Die Beziehung zwischen Blechkrümmungsradius und Plattendicke

1. Das Biegen von Blechen verstehen

Halterungen, Abdeckungen, Schränke, Chassis, Elektrogehäuse. Die Herstellung dieser und unzähliger anderer Blechteile scheint recht einfach zu sein, doch um die Teilegenauigkeit zu erreichen, sind einige ziemlich komplexe Biegeberechnungen erforderlich. Dies liegt daran, dass sich die Metallplatte beim Biegen verlängert.

Das Ausmaß der Dehnung und die erforderlichen 'Biegen „Marge“ wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Dazu gehören das Material und die Dicke des Werkstücks, der Biegewinkel und der Innenradius, die zum Biegen des Metalls verwendete Methode und der oft missverstandene K-Faktor, auch Neutralfaktor oder Y-Faktor genannt.

K-Faktor

Beispielsweise ist ein Stück Messing oder Aluminium Nr. 12 etwa 3 1/2 Zoll im Quadrat mal 0,083 Zoll dick. Biegen Sie es nun gleichmäßig am Rand der Arbeitsplatte, dann wird die Kontaktfläche zur Arbeitsplatte gestaucht und die Außenfläche gedehnt.

Irgendwo zwischen dieser Innen- und Außenfläche gibt es eine gedachte Ebene, die in einer Übergangszone liegt, die weder komprimiert noch gespannt ist. Dies ist die neutrale Achse und sie neigt dazu, sich beim Biegen zur Innenfläche zu bewegen. Daher ist der K-Faktor das Verhältnis zwischen der Position der neutralen Achse, gemessen von der Innenfläche (t) des Rohrbogens, und der Gesamtmaterialdicke (Mt). Da der Y-Faktor bestimmte metallurgische Eigenschaften berücksichtigt, stellt er eine komplexere Version des branchenüblichen K-Faktors dar. Es wird jedoch selten verwendet.

Unter der Annahme, dass der verwendete innere Biegeradius kleiner ist als die Materialstärke, beträgt der K-Faktor in unserem Beispiel 0,33 für Luftbögen, 0,42 für Bodenbögen und für größere Biegeradien steigt beides allmählich auf einen Biegeradius von 0,5 an. Mit der Zunahme härterer Materialien wie Stahl und Edelstahl erhöht sich auch der K-Faktor, übersteigt jedoch nie den gerade genannten Wert von 0,5.

Krümmungstoleranz und Krümmung

Was ist also mit all den anderen Dingen, die Sie auf dem Produktionsgelände sehen? Diese Werte sind sehr wichtig für alle, die manuelle Biegeberechnungen durchführen und ein genaues „flaches“ Layout des 3D-Teilemodells erstellen müssen. Hier sind einige kurze Anweisungen, mit denen alle Konstrukteure von Blechteilen vertraut sein sollten:

Äußere Krümmung: Zusätzlich zu seiner Position und Höhe wird jeder Flansch auch durch das Ausmaß der Einkerbung auf der vertikalen und horizontalen Achse (X und Y) definiert. Beispielsweise entspricht OSSB bei einem 90°-Flansch dem Außendurchmesser. Dieser wiederum entspricht dem Biegeradius plus der Materialstärke.

Biegezugabe: Erinnern Sie sich an die hypothetische neutrale Linie in der K-Faktor-Diskussion? Wenn Sie es „entfalten“ oder flach hinlegen möchten, ist dies die Biegezugabe. Suchen Sie nach „Biegezugabe“ und Sie werden sehen, dass es auf vielen Websites als „Biegebogenlänge gemessen entlang der neutralen Achse des Materials“ beschrieben wird.

Abzug des Biegungsrabatts: Dieselben Veranstaltungsorte zeigen, dass der Biegungsabzug der Differenz zwischen dem Biegungszuschlag und dem Doppelten des OSSB oder der externen Aufnahme entspricht. Beim Abflachen eines 3D-Modells ist dieser Biegeabzug der Betrag, der vom Werkstück abgezogen werden muss, um etwaige Dehnungen zu berücksichtigen.

Weitere Überlegungen zur Blechkonstruktion

Mit anderen Worten: Die Materialstärke in jedem Blechteil sollte gleich sein. Sie sind am Anfang flach. Versuchen Sie also nicht, ein Teil mit einer Dicke von 1/16 Zoll (1,5875 mm) in einem Bereich und 1/32 Zoll (0,03125 mm) in anderen Bereichen zu konstruieren.

Stellen Sie beim Platzieren von Löchern, Schlitzen und ähnlichen Merkmalen in einem Teiledesign sicher, dass diese mindestens in der vierfachen Materialstärke von jeder Kante oder Innenecke platziert werden. Dies lässt sich auf das gesamte oben beschriebene Dehnungsphänomen zurückführen. Wenn Sie ein rundes Loch näher an der Biegelinie einfügen, kann das runde Loch aufgrund der Metallverformung leicht elliptisch sein.

Sie können verschiedene Radien frei angeben, um sie an das Gegenstück anzupassen, um sie an das Gegenstück anzupassen oder wenn eine klare Innenecke erforderlich ist. Jeder von Ihnen gewählte Wert sollte jedoch für alle am Teil vorhandenen Flansche gelten. Andernfalls sind zusätzliche Einstellungen und höhere Teilekosten erforderlich.

Apropos Ecken: Sie sollten auch überall dort, wo die beiden Flansche verbunden sind, Biegung und Druckentlastung einplanen. Hierbei handelt es sich um kleine Kerben mit einer Breite von etwa 0,762 mm (0,030 Zoll), um zu verhindern, dass das Material an der Verbindungsstelle nach außen quillt. Viele CAD-Systeme sind intelligent genug, um diese Biegeentlastungen zu erstellen.

2. Die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius des Blechs und der Dicke des Blechs

Der Biegeradius des Blechs ist ein in der Blechzeichnung geforderter Wert. Es ist schwierig zu bestimmen, wie groß dieser Wert in der tatsächlichen Verarbeitung ist. Der Biegeradius des Blechs steht in einem bestimmten Zusammenhang mit der Materialdicke, dem Druck der Biegemaschine und der Breite der unteren Matrizennut der Biegematrize.

Die tatsächlichen Erfahrungen in der Blechverarbeitung haben ergeben, dass, wenn die Dicke des allgemeinen Blechs beim Biegen nicht größer als 6 mm ist, der Innenradius des Blechbiegens direkt als Radius der Blechdicke verwendet werden kann.

Wenn die Blechdicke mehr als 6 mm und weniger als 12 mm beträgt, beträgt der Biegeradius im Blech im Allgemeinen das 1,25- bis 1,5-fache der Blechdicke. Wenn die Blechdicke nicht weniger als 12 mm beträgt, beträgt der Biegeradius im Blech im Allgemeinen das Zwei- bis Dreifache der Blechdicke.

Wenn der Biegeradius R=0,5 beträgt, beträgt die allgemeine Blechdicke T 0,5 mm. Wenn ein Radius erforderlich ist, der größer oder kleiner als die Plattendicke ist, ist eine spezielle Formbearbeitung erforderlich.

Wenn die Blechzeichnung eine Biegung des Blechs um 90° erfordert und der Biegeradius besonders klein ist, sollte das Blech zuerst gerillt und dann gebogen werden. Es können auch die Ober- und Unterformen spezieller Biegemaschinenformen bearbeitet werden.

Der Biegeradius des Blechs steht in einem bestimmten Zusammenhang mit der Breite der unteren Matrizennut des Biegegesenks.