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钣金的展开计算有很多方法,传统的钣金折弯件加工工艺比较 粗放,没有精确的折弯展开算法,多是先近似展开并放样落料, 预留大量加工余量后折弯,然后再进行切割或剪切类加工去除 余料,这种加工方式工艺流程复杂、效率低、浪费材料且加工 质量不易保证。 现代的钣金折弯件加工工艺要求钣金折弯展开精确,折弯加工 后无需后续切割或剪切类加工就可以成为理想的钣金折弯件, 这就要求精确计算钣金折弯展开尺寸,并画出折弯展开图。
经过变换,可得 将方程④⑤代人方程③可以得到方程 化简后得到δ与ε之间关系式: 当弯曲角度为90°时,由于tan(90°/2)=1,此方程可以进一步简化 为: 式⑥⑦为那些只熟悉一种算法的用户提供了非常方便的从一种算法 转换到另一种算法的计算公式,而需要的参数只是材料的厚度、折 弯角度及折弯半径等。 4、经验计算法: 钣金折弯师傅在工作中根据实践总结了一套自己的钣金折弯展开计 算方法,下面结合伊斯丹钣金常用结构实例,介绍经验计算钣金折 弯展开计算的方法:
目前较常规的计算方法是以截面中心层计算展开长度,认为中 心层就是钣金长度始终不变的一个层,其长度就是钣金折弯展 开的长度,它的位置刚好在板厚的一半处,对于一些要求精度 不是太高的薄板大折弯角的零件,这种计算方法相对还是比较 准确的,但对于厚板小折弯角钣金零件的折弯,由于其中心层 长度并非钣金折弯展开的长度,以它的长度下料后再折弯时经 常出现零件尺寸偏大的情况,笔者结合工作实践,采用K因子、 折弯补偿和折弯扣除、经验算法4种方法对该算法加以改进。
下面通过一个铇槽后反向折弯的例子介绍计算展开的方法: 对于如图所示的铇槽后反折弯 计算展开的长度为 L=(20-20.2)(30-2x22x0.2) (20-20.2)=62.8mm 本文提出了K因子、折弯补偿、折弯扣除、经验计算法 4种折弯展 开方式。K因子方式是基于折弯原理性的一种折弯展开方式,不但 精确度高,还可以调入三维软件进行批量折弯展开,修改也相对 方便,并可以积累建立自己的经验表格,减少了工艺人员的重复 劳动工作量,也能保证生产与设计的高度一致性。折弯补偿和折 弯扣除的方法更适合直角折弯和一些经常使用不需要太多变化的 场合,导致折弯误差大的原因多数为材料设备及操作人员的素质, 材料设备可以和采购厂家进行沟通解决,操作人员的素质则需要 通过培训、实践或者改用精密机器人来解决。采取哪种折弯方式 更合适,还需要在使用中针对实际情况加以选择。
按照上面的公式,就能算出精确的折弯展开长度尺寸,可以看出, 只要确定了参数K,即可计算出L,参数K则取决于钣金厚度 t和内 弯曲半径r的大小。它们之间存在对应关系,一般r/t分别为0.1, 0.25,0.5,1,2,3,4,5,≥6时,K因子对应为0.23,0.31, 0.37,0.41,0.45,0.46,0.47,0.48,0.5,-般零件的加工, r/t数值都在1附近,根据上述对应关系中K因子计算的钣金折弯展 开长度还是很准确的。 对于r/t≥6的情况,钣金折弯时板料基本不会再发生变形,那么中 性层也就等于中心层了,K因子也相应地变成了 0.5,计算也相对 容易很多,唯一影响的就是折弯过程中的回弹问题,这种繁琐的 计算最适合计算机来完成,随后出现的各种三维软件如AutoCAD, SolidWorks,NX,Pro/E,Catia等也引入了钣金模块,而K因子 就成为了这些软件的首选参数,合理选择K因子大大降低了工艺设 计过程中的工作量。