板材彎曲過程中,外層承受拉應力,內層承受壓應力。 理論上,內外層之間有一個既不拉伸也不壓縮的過渡層——中性層,即虛數層。 在彎曲過程中,假定中性層與彎曲前的狀態一致,即長度始終相同,因此中性層是計算彎曲件長度的基礎。 中性層的位置與變形程度有關。 當彎曲半徑大、彎曲角度小時,變形程度小,中性層位置接近板厚中心; 當彎曲半徑變小、彎曲角度增大時,變形程度相應增大。 中性層的位置逐漸向彎曲中心內側移動。 中性層到片材內部的距離用A表示。(圖1)
2、彎曲方法的確定
折彎方法有單沖沖床模具折彎和折彎機模具折彎兩種。 單沖沖床模具的彎曲方式和精度是由模具實現的。 因此,只要制作出合格的模具,就可以生產出合格的折彎產品。 使用折彎機進行折彎時,不僅需要選擇合適的折彎模具,還必須調整折彎參數。 因此,如果使用折彎機進行折彎,在計算展開尺寸時必須考慮折彎機的折彎方式。
1、一次一彎。 這種彎曲是由普通萬能彎曲模具完成的。 包括彎曲直角、鈍角和銳角。 (如圖2所示)
2. 一次進行兩個彎曲——沖壓鍛造不良。 這種彎曲是通過專門的專用模具完成的,但彎曲難度比普通彎曲要困難一些。 (如圖3所示)
3. 按下死邊。 這種彎曲也必須用專用模具來完成。 (如圖4所示)
4、大R圓弧彎曲。 對于某些類型的彎曲,如果R在一定范圍內,可以使用特殊的R成型。 如果R值太大,必須使用小R模具進行多次成型。 (如圖5所示)
這四種彎曲的展開計算是不同的。 因此,在看圖時,應根據零件的折彎尺寸來確定采用哪種折彎方法。 與折彎機配套的普通通用折彎模具的V型槽寬度通常為折彎模具適用板材厚度的5-6倍。 如果采用一次一彎的方法,則必須考慮彎曲模具V型槽的寬度W1和V型槽一側到模具外部的寬度L1 。 如圖6所示:
根據產品形狀,彎曲高度H有3個經驗值(以90度為例,鈍角和銳角與直角類似):
1、簡單的90度單邊彎曲。 (如圖7所示)
如圖7所示,這種折彎只需考慮下模V型槽中心到折彎機定位擋塊的距離即可確定。通常H值為
HG≥3.5 T+R(R小于1mm)
2、U型折彎。
如圖8所示,如果這種折彎的尺寸太小,很容易因缺乏合適的折彎模具而造成干涉。 因此,兩個豎邊的寬度L不能太小。 一側垂直邊的高度H不能太大。 實際中可以根據彎曲模具的形狀通過模擬來確定。 L和H值參考如下:
3、Z形折彎
如圖9所示,經過第一次折彎后,折彎第二次折彎時,折彎線到折彎機定位擋塊的距離必須大于或等于距V中心的距離L1之和模具外側的形槽和板厚t。 因此,H值為:
H≥5t+R(R小于1mm)
3、擴展計算方法
1.90°彎曲(一般彎曲)
展開長度為:L=LL+LS-2t+系數a
系數a的經驗值如下:
2.將邊緣壓死
如圖11所示。死邊是一個彎曲的形狀,兩層相互重疊。 通常用于加固。 因此,2.0mm以上的板材上很少見到死邊。 還需要用專用的折彎模具成型,而且要分兩道或多道工序才能成型。 死邊彎曲擴展長度的計算公式為:
3. 壓肋
1) 傾斜鋼筋
如圖12所示,壓桿為斜面,一般H值較小。 其展開長度的計算公式為:
L = A+B+C+0.2
注:A、B、C = 內部尺寸,0.2 = 補償值
2) 直角肋
如圖13所示,串珠邊緣是直立邊緣。 一般其C值較大。 展開長度的計算公式為:
L = A+B+C-4T+2a+0.5
注:A、B=外形尺寸
C=高度包括兩層板厚度
a = 90° 彎曲系數
0.5=補償值
3) 平行壓力筋
如圖14所示,壓縮筋的最大值僅為H=2t斜面的計算公式,其展開長度的計算公式為:L=A+B+H+0.2
注:A、B=內部尺寸;
H = 焊道高度;
0.2=補償值。
*由于珠子的高度主要由增減珠子模具的調節片來保證,而每個操作者的經驗不同,有時雖然折彎后高度達到要求,但整體展開尺寸偏大或過大小的。 情況,此時應根據實際偏差進行調整。
4.銳角彎曲
如圖15所示,經驗公式是內徑算法,但這里的內徑是彎曲邊兩個內側虛擬交點到另一端的距離。 膨脹系數計算如下:
K= 0.4tx δ/90° (t
但當t≥2.5時,適用以下公式:
K= 0.5tx δ/90° (t≥2.5)
因此,擴展計算公式為:
L= L1+L2+K
筆記:
L = 展開長度
L1、L2=內徑尺寸
K=膨脹系數
5.鈍角彎曲
如圖16所示,外部尺寸b實際上等于內部尺寸a加上內角頂點到外頂點的平行距離l。
根據三角函數,l計算為:
l = tg θ/2x t
因此,外徑為:b = a + l
膨脹系數K的計算公式為:
內徑:K=θ/90°x 0.4t(t
外徑:K=δ/90°x 0.4t(t
但當t≥2.5時,適用以下公式:
內徑:K=θ/90°x 0.5t(t≥2.5)
外徑:K=δ/90°x 0.5t(t≥2.5)
6、圓弧R折彎
如圖17所示,R彎三種形狀的膨脹系數K計算如下:
K=(2R·tanθ/2)-[лθ·(2R - t)/360°]
筆記:
R=彎曲外徑(外半徑)
θ=外角(180°-彎曲角)
л=Pi(取3.14)
t = 板厚
當θ=90°時,tanθ/2=l,因此上式可簡化為:
K= 2R –л(2R-t)/4
求得膨脹系數K后斜面的計算公式,彎弧膨脹長度L的計算公式為:
L=L1+L2+(L3+L4+···)-K
筆記:
L1、L2、L3、L4=外徑(到外虛擬交點的距離,切點到虛擬交點的距離可以通過三角定律計算)
R彎中有一個U型彎,如下圖所示。 我們可以將其形狀視為兩個 90°R 彎頭的組合。
因此,U形彎頭展開長度L的計算公式為:
L=L1+L2-2K
注:R彎曲計算公式僅適用于鐵板。