Strona główna / Wiki / Blacha / Promień gięcia & Dodatek na gięcie

Promień gięcia i dodatek na gięcie

Rozwinięta długość wygiętej blachy nie jest sumą długości jej ramion. Wewnątrz każdego gięcia materiał jest rozciągany od strony zewnętrznej i ściskany od strony wewnętrznej, a dodatkową długość pochłania warstwa obojętna pomiędzy nimi. Ta strona przedstawia wzór, wartości współczynnika K, różnicę między dodatkiem na gięcie a odjęciem na gięcie oraz pełny przykład obliczeniowy.

Cztery wartości, których potrzebujesz

PojęcieSymbolCo oznacza
Grubość materiałuTNominalna grubość giętej blachy.
Wewnętrzny promień gięciaRPromień wklęsłej strony gięcia. Nie jest wybierany niezależnie — wynika z oprzyrządowania i grubości.
Współczynnik KKPołożenie osi obojętnej, wyrażone jako ułamek grubości i mierzone od powierzchni wewnętrznej.
Kąt gięciaAKąt, o który materiał jest wyginany, w stopniach. 90° to typowy przypadek.

Wewnętrzny promień nie jest dowolny. W standardowym oprzyrządowaniu do gięcia powietrznego osiągalny wewnętrzny promień wynosi mniej więcej jedną grubość materiału. Żądanie mniejszego promienia nie tylko zaostrza narożnik — zmienia oprzyrządowanie i długość rozwinięcia. Reguły projektowania znajdują się w sekcji projektowanie blach.

Wzór dodatku na gięcie

BA = π × (R + K × T) × (A / 180)

Dodatek na gięcie to długość łuku materiału zużywanego na jedno gięcie.

Długość rozwinięcia wynosi zatem:

Długość rozwinięcia = Suma długości kołnierzy + Suma dodatków na gięcie

Jeden dodatek na gięcie na każde gięcie. Część z czterema gięciami ma cztery dodatki na gięcie.

Odjęcie na gięcie: ten sam problem, odejmowany

Większość narzędzi CAD operuje odjęciem na gięcie, a nie dodatkiem na gięcie, ponieważ outside setback jest łatwiejszy do zmierzenia na rzeczywistej części:

BD = 2 × OSSB − BA

OSSB = odsunięcie zewnętrzne, czyli odległość od linii formy do zewnętrznej strony zgięcia.

Pomylenie tych dwóch wartości to najczęstszy błąd przy wyznaczaniu rozwinięcia. Jeśli zakład podaje długość rozwinięcia krótszą o 4mm dla części z czterema gięciami, przyczyną jest zwykle błąd znaku między dwiema konwencjami — a nie różnica we współczynniku K.

Współczynnik K według materiału i promienia

K nie jest właściwością samego metalu. Zmienia się wraz z promieniem gięcia i granicą sprężystości, ponieważ oba parametry wpływają na ilość materiału znajdującego się pod napięciem lub ściskaniem.

MateriałR < 1×tR = 1×tR = 2×tR = 4×t
Stal miękka (Q235 / S235)0.32–0.380.38–0.420.42–0.460.46–0.50
Stal nierdzewna 304 / 3160.30–0.350.36–0.400.40–0.440.44–0.48
Aluminium 5052 / 60610.30–0.360.36–0.420.42–0.460.46–0.50
Stal o wysokiej wytrzymałości (>600 MPa)0.22–0.280.28–0.340.34–0.400.40–0.45

Przy podawaniu wartości stosuj środek zakresu. Jeśli rozwinięcie zawiera cechy, których położenie ma znaczenie po gięciu, podaj współczynnik K na rysunku, zamiast pozwalać każdemu dostawcy na jego wybór — zobacz zasady dotyczące odległości między otworami , aby dowiedzieć się, dlaczego wynikające różnice w milimetrach są istotne.

Przykład obliczeniowy: stal miękka 2mm, gięcie 90°

Koryto w kształcie litery U z dwoma kołnierzami 50mm i ścianką 60mm, wykonane ze stali miękkiej Q235 o grubości 2mm, uformowane przy użyciu standardowego oprzyrządowania z wewnętrznym promieniem 2mm.

KrokObliczenieWynik
Wewnętrzny promień RStandardowe oprzyrządowanie przy 1×t dla 2mm2.0 mm
Grubość materiału TNominalna2.0 mm
Współczynnik KStal konstrukcyjna przy R = 1×t, środek 0.38–0.420.40
Kąt gięcia AKażde z dwóch gięć90°
Dopuszczalna długość łuku na gięcieπ × (2.0 + 0.40 × 2.0) × (90/180)4.40 mm
Lączna długość prostych odcinków50 + 50 + 60160.0 mm
Długość rozwoju160.0 + (2 × 4.40)168.80 mm

Sprawdźmy teraz wrażliwość. Jeśli zakład przyjąłby K = 0.33 zamiast 0.40, długość łuku na gięcie wyniosłaby 4.18mm, a długość rozwoju 168.36mm — 0.44mm dla części z dwoma gięciami. W przypadku wspornika z czterema gięciami różnica ta mniej więcej się podwaja, a ostatni element kończy się niemal 1mm od miejsca wskazanego na rysunku.

