了解钣金弯曲:弯曲半径,k系数,和更多

想知道k因素和外部挫折吗?这里有一些关于钣金设计要知道的事情

支架,盖子,机柜,机箱,电气机箱。这些和无数其他钣金件似乎制造起来相当简单,但要达到零件的精度就需要进行一些相当复杂的弯曲计算。这是因为金属板在弯曲时会伸长。虽然不多,但足以派设计师去回到众所周知的画板上不时地。

延伸量,因此,必要的“弯曲余量”(在这一刻更多)是由几个因素决定的。其中包括工件的材料和厚度,弯曲角度和内半径,弯曲金属的方法(空气弯曲还是底部弯曲),以及经常被误解的k因子,也称为中性因子或y因子。

导热系数
一片奶酪有助于说明k因素,或中性因素。

的增殖系数

举个例子,从冰箱里拿一片切片奶酪。卡夫美式单品怎么样?它大约3-1/2英寸。(88.9毫米)平方0.083英寸。(2.1082毫米)厚,大约相当于一块12号黄铜或铝。现在,把它均匀地弯过工作台面的边缘。如果这种各地学校午餐的主食都是金属做的,那么接触柜台的表面会被压缩,它的外表面会被拉伸,现在弯曲的“工件”的长度会稍微超过3-1/2英寸。(88.9mm)之前提到过。

在这些内表面和外表面之间的某个地方存在一个假想的平面,它位于既不压缩也不拉伸的过渡区。这是中性轴,在弯曲过程中,它倾向于向内表面移动。因此,k因子是该中性轴的位置之间的比率,从弯头的内表面测量(t)和整体材料厚度(Mt)。y因子提供了一个比工业标准k因子更复杂(也更准确)的版本,因为它考虑了某些冶金特性。然而,它很少被使用。

假设您使用的内弯曲半径小于材料厚度,那么在我们的示例中,空气弯曲的k因子(或者中性因子,如果您喜欢的话)将为0.33,底部弯曲为0.42,对于较大的弯曲半径,两者都逐渐增加到0.5。k系数也会随着钢铁和不锈钢等较硬材料的增加而增加,但绝不会超过刚才提到的0.5。

但无论你称之为k因素,y因素,还是中性因素,如果你和我们一起工作,有一件重要的事情你应该知道:不要担心。当然,继续接受Solidworks、Siemens NX或Fusion 360在其钣金设置中提供的任何默认值。但事实上,k因子是高度特定于应用程序和材料的,我们花了大量的时间来开发与我们的工具和设备相匹配的价值。换句话说,没有必要浪费时间去担心它。

钣金特点

折弯容许量

那么,所有其他的东西——外部挫折,弯曲津贴,以及捏造网站上看到的弯曲扣除——是怎么回事呢?首先,这些值对于任何进行手动弯曲计算的人来说都非常重要,其次,需要生成3D零件模型的精确“平面”布局,但事实是,钣金感知CAM系统(其中大多数)为您完成了所有的数字运算。无论如何,这里有一些简单的描述,任何钣金件设计师都应该熟悉:

  • 再一次拿起那块奶酪,把它平放在柜台上,然后提起一侧形成l形。垂直部分是一个法兰。如果做一个简单的盒子来装一整块奶酪,它应该有一个底面和四个凸缘,就像任何盖在上面的盖子一样。
  • 外部挫折(OSSB)。除了它的位置和高度,每个法兰还由垂直和水平(X和Y)轴上的后退量定义。例如,在90度凸缘上,OSSB等于外部半径。这就等于弯曲半径加上材料厚度。
  • 弯曲余量。还记得k因子讨论中的假想中性线吗?如果你要“展开”它或让它变平,这就是弯曲余量。谷歌“弯曲余量”,你会在很多网站上看到它被描述为“沿材料中性轴测量的弯曲弧长”。
  • 扣除弯曲。这些网站会说明弯曲扣减是弯曲余量(由k因子决定)和两倍的OSSB(外部挫折)之间的差值。当将3D模型压平时,这个弯曲扣除是必须从工件上减去的量,以解释任何拉伸。

最后一点很重要,至少对那些与我们一起工作的人来说。在这里,没有必要担心k因子和类似的弯曲细节,就像没有必要将3D模型压平并生成工件空白的. dxf一样。其他制造商可能需要,但我们不需要。把文件发给我们,剩下的我们来处理。

其他钣金设计注意事项

尽管如此,还是有一些需要注意的地方。首先,任何钣金件的材料厚度都应该是一致的。他们都开始作为一个平板,所以不要试图设计一个1/16英寸的部分。(1.5875mm)一个区域厚1/32英寸。(0.03125毫米)其他地方。事情不是这样的。考虑弯曲半径,毕竟,这是这个设计技巧标题的一部分。

请记住,任何法兰的内部半径(冲头形成的截面)直接影响k系数、弯曲余量等。在这里,我们再次输入k因子,发现0.030英寸。(0.762毫米)弯曲半径在所有零件的95%上工作得很好。这个规则的唯一例外是6061-T6铝,由于它有轻微的脆性,可能需要一些更大的东西来防止开裂。

是的,您可以自由地指定不同的半径—例如,以适合匹配的部分,或者需要一个清晰的内角。我们的标准工装的内部半径为0.010英寸。(0.254毫米)高达0.250英寸。(6.35mm)的标准增量,但无论您选择什么值,都应该在该部件上的所有法兰上调用。如果不这样做,将意味着额外的设置和更高的零件成本。

说到拐角,你还应该计划在两个法兰结合的任何地方设计一个弯曲浮雕。这些是大约0.030英寸的小缺口。(0.762毫米)宽,防止材料在接合处向外凸起。许多CAD系统都有足够的智能来创建这些弯曲浮雕,但如果不能,我们会处理它,并在设计审批期间让您知道。如果需要,我们也可以焊接角,以提供一个密封的接缝。

钣金孔布置
避免将孔放置在太靠近弯道的地方。将它们放置在距离任何边缘或内角至少4倍材料厚度的地方。

最后一条关于金属板的建议

当在零件设计中放置孔、槽和类似特征时,请确保它们距离任何边缘或内角至少4倍于材料厚度。这又回到了之前描述的整个拉伸现象——将一个圆孔贴在弯曲线附近,由于金属变形,它可能会变成略微椭圆形或蛋形。

有很多事情要做钣金设计,远比看一个基本的支架或柜子时明显的多。幸运的是,我们有合适的设备,一个熟练的操作人员团队,并对刚才概述的弯曲计算有一个坚定的把握。这意味着,您只需将3D CAD模型上传到我们的网站,然后订购您下一个项目所需的任何东西——根据紧急程度、零件数量以及粉末涂层和硬件插入等二次加工选项,零件可以在短短几天内送到。

钣金设计指南

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钣金引用图片

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