钣金展开计算方法

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钣金加工当中, “展开”属于将三维折弯件还原成平面下料图的关键一步, 展开这一步算得精准, 下料才不会造成浪费, 折弯才能够一次就达到预期效果。本文依据现场工程规范, 把展开计算原理、常用折弯类型K值取法连同排工序要点整理成了可径直上手操作的速查手册。

一、拿到图纸后先做什么

工程人员接到图纸,不要急着展开,先按以下 6 步核对:

1. 查看工艺方面的要求时, 着重去看NOTES也就是注意事项, 进而确认表面的要求, 以及公差的要求, 还有去毛刺等方面的要求。

2. 核对产品图中面料的厚度, 核对产品图中材质信息, 产品图里的面料厚度、材质得和业务所提供的BOM保持一致。

3. 查证折弯公差, 当图面存在折弯公差标注情形之时, 需于折弯图之上单独予以标明。

4. 当需要确认配件规格, 对于螺柱也就是 STAND OFF, 螺母也就是 NUT, 外牙螺丝也就是 FH/FHS 等特殊规格, 在没有库存的时候, 要及时去请示采购。

5. 实现单位统一: 针对英制图纸, 要先运用 X 命令将其炸开, 接着放大 25.4 倍从而转变为公制, 展开的操作需在副本上予以进行, 原图保持不动。

6. 调整毛边的方向, 当产品的毛边朝着外部时, 通过镜像视图的操作, 让毛边转向内部, 并且使折弯的方向向下。

二、展开计算原理:中性层是核心

板料进行弯曲的时候, 外层承受拉应力作用, 内层承受压应力作用。在拉应力与压应力这两者之间, 存在着这样一个过渡层, 其既不承受拉应力, 也不承受压应力, 而这个过渡层被称作是中性层。

图1呀, 展示的是中性层示意, 外层呢处于受拉状态, 内层处于受压状态, 而中间的过渡层长度呈现不变的情况。

出现弯曲情况时, 中性层在弯曲之前以及之后, 其长度不会发生改变,所以它是用于计算展开长度的一个基准。中性层所处的部位, 和变形的程度存在关联:

弯曲半径呈现出较大的状态, 折弯角度处于较小的情形, 进而导致所产生的变形较小, 最终使得中性层更加靠近板料厚度的中心位置。

因其弯曲半径小, 并折弯角度大, 所以导致变形大情况出现, 进而使得中性层朝着弯曲中心内侧进行移动。

通常被记为 λ 的、中性层到板料内侧的距离, 是后续 K 值计算里,“展开系数”的来源。

三、展开基本公式

展开的这个长度的值呀, 等于料内部分的值加上料内部分的值, 再加上展开系数, 其遵循通用式, 那就是L等于A加上B加上K。

其中, A是折弯两直边处于料内侧的长度, B同样是折弯两直边处于料内侧的长度, K是扣除掉两直边之后的展开补偿量, 这展开补偿量也就是展开系数。

图 2:一般折弯展开——L = A + B + K

四、常见折弯类型与 K 值速查

4.1 R=0 的一般折弯

L = A + B + K

当 0 < T < 0.3 时,K = 0

钣金展开计算公式及排工序要点_钣金展开计算原理 K 值速查手册_钣金展开142例

铁材, 包括SGCC、SECC、SPTE、SPHC、SPCC、GI、CRS等, 当0小于T且T小于1.5时, K等于0.4乘以T;当1.5小于等于T且T小于2.5时, K等于0.35乘以T;当T大于等于2.5时, K等于0.3乘以T。

有着色金属, 其中包括铝、铜等, 当设定的温度T大于0.3的时候, 此时的K等于0.4乘以T。

当 R < 3.0 时,按 R=0 处理。

4.2 R≠0 的一般折弯

L = A + B + KK 值取中性层弧长

T < 1.5 时,λ = 0.5T

T ≥ 1.5 时,λ = 0.4T

图 3:R≠0 一般折弯,K 值取中性层弧长

4.3 R=0、θ≠90° 的一般折弯

L = A + B + K

T ≤ 0.3 时,K = 0

当T大于0.3的时候, K等于, (θ除以90)再乘以K₉₀, 这里面的K₉₀是90°时的展开系数。

图 4:R=0、θ≠90° 折弯的角度系数换算示意

4.4 R≠0 且 R < 2T 的一般折弯

L = A + B + KK 值取中性层弧长

当T小于1.5的时候, λ等于0.5乘以T, 当T大于或等于1.5的时候, λ等于0.4乘以T。

在R小于2.0T的情况下, 按照R等于0来进行计算, 对于A与B而言, 则是依据倒零角之后的直边长度来进行取值。

4.5 Z 形折弯(直边断差)

H ≥ 5T,分两次成形:按两个 90° 折弯计算。

2.5T小于等于H , 同时H小于5T , 一次成形 , 按照两个90°折弯来进行计算。

小于2.5T的H, 实行一次成形, 其按展开长度进行计算, 展开长度等于展开前总长度加上K, 而K的值确定为0.2。

图 5:Z 形折弯(直边断差)

