadané hodnoty K-faktoru.
Délka zakřivené části v rozloženém stavu je určena vzorcem:
Lг =π*( R + K * s )* α / 180
Za druhé, pokud neznáte význam K , pak program, určující délku rozvinutí v závislosti na způsobu ohýbání a tuhosti materiálu, nabídne přibližné hodnoty K-faktoru dle níže uvedené tabulky.
Na jedné straně je zohlednění vlastností kovu a způsobů ohýbání dílu nepochybným krokem vpřed. Ale na druhou stranu přísně fixované hodnoty K-faktoru v poměrně širokých rozsazích R / s – to je „mínus“ přesnosti výpočtu rozmítání. I když pro případy, které nevyžadují zvláštní přesnost, lze v praxi s úspěchem aplikovat stanovení K-faktoru podle autorem navržené tabulky.
Za třetí, program vám pomůže snadno vypočítat na základě výsledků experimentálních měření skutečnou hodnotu K-faktoru pro váš materiál, nástroj, zařízení, technologii. Je to tato možnost pro stanovení koeficientu posunutí neutrální vrstvy K Autor důrazně doporučuje pro úzké tolerance rozměrů ohýbaného dílu.
K =( Lг *180/(π* α ) – R )/ s
Pozor: v grafu na začátku článku zeleně zvýrazněná oblast odpovídá údajům z výše uvedené programové tabulky. Přesto je blíže údajům Rudmana, Romanovského a klasické pevnosti materiálů v rozsahu 0 < R/s!
Program lze snadno najít na internetu pomocí vyhledávacího dotazu „BendWorks“.
Na staré stránce autora je řečeno, že program je „zcela zdarma“ a jsou tam kontaktní souřadnice a e-mailová adresa:
Přestože je anglické rozhraní programu jednoduché a intuitivní, pro zjednodušení práce jsem připojil odkaz na soubor s překladem článku nápovědy autora „The fine-art of Sheet Metal Belding“:
Ohýbání plechu na CNC ohýbačkách plechu je jednou z nejběžnějších metod zpracování kovů. Pomocí této technologie se vyrábí prostorové díly s trvalými spoji bez svařování dvou nebo více prvků umístěných v různých rovinách. Samotný ohyb je v tomto případě zaoblený roh, jehož poloměr by neměl být menší než přípustná hodnota.
Proč je důležité dodržovat minimální poloměr při ohýbání plechů?
Tabulka 1 ukazuje minimální poloměr ohybu kovu za studena v závislosti na tloušťce plechu a druhu kovu.
Během procesu ohýbání se plech na linii ohybu deformuje tahem na vnější ploše a stlačením na vnitřní straně rohu. Tím se změní struktura krystalové mřížky a v místech přepětí může dojít k její destrukci.
Takové přepětí v důsledku silného ohýbání plechu vede k jeho zlomení podél linie ohybu. Jinými slovy, pro bezpečné ohýbání plechu je nutné zvolit takovou hodnotu poloměru ohybu, aby natažení vně rohu a stlačení uvnitř nevedlo ke kritickému přepětí a kov sám si udržel svou pevnost v ohybu. Tyto hodnoty jsou sestaveny výpočtovými a empirickými (experimentálními) metodami a jsou uvedeny v referenčních tabulkách.
Dodržení minimálního poloměru při ohýbání plechů vede k nutnosti zohlednit jej při volbě délky přířezu plechu. Jinými slovy, pokud potřebujete použít ohýbání k výrobě součásti s kolmými stranami a и b, poté k určení požadované délky obrobku, na množství a и b musíte přidat délku kruhového sektoru vybraného poloměru. Jinak se celkové rozměry hotového dílu budou lišit od konstrukčních.
Délka tohoto sektoru se vypočítá pomocí neutrální čáry. Pokud je vnější strana rohu při ohýbání plechu natažena a vnitřní strana je stlačena, pak někde uvnitř části plechu je čára, podél které nebyl kov stlačen nebo natažen. Vzdálenost od vnitřního povrchu plechu v místě ohybu k neutrální čáře se nazývá K-faktor, který je nutné vzít v úvahu při procesu návrhu součásti, stejně jako v nastavení stroje při ohýbání.
Co určuje hodnotu minimálního poloměru při ohýbání plechu?
- Druh kovu. Každý materiál má své vlastní charakteristiky týkající se tekutosti a křehkosti, tahových a kompresních poměrů, tažnosti a dalších mechanických vlastností. Pro každý konstrukční listový materiál byly vytvořeny referenční tabulky pro stanovení minimálního poloměru ohybu.
- Tloušťka plechu. Na tomto parametru závisí K-faktor a samotný poloměr ohybu kovu. V referenčních tabulkách je spolu s typem plechového materiálu uvedena i jeho tloušťka, vůči které se určuje minimální poloměr ohybu.
- Úhel ohybu. Toto je další důležitý parametr, který je třeba vzít v úvahu při určování minimálního poloměru ohybu plechu pomocí referenčních tabulek. Velikost napětí na tahové a tlakové straně přímo závisí na úhlu ohybu.
- Směr ohybové linie vzhledem k vláknům válcovaného plechu. Plech má ve své struktuře válcovaná vlákna – rovnoběžné linie vznikající při průchodu obrobku válcovací stolicí. Ovlivňují mechanické vlastnosti kovu a jeho schopnost odolávat tahovému a tlakovému zatížení. Pokud se ohýbání provádí rovnoběžně s vlákny, bude minimální poloměr menší, pokud je ohyb kolmý, bude větší.
Hodnotu rádiusu navíc ovlivňuje i kvalita plechu, přítomnost otřepů, žíhání, kalení za studena atp.
