Главная / Wiki / Листовой металл / Радиус гиба & Допуск на гиб

Радиус гиба и допуск на гиб

Развёртка гнутого листа не равна сумме его полей. Внутри каждого гиба металл растягивается снаружи и сжимается изнутри, а промежуточный нейтральный слой обеспечивает дополнительную длину. На этой странице приведены формула, значения K-фактора, разница между допуском на гиб и вычитанием из развёртки, а также полный пример расчёта.

Четыре значения, которые вам нужны

ТерминСимволЧто означает
Толщина материалаTНоминальная толщина сгибаемого листа.
Внутренний радиус гибаRРадиус вогнутой стороны гиба. Он выбирается не независимо — а определяется оснасткой и толщиной.
K-факторKПоложение нейтральной оси, выраженное как доля толщины и отсчитываемое от внутренней поверхности.
Угол гибаAУгол, на который согнут материал, в градусах. 90° — типичный случай.

Внутренний радиус нельзя выбирать произвольно. При стандартной оснастке для воздушной гибки достижимый внутренний радиус составляет примерно одну толщину материала. Запрос меньшего радиуса не просто заостряет угол — а изменяет оснастку и длину развёртки. Правила проектирования приведены в разделе проектирование листового металла.

Формула допуска на гиб

BA = π × (R + K × T) × (A / 180)

Допуск на гиб — это длина дуги материала, расходуемой на один гиб.

Длина развёртки затем рассчитывается следующим образом:

Длина развёртки = Сумма длин полей + Сумма допусков на гибы

На каждый гиб — один допуск на гиб. У детали с четырьмя гибами будет четыре допуска на гиб.

Вычитание из развёртки: та же задача, но с вычитанием

Большинство CAD-инструментов работают с вычитанием из развёртки, а не с допуском на гиб, поскольку наружный отступ проще измерить на реальной детали:

BD = 2 × OSSB − BA

OSSB — наружный отступ, расстояние от линии штампа до наружной поверхности гиба.

Путаница между этими двумя величинами — самая распространённая ошибка при расчёте развёртки. Если мастерская указывает длину развёртки на 4mm меньше для детали с четырьмя гибами, обычно причина — ошибка знака между двумя подходами — а не разногласие в значении K-фактора.

K-фактор в зависимости от материала и радиуса

K не является свойством только самого металла. Он меняется в зависимости от радиуса гиба и предела текучести, поскольку оба этих фактора определяют, сколько материала находится в растяжении и сжатии.

МатериалR < 1×tR = 1×tR = 2×tR = 4×t
Обычная сталь (Q235 / S235)0.32–0.380.38–0.420.42–0.460.46–0.50
Нержавеющая сталь 304 / 3160.30–0.350.36–0.400.40–0.440.44–0.48
Алюминий 5052 / 60610.30–0.360.36–0.420.42–0.460.46–0.50
Высокопрочная сталь (>600 MPa)0.22–0.280.28–0.340.34–0.400.40–0.45

Для указания используйте среднее значение диапазона. Если на развёртке есть элементы, положение которых важно после гибки, укажите K-фактор на чертеже, вместо того чтобы позволять каждому поставщику выбирать его самостоятельно — см. правила расстояния между отверстиями , чтобы понять, почему итоговые различия в миллиметрах важны.

Пример расчёта: обычная сталь 2mm, гиб 90°

П-образный канал с двумя полями 50mm и стенкой 60mm из обычной стали Q235 толщиной 2mm, сформированный стандартной оснасткой с внутренним радиусом 2mm.

ШагРасчётРезультат
Внутренний радиус RСтандартная оснастка при 1×t для 2mm2.0 mm
Толщина материала TНоминальная2.0 mm
K-фактор KОбычная сталь при R = 1×t, среднее значение 0.38–0.420.40
Угол гиба AКаждый из двух гибов90°
Допуск на один гибπ × (2.0 + 0.40 × 2.0) × (90/180)4.40 mm
Общая длина прямых полей50 + 50 + 60160.0 mm
Длина развёртки160.0 + (2 × 4.40)168.80 mm

Теперь проверьте чувствительность. Если бы мастерская приняла K = 0.33 вместо 0.40, допуск на гиб составил бы 4.18mm, а длина развёртки — 168.36mm — на 0.44mm больше для детали с двумя гибами. На кронштейне с четырьмя гибами это различие примерно удвоится, и последний элемент окажется примерно на 1mm дальше от положения, указанного на чертеже.