4.6 Z 形折弯(斜边断差)

H ≥ 5T,分两次成形:按两个 90° 折弯计算。

2.5T ≤ H < 5T,一次成形:按两个 90° 折弯计算。

H < 2.5T,一次成形:展开长度 = 展开前总长度 + K,K = 0.2。

图 6:Z 形折弯(斜边断差)

4.7 U 形折弯

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U 形折弯通常先折约 30°,再用垫片反折压平。

展开长度 L = A + B + K,K 取中性层弧长。

当T小于1.5的时候, λ等于0.5乘以T;当T大于或等于1.5的时候, λ等于0.4乘以T。

图 7:U 形折弯与反折成形示意

4.8 反折成形(压平)

L = A + B + K

反折压平这件事, 可视实际情况来定, 在折弯之前进行压线操作, 压线的位置呢, 是处于折弯变形区的中部地方。

分两步:V 折 30° → 反折压平。

在展开图标折弯线时,须保留压线示意。

4.9 内 R 展开

模具抽深成形的时候, 会受到三向拉力, 抽深的高度要是超过了材料的延展性, 就容易破裂。

展开时,r ≈ 1/2 R。

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图 8:内 R / 外 R 展开示意

4.10 外 R 展开

外 R 受多向拉挤,抽深高度过高,展开时须掏掉部分材料。

向外的R进行展开的时候, 大约取原展开所得到结果的三分之二左右;要是超过了四个料厚的话, 那么所展开得出的R等于在1至2的那样一个范围的R。

材料延展性高时,按实际成形高度作为掏料依据。

4.11 反折向内

外 R 大于或等于 3T 的时候, 按照 R 角进行展开;反折尺寸 L 大于或等于 3T 的状况下, L1 展开的数值是 2T, L2 这一部分需要大于并等于 3T。

外界的 R 小于 3T 的时候, 按照 90°角进行展开, 并且把 L1 给掏掉。

使用折床成形时受压应力影响较大,L1 展开 = 2T。

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图 9:反折向内 / 反折向外的尺寸处理

4.12 反折向外

反折向外成形时受拉应力影响较大,必须掏掉,L = 4T。

五、展开范例(0.8t)

以下有着四个, 是0.8t 的展开范例, 它们直接做到了展示那件事儿, 即怎样将上边所说的公式, 运用在实际的图纸之上存在着标点符号。

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图 10:展开范例 1(0.8t)

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图 11:展开范例 2(0.8t)

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图 12:展开范例 3(0.8t)

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图 13:展开范例 4 / 综合示例

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六、排工序与模具制作要点

6.1 下料图

标出产品的长度与宽度, 以及内部特征朝着 X 轴的尺寸, 再标注出内部特征朝着 Y 轴的尺寸, 在其旁边放置一个用于示意的侧视图。

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图 14:下料图示例

6.2 加工图

沙拉, 抽牙, 螺柱, 这些螺母, 螺钉等加工特征, 需用统一符号表示, 然后在旁边注明规格, 还要注明方向, 以及数量。

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图 15:加工特征标注(沙拉、抽牙、螺柱等)

6.3 折弯图标注

一般折弯:标注折弯线、角度、方向。

有角度折弯:注明角度及 R 值。

断差及反折:标注断差高度 H 和反折尺寸 L。

6.4 简易模具

断差模, 其关键尺寸为中间的高度 H, 正常情况下往往需要加大 0.1 到 0.2mm 以此来确保装配。展开是依照一般的方式去展开, 定位之时需要回移 1/2L。

桥式模, 其外形呈现似拱桥的模样, 着重对高度 H 加以控制, 两端凭目测或者依靠外形来进行定位。

对于四片模, 首先要去确定冲压的方向以及高度, 上下固定板通常会使用SPCC材质的3.0t规格的, 而铆合的时候一般采用外径是5.38的螺柱。

当凸包过高, 并且面积过大的时候, 就需要进行回压, 回压的高度一般不会超过一个料厚, 通常是取料厚的80%。

压力回调试: 要是回压过后然而变形过度大了的话, 这意味着回压的高度足而不够, 这种情况下需要进行加回压垫片以及回冲压头部的操作;要是凸包中间呈现凹下去的状况, 那就表明回压轴太大了, 这样也就需要降低垫片或者压冲头的高度了。

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THE END
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