Sprężyste odkształcenie po odciążeniu

Blacha jest sprężysta, dlatego po odciążeniu odzyskuje część odkształcenia, a element rozprostowuje się. Zakłady kompensują to, wykonując nadgięcie i pozwalając na relaksację, dlatego powtarzalność prasy krawędziowej podaje się jako zakres, a nie jako dokładny kąt.

MateriałOczekiwane sprężyste odkształcenie po odciążeniu przy 90°, R = 1×tObróbka
Aluminium 50523° do 5°Wykonaj nadgięcie i sprawdź na pierwszym egzemplarzu; stan wyżarzenia różni się między coilami.
Aluminium 6061-T64° do 6°Twardość ma większe znaczenie niż stop. Weryfikuj dla każdej partii.
Stal konstrukcyjna Q2351° do 3°Stabilna i wyrozumiała; najłatwiejszy materiał do powtarzalnego gięcia.
Stal nierdzewna 304 / 3164° do 7°Wysokie sprężyste odkształcenie po odciążeniu oraz większa siła formowania. Zmienia je stan wyżarzenia.
Stal o wysokiej wytrzymałości >600 MPa5° do 8°Wąskie okno procesowe; wymaga ściślejszej kontroli materiału przy dostawie.

Gięcie powietrzne, dociskanie i kształtowanie na zimno

MetodaSposób działaniaKiedy stosowaćWpływ na koszt
Gięcie powietrzneStempel wchodzi w otwór matrycy; materiał nigdy nie dotyka dna matrycyDomyślna metoda dla obróbki polegającej na cięciu laserowym i gięciu; prototypy i małe serieNajniższy — standardowe oprzyrzowanie
DociskanieMateriał jest całkowicie domknięty w narożnikach matrycyTaższe promienie wewnętrzne, powtarzalność między partiamiUmiarkowany — wymaga dopasowanego oprzyrzowania
Kształtowanie na zimnoCałe płaskie powierzchnie są dociskane do siebie w celu kontroli grubościMateriał o wysokiej wytrzymałości lub krytyczny pod względem sprężystego odkształcenia, gdzie konieczna jest kontrola grubościWysoki — dedykowane oprzyrzowanie i większa siła

Nasze gięcie na prasie krawędziowej jest wykonywane powietrznie, przy wydajności 100t / 3200mm, z powtarzalnością ±1°. Cięte promienie lub kontrolowana grubość są wyceniane indywidualnie.

Typowe błędy

#BłądSkutekPrawidłowe podejście
1Użycie długości łuku tam, gdzie oprzyrzowanie oczekuje odliczenia gięciaDługość rozwoju za krótka o około 2×OSSB na gięciePotwierdź konwencję z dostawcą przed zatwierdzeniem rozwoju.
2Założenie współczynnika K zamiast jego podaniaOtwory trafiają niewłaściwie; części są odrzucane podczas montażuPodaj K na rysunku lub wymiaruj w stanie końcowym.
3Dodanie jednej długości łuku dla elementu z wieloma gięciamiProfil lub pudełko się zapada; części nie pasują do siebieJedna długość łuku na każde gięcie, liczone pojedynczo.
4Pominięcie sprężystego odkształcenia po odciążeniuKołnierz znajduje się poza elementem, z którym ma współpracowaćUwzględnij sprężyste odkształcenie materiału; sprawdź na pierwszym egzemplarzu.
5Żądanie ciasnego promienia bez informacji o oprzyrzowaniuNieoczekiwana opłata za oprryrzowanie dla poszczególnych częściProjektuj przy 1×t lub większym promieniu, chyba że wymagania wyglądu nie uzasadniają ciaśniejszego.
6Wysokość kołnierza poniżej 1×tKolizja oprzyrzowania, pękanie narożników, poprawkiMinimum 1.5×t, 2×t dla kołnierzy funkcjonalnych lub widocznych.
7Rozwój bez oznaczenia linii gięciaNiejasna położenie gięcia; każde gięcie trafia w inne miejsceDodaj linię gięcia jako wymiarowane odniesienie na rozwinięciu.
8Zbyt wczesne zaokrąglenie długości łukuKumulowanie się błędu przy wielu gięciachZachowaj pełną precyzję podczas obliczeń; zaokrąglij dopiero na końcu.

Powiązane strony dotyczące blachy

Masz rozwinięcie, które wciąż się zmienia? Wyślij rysunek z gatunkiem materiału, a zwrócimy długość rozwinięcia, zastosowany współczynnik K oraz wszystkie cechy, których położenie zmienia się po gięciu.

Zamów przegląd rozwinięcia
Najczęściej zadawane pytania
Jaka jest formuła dodatku na gięcie?

