Jak vypočítat poloměr vzduchu vytvořený různými úhly ohybu

Otázka: Opravdu jsem vzal teorii za vaše články do srdce, a já jsem udělal, co je v mých silách, abych to použil v co největší míře. Vždy jsem hledal způsoby, jak zlepšit svou schopnost přesněji vypočítat ohyby, a použil jsem různá pravidla, která jste poskytli. Mnoho z nich má samozřejmě rozsah hodnot. Existují způsoby, jak přesněji vypočítat ohyby pro různé úhly a poloměry?

Odpověď: V obchodě je obvyklé používat pravidla palce, aby se naše výpočty zavřely, i když je možné, aby vaše výpočty byly ještě blíže. Nejprve se ujistěte, že požadovaný poloměr není blízký poloměru ostrého ohybu. Jedná se o nejmenší poloměr, který můžete ohnout v části před tím, než se začnou rýpat materiál. Pro ocel válcovanou za studena 60 000 PSI se to děje, když je poloměr přibližně 63% tloušťky materiálu. Nicméně, různé faktory přicházejí do hry pro různé materiály, tloušťky a poloměry nosu.

Přehled pravidla 20 procent

Během tvorby vzduchu se tvoří vnitřní poloměr úměrně šířce zápustky. To platí pro všechny letecké formy, bez ohledu na styl nástrojů, které používáte. To je podstata pravidla 20%. Pravidlo 20% opravdu není určeno pro použití při výběru, ale místo toho se používá při výpočtu odpočtů za ohyby. Pak zase může dobrý technik pracovat s informacemi.

Procenta v pravidle 20% jsou založena na pevnosti v tahu materiálu. „20%“ ve skutečnosti pochází z procentního rozsahu použitého pro nerezovou ocel. Pro náš základní materiál, 60 000 PSI za studena válcované oceli, tvoří poloměr 16% šířky zápustky. Abychom pravidlo aplikovali na jiné materiály, spočítáme následující:

Pevnost v tahu materiálu PSI / 60 000 = Součinitel rozdílu v tahu

Součinitel rozdílu v tahu × 0.16 = Procento šířky zápichu

Šířka zápustky × Šířka zápichu = Vnitřní poloměr ohybu tvaru vzduchu

Tento jednoduchý výpočet funguje dobře v obchodním prostředí, ale samozřejmě existuje spousta dalších proměnných, které ovlivňují poloměr, včetně úhlu ohybu.

Více úhlů

Pro výpočet poloměru vytvořeného při různých úhlech ohybu nejprve vyhledejte poloměr a délku oblouku ohybu, a pak tyto výsledky upravte tak, aby odpovídaly faktoru pevnosti v tahu a meze kluzu. Tento měsíc budeme pokrývat geometrii za nalezením poloměru a délky oblouku. V budoucích měsících budeme tato měření a faktor používat v reálných podmínkách ohýbání.

Tato kalkulačka používá obecné matematické termíny, ale platí pro arénu pro ohraňovací lis. „Výška oblouku“ na kalkulačce webové stránky je stejná jako hloubka pronikání děrování od bodu sevření do dolní části zdvihu (Dp). „Šířka oblouku“ je šířka zápustky (Dw). Pokud znáte šířku raznice a zahrnutý úhel ohybu, tento online nástroj vypočítá délku oblouku, hloubku průniku a vnitřní poloměr (viz obrázek 1).

Zvažte aplikaci s tloušťkou 0,125 palce ohnutou nad 0,984 palce. šířka zápustky. Pomocí online kalkulačky získáme délku oblouku; Pro nalezení vnitřního poloměru násobíme délku oblouku tloušťkou materiálu.

135 stupňů: 1,25476 in. délka oblouku × 0,125 palce = 0,156 palce. vnitřní poloměr

120 stupňů: 1,18985 in. délka oblouku × 0.125 in. = 0.148-in. vnitřní poloměr

90 stupňů: 1,09295 in. délka oblouku × 0,125 palce = 0,136 in. vnitřní poloměr

60 stupňů: 1,03044 in. délka oblouku × 0,125 in. = 0,128 in. vnitřní poloměr

45 stupňů: 1,0097 in. délka oblouku × 0,125 in. = 0,126 in. vnitřní poloměr

Všimněte si, že jsou zahrnuty všechny uvedené úhly.

