kの計算

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質問: 現在、A36 材料の厚さは 16 ga から曲げられています。 最大 1 インチ、場合によってはさまざまな厚さのステンレス鋼やアルミニウムも使用できます。 最近、新しいプレス ブレーキを追加し、現在、k ファクター値を再計算し、すべての曲げ部品の新しい DXF フラット パターンを作成するという課題に直面しています。

3D CAD で部品を正しく設計するために必要な、計算された内側半径、K ファクター、その他すべての必要な情報を含むデータ テーブルを作成する最善の方法は何ですか?

答え: 答えはそれほど難しくありません。 以前と同じ式を引き続き使用します。 詳細を掘り下げる前に、数式と関数について簡単に説明します。

私たちは皆、同じ意味で用語やラベルを使用する必要があります。 多くの人が K ファクターと曲げ許容値 (BA) を混同しているため、これは K ファクターに関して特に重要です。 実際、BA、曲げ控除 (BD)、外側セットバック (OSSB)、および K ファクターなど、多くの基本的な曲げ用語が同じ意味で使用されているのを聞いたことがあります。 これらは互換性がなく、誤って使用すると議論に不必要な混乱が生じます。

K ファクターは、成形後に曲げの中立軸がどこに移動するかを示す単純な乗数です。 これは、曲げ時の材料の挙動を説明する材料固有の要素であり、BA を計算するための式の中に含まれています。

シート メタルが曲げられると、曲げの外側表面で膨張し、内側表面で圧縮されます。 中立軸は、シート メタル材料の厚さ内で膨張も圧縮も受けない理論上の位置です。 これは本質的に、半径の外側に向かう拡張力と半径の内側に向かう圧縮力の間の境界線です (図 1 および 2 を参照)。 中立軸は内側に移動しても同じ長さのままであるため、金属は伸びますが、曲げの計算を使用するにはこれを考慮する必要があります。

中立軸は材料の厚さの 50% を決して超えてはいけないことに注意してください (k ファクターが 0.50 の場合)。 広い半径を形成している場合は、50% を超える K ファクターを計算する可能性がありますが、その場合は、その値を 0.50 に戻す必要があります。 なぜ？ 曲げ内の圧縮領域が拡張領域を超えることはできないためです。

k ファクターをリバース エンジニアリングすることが、その実際の値、または少なくとも可能な限り完璧に近い値を決定する唯一の方法です。 これを行うには、テスト曲げを実行し、結果を測定し、測定結果を組み込んだ BA 式から K ファクターを抽出します。 特にテーブルを作成している場合には、これが最良の選択肢となる可能性があります。

ただし、これは重要なことですが、引張、降伏、厚さなどの材料公差も考慮する必要があります。 テストピースから非常に正確な K ファクター データが得られる可能性がありますが、テストピースの材料が製造時に曲げる材料の特性と一致しない可能性があります。 いずれにせよ、試験片を曲げて BA を見つけたばかりの場合は、とにかく k ファクターは必要ないかもしれません。

試験片を曲げずに k ファクターを計算する別の方法があります。 完璧ではありませんが、テストピースを曲げることもできません。 材料の特性が変化するだけでなく、使用する工具の正確な特性 (摩擦量の違い) や成形方法の違いも変化します。

図 1. k 係数は t/Mt で表され、曲げ時の中立軸の内側へのシフトを表す比率です。

以上のことから、図 3 に示すように、k ファクターのグラフを作成することから始めることができます。これは、赤い線で示されている、材料の厚さの 50% における k ファクターの最大値を示しています。 黄色と赤の線が交わる場所 (チャートの点 4) は、材料の厚さの 4 倍に等しい内側の曲げ半径を表します。 それを超えると、50% を超える係数が計算されますが、それらは使用しないでください。 グラフが示すように、k ファクターを最大値 0.50 に維持する必要があります。