Dodatek na gięcie (BA) = pi x (R + K x T) x (A / 180), gdzie R to wewnętrzny promień gięcia, K to współczynnik K, T to grubość materiału, a A to kąt gięcia w stopniach. Określa on długość łuku materiału zużywanego na jedno gięcie. Dodaj dodatek na gięcie do sumy długości prostych półek, aby otrzymać długość rozwinięcia.

Czym jest współczynnik K?

Współczynnik K określa położenie osi obojętnej wewnątrz gięcia jako ułamek grubości. Wartość K równa 0.33 oznacza, że oś obojętna przebiega w jednej trzeciej grubości materiału od powierzchni wewnętrznej; wartość 0.5 oznaczałaby położenie matematycznego środka. Zmienia się on wraz z promieniem gięcia i granicą sprężystości materiału: mniejsze promienie obniżają K, a stopy o wysokiej wytrzymałości obniżają go jeszcze bardziej, ponieważ mniejsza część materiału znajduje się pod naprężeniem rozciągającym lub ściskającym.

Czym jest odliczenie na gięcie i czym różni się od dodatku na gięcie?

Odjęcie na zginanie (BD) to wartość, którą odejmuje się; przyrost na zginanie to wartość, którą się dodaje. BD = 2 x odsunięcie zewnętrzne - BA. Użycie niewłaściwej wartości to klasyczny błąd przy rozwijaniu płaskiego. Odjęcie na zginanie jest zwykle łatwiejsze dla zakładu, ponieważ odsunięcie zewnętrzne jest wartością mierzalną na gotowym elemencie, dlatego podaj wzór zgodnie z konwencją używaną w danym narzędziu CAD i porównaj go z pierwszym egzemplarzem.

Dlaczego dwa zakłady produkują różne długości rozwinięcia dla tego samego rysunku?

Najczęściej przyczyną jest przyjęty współczynnik K. Zakład używający K = 0.33 i zakład używający K = 0.42 dla tego samego materiału 2mm przy tym samym promieniu otrzymają długości rozwinięcia różniące się o kilka milimetrów, a wraz z nimi przesunie się każdy otwór w rozwinięciu. Rozwiązaniem jest podanie współczynnika K na rysunku lub wymiarowanie cech w stanie końcowym zamiast w rozwinięciu.

Jak bardzo sprężynowanie wpływa na końcowy kąt?

Sprężynowanie to odkształcenie sprężyste materiału po odciążeniu, powodujące rozprostowanie części. Stal miękka przy promieniu 1x t zazwyczaj sprężynuje o 1 do 3 stopnie, stopy aluminium o 3 do 5 stopni, a stal nierdzewna lub stale o wysokiej wytrzymałości o 4 do 8 stopni. Nadmierne gięcie o oczekiwaną wartość sprężynowania, a następnie pozostawienie materiału do rozładowania naprężeń, jest standardową praktyką, dlatego powtarzalność podaje się jako plus lub minus 1 stopnia, a nie jako wartość dokładną.

Jaka jest różnica między gięciem powietrznym, doczyszczaniem i kowaniem?

Gięcie powietrzne wciska stempel do otworu w matrycy bez kontaktu materiału z dnem – to najczęstsza metoda, o wysokiej elastyczności i szerszej tolerancji promienia. Doczyszczanie całkowicie zamyka materiał w narożnikach matrycy, umożliwiając uzyskanie mniejszego promienia przy większej sile. Kowanie ściska ze sobą całe płaskie powierzchnie w celu precyzyjnej kontroli grubości, stosowane do materiałów o wysokiej wytrzymałości lub podatnych na sprężynowanie. Większość prac wycinanych laserowo i giętych wykonuje się metodą gięcia powietrznego.

Czy promień gięcia zmienia długość rozwinięcia tak bardzo jak grubość?

Tak, choć nie jest to tak oczywiste. W przypadku stali miękkiej 2mm giętej pod kątem 90 stopni przejście z promienia 1x t (2mm) na promień 3x t (6mm) zwiększa dodatek na gięcie z 4.40mm do 10.68mm – czyli dla pojedynczego gięcia długość rozwinięcia wzrasta o około 6mm. Nie jest to oczywiste podczas sumowania wymiarów półek, dlatego duże promienie nie zawsze są tańsze: zużywają długość rozwinięcia, która na rozmieszczeniu elementów na arkuszu przekłada się na materiał.

Jak wymiarować giętą część, aby uniknąć sporów dotyczących rozwinięcia?

Wymiaruj gotową część, a nie rozwinięcie. Użyj długości półek mierzonych po gięciu, wskaż linię gięcia jako wymiarowaną podstawę odniesienia, a jeśli otwór musi znaleźć się w określonym miejscu po formowaniu, podaj stosowany współczynnik K lub przenieś operację wykonywania otworu na czas po gięciu. Reguły DFM dotyczące tego zagadnienia znajdują się na stronie z wytycznymi dotyczącymi projektowania blach.