Springback a Parabola Effect

To samozřejmě neznamená další díl puzzle - odpružený - nebo konkrétněji násobitel ohýbání / ohýbání. Úhel, kterým ohýbáte také část, je „ohnutý úhel“, zatímco „úhel ohybu“ je ten, který se měří po uvolnění tlaku a obrobek se pruží zpět. Pokud se úhel uvolní, tak se provede i poloměr. V budoucím sloupci podrobněji zahrnu i násobitel ohybů / ohybů.

Abychom byli opravdu přesní, musíme zvážit, co se vlastně děje během letecké formy. Když začnete tlačit materiál do formy, rozbijete výtěžek materiálu a vstoupíte do plastové zóny, ve skutečnosti nebudete tvořit jen jeden poloměr.

Abychom to vysvětlili, pojďme se vrátit k základům. Poloměr je polovina průměru kruhu. Představte si kruh, který je nakreslen tak, aby jeho zakřivený povrch odpovídal tvaru ohybu. Jak se úhel ohybu zvětšuje, kruh se musí zvětšit, aby odpovídal tvaru ohybu; větší kruh má samozřejmě větší poloměr. Tímto způsobem měříme poloměr vnitřního ohybu v přesné výrobě plechů. Čím menší je poloměr, tím je křivka ostřejší; čím větší je poloměr, tím širší je křivka.

Ale to není přesně to, co se děje během letecké formy. Překryjte kruh a tvar ohybu a zjistíte, že v některých případech tomu tak není. To proto, že tvar ohybu není jen jeden poloměr, ale několik.

Vrací se k povaze ohýbaného plechu. Jak razník tlačí materiál do prostoru formy, ne vždy tvoří jednoduchý poloměr. Ve skutečnosti vytváří parabolu, kuželovitý tvar (viz obrázek 2). Protože ve skutečnosti tvoříte parabolu, poloměr nezůstává konzistentní v úhlu ohybu. Tato parabola ovlivňuje různé funkce ohybu a účinek na hluboké ohyby je velký. V příštích měsících budu o tom víc.

Nyní si uvědomujete, proč používáme obecná pravidla, spíše než se snažíme počítat, dokud nebudeme modří do obličeje. Máme tolik proměnných, se kterými se můžeme vypořádat. Pokud se však pokusíme, můžeme se dostat velmi blízko.

Matematika za poloměrem a délkou oblouku

Ohnutí v jádru je o geometrii. Ale pokud chcete znát matematiku za tím, podívejte se na krabicovou rovnici na obrázku. A je hloubka průniku (Dp), B je polovina šířky zápustky (Dw) a R je poloměr. Zakřivená červená čára představuje ohyb. Jakmile vypočítáte poloměr, můžete najít délku oblouku, i když budete muset převést stupně zahrnutého úhlu ohybu na radiány.

Všimněte si, že se jedná o čistou geometrii a výsledný poloměr nezahrnuje podmínky reálného ohýbání. Ale to vám dá obrázek můžete pracovat s faktorem v proměnných, jako je tloušťka materiálu, typ materiálu a odpružení.

Zvažte následující aplikaci s použitím šířky zápustky 0,984 palce, ohnutí do úhlu 135 stupňů. Proniknutí z bodu sevření do dolní části zdvihu (Dp) je 0,328 in.

Výpočet poloměru

Vnitřní poloměr = [(Dw / 2) 2 + Dp2] / Dp × 2

Vnitřní poloměr = (0.4922 + 0.3282) / 0.328 × 2 = 0.532 in.

Výpočet délky oblouku

Stupně převodu radiánů: Úhel úhlu ve stupních × (3.1415 / 180)

Délka oblouku = Vnitřní poloměr × Vložený úhel v radiánech

Konverze radiánů: 135 × (3,1415 / 180) = 2,35619449

Délka oblouku = 0,532 × 2,35619449

Délka oblouku = 1,253495469