钣金展开计算方法简介.ppt
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1、一、概述一、概述u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。u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。u本文拟通过K因子参数的设定,及经验计算法,将不同情况下钣金的折弯展开计算进行简化,提高展开效率和准确度,达到在设计阶段就可以对钣金工艺性能进行全面考虑和处理的目的。1.二、二、钣钣金折弯
2、展开金折弯展开长长度的改度的改进进算法算法u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。u1、K因子法uK因子是指钣金内侧边到中性层距离和钣金厚度的比值,通常板料在弯曲过程中通常外层会受到拉应力而伸长,内层则受
3、到压应力而缩短,在内层和外层之间有一长度保持不变的纤维层,称为中性层。2.u根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度,由于弯曲时坯料的体积保持不变,所以在变形较大时,中性层会发生内移,这也就是不能仅仅用截面中性层计算展开长度的原因。假如中性层位置以p表示(见图1),则可以表示为u式中,r为零件的内弯曲半径/mm;t为材料厚度/mm;K为中性层位移系数。u钣金弯曲示意图如图2所示。按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件中性层直线部分和圆弧部分长度之和,即:u式中,L为零件展开总长度/mm;为弯曲中心角/();L1和L2分别为零件弯曲部分起点和终点以外的直端长度/mm。3.u按
4、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。u对于r/t6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
5、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。4.u2、折弯补偿法u折弯补偿算法是将零件的展开长度描述为零件每段直线长度和折弯区域展平的长度之和,展平的折弯区域的长度则被称为折弯补偿值(),因此整个零件的长度计算公式为u其中,D1,D2分别为圆弧以外的2段直线长度/mm;为圆弧段展平后的长度/mm。u 折弯补偿示意图如图3所示,即把折弯零件的直线段切下来平铺,然后再将折弯区域展平接在平铺的直线段中,得到的长度就是展开长度。5
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