Пружинный эффект

Листовой металл упруг, поэтому после снятия нагрузки он частично восстанавливает свою деформацию, и деталь раскрывается. Производства компенсируют это перегибом и последующим релаксированием, поэтому повторяемость пресс-гидравлической машины указывается как диапазон, а не как точный угол.

МатериалОжидаемый пружинный эффект при 90°, R = 1×tПорядок работы
Алюминий 50523° to 5°Выполните перегиб и проверьте первую деталь; состояние отжига различается в зависимости от рулона.
Алюминий 6061-T64° to 6°Состояние термообработки важнее сплава. Проверяйте для каждой партии.
Обычная сталь Q2351° to 3°Стабильный и простой в обработке материал; его легче всего гнуть с высокой повторяемостью.
Нержавеющая сталь 304 / 3164° to 7°Большой пружинный эффект и более высокая сила формовки. Состояние отжига изменяет его величину.
Высокопрочная сталь >600 MPa5° to 8°Узкий технологический диапазон; требуется более строгий контроль входного материала.

Воздушная гибка, полная формовка и чеканка

МетодКак работаетКогда применяетсяВлияние на стоимость
Воздушная гибкаПуан продавливается в отверстие матрицы; материал никогда не касается дна матрицыСтандартный метод для работ по лазерной резке с последующей гибкой; прототипов и малосерийного производстваНаименьшая — стандартная оснастка
Полная формовкаМатериал полностью вдавливается в углы матрицыБолее тугие внутренние радиусы, повторяемость между партиямиУмеренный — требует согласованного инструмента
ЧеканкаПолные плоские поверхности прижаты друг к другу для контроля толщиныВысокопрочный или критически важный для пружинности материал, где необходимо контролировать толщинуВысокий — требует специального инструмента и большей силы

Наши работы на прессе выполняются методом воздушной гибки на прессе грузоподъёмностью 100t / 3200mm с повторяемостью ±1°. Тугие радиусы или контролируемая толщина рассчитываются индивидуально.

Распространённые ошибки

#ОшибкаПоследствиеПравильный подход
1Использование допуска на гибку там, где инструмент рассчитан на вычитание из developsДлина развёртки короче примерно на 2×OSSB для каждой гибкиСогласуйте обозначение с поставщиком до выпуска развёртки.
2К-фактор принят допущением, а не указанОтверстия смещаются; детали бракуются при сборкеУкажите K на чертеже или задайте размеры в готовом виде.
3Канал или коробка складывается; детали не собираютсяОдин допуск на каждую гибку, посчитанный индивидуально.Один допуск на каждый изгиб, учитываемый отдельно.
4Игнорирование пружинностиФланец выходит за пределы сопрягаемой деталиУчитывайте пружинность материала; проверьте на первом образце.
5Запрошен тугой радиус без примечаний к инструментуСтоимость инструмента на деталь неожиданно указана в предложенииПроектируйте при 1×t или больше, если только внешний вид не требует меньшего.
6Высота фланца менее 1×tПомехи инструмента, трещины в углах, доработкаНе менее 1.5×t, 2×t для функциональных или видимых фланцев.
7Развёртка без указания линий гибаПоложение гиба неоднозначно; каждая гибка выполняется по-разномуУкажите линию гиба как размерный ориентир на развёртке.
8Допуск на гибку округлён слишком раноНакопление погрешности при нескольких гибахСохраняйте полную точность на протяжении расчёта; округляйте один раз в конце.

Связанные страницы по листовому металлу

Есть развёртка, которую приходится постоянно обновлять? Отправьте чертёж с указанием марки материала, и мы вернём длину развёртки, использованный К-фактор и все элементы, положение которых изменяется после гибки.

