Calcolo di k

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Domanda: Attualmente pieghiamo spessori di materiale A36 da 16 GA. fino a 1 pollice e, occasionalmente, vari spessori di acciaio inossidabile e alluminio. Recentemente abbiamo aggiunto una nuova pressa piegatrice e ora dobbiamo affrontare la sfida di ricalcolare i nostri valori del fattore k e creare nuovi modelli piatti DXF di tutte le parti piegate.

Qual è il modo migliore per creare tabelle dati con raggio interno calcolato, fattori k e tutte le altre informazioni necessarie di cui abbiamo bisogno per progettare correttamente le parti nel CAD 3D?

Risposta: La risposta non è così difficile. Utilizzerai comunque le stesse formule di prima. Prima di entrare nei dettagli, però, permettimi di esaminare brevemente le formule e le funzioni.

Dobbiamo tutti usare termini ed etichette con gli stessi significati. Ciò è particolarmente importante quando si tratta del fattore k, poiché molte persone confondono il fattore k con il margine di piegatura (BA). In effetti, ho sentito molti termini di base della flessione - BA, deduzione di piega (BD), battuta d'arresto esterna (OSSB) e fattore k - usati in modo intercambiabile. Non sono intercambiabili e il loro utilizzo errato aggiunge molta confusione inutile a qualsiasi discussione.

Il fattore k è semplicemente un moltiplicatore che indica dove si sposterà l'asse neutro di una curva dopo la formatura. È un fattore specifico del materiale che tiene conto del comportamento del materiale durante la piegatura ed è parte della nostra formula per calcolare il BA.

Quando la lamiera si piega, si espande sulla superficie esterna della piega e si comprime sulla superficie interna. L'asse neutro è un luogo teorico all'interno dello spessore del materiale in lamiera che non subisce espansione o compressione. È essenzialmente la linea di demarcazione tra le forze di espansione verso il raggio esterno e le forze di compressione verso il raggio interno (vedere Figure 1 e 2). Poiché l'asse neutro rimane della stessa lunghezza mentre si sposta verso l'interno, il metallo si allunga, cosa che dobbiamo tenere conto per utilizzare i nostri calcoli di piegatura.

Si noti che l'asse neutro non può mai superare il 50% dello spessore del materiale (con un fattore k di 0,50). Se stai formando un raggio ampio, potresti calcolare un fattore k maggiore del 50%, ma in tal caso devi riportare quel valore a 0,50. Perché? Perché l'area di compressione all'interno della curva non può superare l'area di espansione.

Il reverse engineering del fattore k è l'unico modo per determinarne il valore effettivo, o almeno uno il più vicino possibile alla perfezione. Puoi farlo eseguendo curve di prova, misurando i risultati ed estraendo il fattore k dalla formula BA che incorpora i risultati misurati. Potrebbe essere la soluzione migliore, soprattutto se stai creando una tabella.

Ma, e questo è un grande ma, è necessario considerare anche le tolleranze dei materiali, tra cui trazione, snervamento e spessore. Potresti ritrovarti con alcuni dati del fattore k molto precisi da un pezzo di prova, ma il materiale del pezzo di prova potrebbe non corrispondere alle proprietà del materiale che pieghi in produzione. Indipendentemente da ciò, se hai appena trovato il BA piegando i pezzi di prova, potresti comunque non aver bisogno del fattore k.

Esiste un altro modo per calcolare il fattore k senza piegare alcun pezzo di prova. Non è perfetto, ma neanche piegare un pezzo di prova lo è. Non solo possono cambiare le proprietà dei materiali, ma possono cambiare anche le proprietà esatte degli strumenti utilizzati (diverse quantità di attrito) e i diversi metodi di formatura.

FIGURA 1. Il fattore k, espresso come t/Mt, è un rapporto che descrive lo spostamento dell'asse neutro verso l'interno durante la piegatura.

Detto questo, puoi iniziare rappresentando graficamente il fattore k, come mostrato nella Figura 3. Questo mostra il valore massimo del fattore k al 50% dello spessore del materiale, indicato dalla linea rossa. Il punto in cui le linee gialle e rosse si incontrano (punto 4 nel grafico) rappresenta un raggio di curvatura interno pari a quattro volte lo spessore del materiale. Al di sopra di questo, calcolerai fattori maggiori del 50%, ma non dovresti usarli. Come mostra il grafico, è necessario mantenere il fattore k al valore massimo di 0,50.