模具折彎具體分哪幾種? 怎么計(jì)算展開(kāi)值?
發(fā)布日期:2020-10-09
具體實(shí)現(xiàn)方法,將在以下幾方面:
1、折彎補(bǔ)償和折彎扣除兩種算法的定義,它們各自與實(shí)際鈑金幾何體的對(duì)應(yīng)關(guān)系
2、折彎扣除如何與折彎補(bǔ)償相對(duì)應(yīng),采用折彎扣除算法的用戶如何方便地將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到折彎補(bǔ)償算法
3、K因子的定義,實(shí)際中如何利用K因子,包括用于不同材料類型時(shí)K因子值的適用范圍
二、折彎補(bǔ)償法
折彎補(bǔ)償算法將零件的展開(kāi)長(zhǎng)度(LT)描述為零件展平后每段長(zhǎng)度的和再加上展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度。展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度則被表示為“折彎補(bǔ)償”值(BA)。因此整個(gè)零件的長(zhǎng)度就表示為方程(1):
LT = D1 + D2 + BA (1)
折彎區(qū)域(圖中表示為淡黃色的區(qū)域)就是理論上在折彎過(guò)程中發(fā)生變形的區(qū)域。簡(jiǎn)而言之,為確定展開(kāi)零件的幾何尺寸,讓我們按以下步驟思考:
1、將折彎區(qū)域從折彎零件上切割出來(lái)
2、將剩余兩段平坦部分平鋪到一個(gè)桌子上
3、計(jì)算出折彎區(qū)域在其展平后的長(zhǎng)度
4、將展平后的彎曲區(qū)域粘接到兩段平坦部分之間,結(jié)果就是我們需要的展開(kāi)后的零件
五、K-因子法
K-因子是描述鈑金折彎在廣泛的幾何形狀參數(shù)情形下如何彎曲/展開(kāi)的一個(gè)獨(dú)立值。也是一個(gè)用于計(jì)算在各種材料厚度、折彎半徑/折彎角度等廣泛情形下的彎曲補(bǔ)償(BA)的一個(gè)獨(dú)立值。圖4和圖5將用于幫助我們了解K-因子的詳細(xì)定義。
我們可以肯定在鈑金零件的材料厚度中存在著一個(gè)中性層或軸,鈑金件位于彎曲區(qū)域中的中性層中的鈑金材料既不伸展也不壓縮,也就是在折彎區(qū)域中唯一不變形的地方。在圖4和圖5中表示為粉紅區(qū)域和藍(lán)色區(qū)域的交界部分。在折彎過(guò)程中,粉紅區(qū)域會(huì)被壓縮,而藍(lán)色區(qū)域則會(huì)延伸。如果中性鈑金層不變形,那么處于折彎區(qū)域的中性層圓弧的長(zhǎng)度在其彎曲和展平狀態(tài)下都是相同的。所以,BA(折彎補(bǔ)償)就應(yīng)該等于鈑金件的彎曲區(qū)域中中性層的圓弧的長(zhǎng)度。該圓弧在圖4中表示為綠色。鈑金中性層的位置取決于特定材料的屬性如延展性等。假設(shè)中性鈑金層離表面的距離為“t”,即從鈑金零件表面往厚度方向進(jìn)入鈑金材料的深度為t。因此,中性鈑金層圓弧的半徑可以表示為(R+t).利用這個(gè)表達(dá)式和折彎角度,中性層圓弧的長(zhǎng)度(BA)就可以表示為:
BA = Pi(R+T)A/180
為簡(jiǎn)化表示鈑金中性層的定義,同時(shí)考慮適用于所有材料厚度,引入k-因子的概念。具體定義是:K-因子就是鈑金的中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值,即:
K = t/T
因此,K的值總是會(huì)在0和1之間。一個(gè)k-因子如果為0.25的話就意味著中性層位于零件鈑金材料厚度的25%處,同樣如果是0.5,則意味著中性層即位于整個(gè)厚度50%的地方,以此類推。綜合以上兩個(gè)方程,我們可以得到以下的方程(8):
BA = Pi(R+K*T)A/180 (8)
這個(gè)方程就是在SolidWorks的手冊(cè)和在線幫助中都能找得到的計(jì)算公式。其中幾個(gè)值如A、R和T都是由實(shí)際的幾何形狀確定的。所以回到原來(lái)的問(wèn)題,K-因子到底從何而來(lái)?同樣,回答還是那幾個(gè)老的來(lái)源,即鈑金材料供應(yīng)商、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)、手冊(cè)等。但是,在有些情況下,給定的值可能不是明顯的K,也可能不完全表達(dá)為方程(8)的形式,但無(wú)論如何,即使表達(dá)形式不完全一樣,我們也總是能據(jù)此找到它們之間的聯(lián)系。
例如,如果在某些手冊(cè)或文獻(xiàn)中描述中性軸(層)為“定位在離鈑料表面0.445x材料厚度”的地方,顯然這就可以理解為K因子為0.445,即K=0.445。這樣如果將K的值代入方程(8)后則可以得到以下算式:
BA = A (0.01745R + 0.00778T)
如果用另一種方法改造一下方程(8),把其中的常量計(jì)算出結(jié)果,同時(shí)保留住所有的變量,則可得到:
BA = A (0.01745 R + 0.01745 K*T)
比較一下以上的兩個(gè)方程,我們很容易得到:0.01745xK=0.00778,實(shí)際上也很容易計(jì)算出K=0.445。
仔細(xì)地研究后得知,在SolidWorks系統(tǒng)中還提供了以下幾類特定材料在折彎角為90度時(shí)的折彎補(bǔ)償算法,具體計(jì)算公式如下:
軟黃銅或軟銅材料:BA = (0.55 * T) + (1.57 * R)
半硬銅或黃銅、軟鋼和鋁等材料:BA = (0.64 * T) + (1.57 * R)
青銅、硬銅、冷軋鋼和彈簧鋼等材料:BA = (0.71 * T) + (1.57 * R)