Запросить проверку развёртки
Часто задаваемые вопросы
Какова формула допуска на гибку?

Допуск на гибку (BA) = pi x (R + K x T) x (A / 180), где R — внутренний радиус гиба, K — К-фактор, T — толщина материала, а A — угол гиба в градусах. Он определяет длину дуги материала, расходуемой на один гиб. Добавьте допуск на гибку к сумме длин прямых участков фланцев, и получите длину развёртки.

Что такое К-фактор?

К-фактор показывает, где внутри гиба находится нейтральная ось, в долях толщины. K = 0.33 означает, что нейтральная ось проходит на одну треть от внутренней поверхности через толщину материала; 0.5 соответствует математическому центру. Он меняется в зависимости от радиуса гиба и предела текучести материала: меньшие радиусы снижают K, а высокопрочные сплавы снижают его ещё больше, поскольку меньшая доля материала находится в растяжении или сжатии.

Что такое вычет при гибке и чем он отличается от допуска на гибку?

Вычитаемое при сгибании (BD) — это величина, которую вы вычитаете; допуск на сгибание — это величина, которую вы прибавляете. BD = 2 x наружный отступ - BA. Использование неверной величины — классическая ошибка при построении развертки. Вычитаемое при сгибании обычно удобнее для производства, поскольку наружный отступ является измеримым значением на готовой детали, поэтому укажите формулу в соответствии с соглашением, используемым в вашем CAD-инструменте, и проверьте ее по первой детали.

Почему две мастерские получают разную длину развёртки для одного и того же чертежа?

Почти всегда из-за допущения о К-факторе. При использовании K = 0.33 и K = 0.42 для одного и того же материала 2mm при одинаковом радиусе расхождение длины развёртки составит несколько миллиметров, и вместе с ней сместятся все отверстия. Решение — указать К-фактор на чертеже или задать размеры элементов в готовом виде, а не на развёртке.

Насколько пружинность влияет на конечный угол?

Пружинность — это упругое восстановление материала после снятия нагрузки, при котором деталь раскрывается. У мягкой стали при радиусе 1x t пружинность обычно составляет от 1 до 3 градусов, у алюминиевых сплавов — от 3 до 5, у нержавеющей или высокопрочной стали — от 4 до 8. Перегиб с учётом ожидаемой пружинности и последующее релаксирование являются стандартной практикой, поэтому повторяемость указывается как плюс или минус 1 градус, а не как точный угол.

Чем отличаются воздушная гибка, полная гибка и чеканка?

При воздушной гибке пуансон вдавливается в раскрытие матрицы без контакта материала с дном — это наиболее распространённый метод с высокой гибкостью и большим допуском по радиусу. При полной гибке материал полностью вдавливается в углы матрицы, обеспечивая меньший радиус при большей силе. При чеканке полные плоские поверхности прижимаются друг к другу для точного контроля толщины, что применяется для высокопрочного или критически важного для пружинности материала. Большинство работ с лазерной резкой и гибкой выполняется методом воздушной гибки.

Влияет ли радиус гиба на длину развёртки так же сильно, как толщина?

Да, но это менее очевидно. Для мягкой стали 2mm под углом 90 градусов переход от радиуса 1x t (2mm) к радиусу 3x t (6mm) увеличивает допуск на гибку с 4.40mm до 10.68mm — примерно на 6mm для одного только гиба. Это неочевидно при суммировании размеров полок, и поэтому большие радиусы не всегда обходятся дешевле: они увеличивают длину развёртки, а при раскладке на листе эта длина является материалом.

Как следует задавать размеры гнутой детали, чтобы избежать споров о развёртке?

Задавайте размеры готовой детали, а не развёртки. Используйте длины фланцев после гибки, указывайте линию гиба как размерный ориентир, а если отверстие после формовки должно располагаться в определённом месте, либо укажите используемый К-фактор, либо перенесите операцию после гибки. Правила DFM для этого приведены на странице рекомендаций по проектированию листового металла.