钢材折弯计算公式

1 目的
统一展开计算方法,做到展开的快速准确.
2 适用范围
五金模厂
3 展开计算原理
板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关,当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小,折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动.中性层到板料内侧的距离用λ表示.
4 计算方法
展开的基本公式:
展开长度=料内+料内+补偿量
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4.1 R=0,折弯角θ=90°(T<1.2,不含1.2mm)
L=(A-T)+(B-T)+K
=A+B-2T+0.4T
上式中取:λ=T/4K=λ*π/2=T/4*π/2=0.4T
图一
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4.2 R=0, θ=90°(T≧1.2,含1.2mm)
L=(A-T)+(B-T)+K
=A+B-2T+0.5T
上式中取:λ=T/3
K=λ*π/2
=T/3*π/2
=0.5T
图二
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L=(A-T-R)+(B-T-R)+(R+λ)*π/2 (=A+B-2T-2R+(R+T/3)*π/2)
当R ≧5T时λ=T/2
1T≦ R <5Tλ=T/3
0 < R <T λ=T/4
(实际展开时除使用尺寸计算方法外,也可在确定中性层位置后,通过偏移再实际测量长度的方法.以下相同)
图3
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λ=T/3
L=[A-T*tan(a/2)]+[B
-T*tan(a/2)]+T/3*a
(a单位为rad,以下相同)
图4
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L=[A-(T+R)* tan(a/2)]+[B
-(T+R)*tan(a/2)]+(R+λ)*a
当R ≧5T时λ=T/2
1T≦ R <5Tλ=T/3
0 < R <T λ=T/4
图5
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计算方法请示上级,实际计算时可参考以下几点原则:
(1)当C≧5时,一般分两次成型,按两个90°折弯计算.(要考虑到折弯冲子的强度)
L=A-T+C+B+2K 【K=λ * α（α=90度时，α=π/2、λ= T/3如上）】
(2)当3T<C<5时<一次成型>:
L=A-T+C+B+K
(3)当C≦3T时<一次成型>:
L=A-T+C+B+K/2
图6
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C≦3T时<一次成型>:
L=A-T+C+B+D+K
图7
***************************************** 冲压展开原理(续上)
4.8 抽芽
抽芽孔尺寸计算原理为体积不变原理,即抽孔前后材料体积不变;ABCD四边形面积=GFEA所围成的面积.
一般抽孔高度不深取H=3P(P为螺纹距离),R=EF见图
∵ T*AB=(H -EF)*EF+π*(EF)2/4
∴ AB={H*EF+(π/4-1)*EF2}/T
∴预冲孔孔径=D – 2AB
T≧0.8时,取EF=60%T.
在料厚T<0.8时,EF的取值请示上级.
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4.9 方形抽孔
方形抽孔,当抽孔高度较高时(H>Hmax),直边部展开与弯曲一致, 圆角处展开按保留抽高为H=Hmax的大小套弯曲公式展开,连接处用45度线及圆角均匀过渡, 当抽孔高度不高时(H≦Hmax)直边部展开与弯曲一致,圆角处展开保留与直边一样的偏移值.
当R≧4MM时:
材料厚度T=1.2~1.4取Hmax =4T
材料厚度T=0.8~1.0取Hmax =5T
材料厚度T=0.7~0.8取Hmax =6T
材料厚度T≦0.6取Hmax =8T
当R<4MM时,请示上级.
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4.10压缩抽形1 (Rd≦1.5T)
原则:直边部分按弯曲展开,圆角部分按拉伸展开,然后用三点切圆(PA-P-PB)的方式作一段与两直边和直径为D的圆相切的圆弧.
当Rd≦1.5T时,求D值计算公式如下:
D/2=[(r+T/3)2+2(r+T/3)*(h+T/3)]1/2
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4.11压缩抽形2 (Rd>1.5T)
原则:直边部分按弯曲展开,圆角部分按拉伸展开,然后用三点切圆(PA-P-PB)的方式作一段与两直边和直径为D的圆相切的圆弧.
当Rd>1.5T时:
l按相应折弯公式计算.
D/2={(r+T/3)2
+2(r+T/3)*(h+T/3)
-0.86*(Rd-2T/3)*[(r+T/3)
+0.16*(Rd-2T/3)]}1/2
***************************************** 4.12卷圆压平
图(a): 展开长度
L=A+B-0.4T
图(b): 压线位置尺寸 A-0.2T
图(c): 90°折弯处尺寸为A+0.2T
图(d): 卷圆压平后的产品形状
***************************************** 4.13侧冲压平
图(a): 展开长度
L=A+B-0.4T
图(b): 压线位置尺寸 A-0.2T
图(c): 90°折弯处尺寸为A+0.8T
图(d): 卷圆压平后的产品形状
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4.14 综合计算如图:
L=料内+料内+补偿量
=A+B+C+D
+中性层弧长(AA+BB+CC)
(中性层弧长均按“中性层到板料内侧距离λ=T/3”来计算)
图14
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a标注公差的尺寸设计值:取上下极限尺寸的中间值作为设计标准值.
b孔径设计值:一般圆孔直径小数点取一位(以配合冲头加工方便性),例:3.81取
3.9.有特殊公差时除外,例:Φ3.80+0.050取Φ3.8
4.
c 产品图中未作特别标注的圆角,一般按R=0展开.
附件一:常见抽牙孔孔径一览表
图15
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说明:
1以上攻牙形式均为无屑式.
2抽牙高度:一般均取H=3P,P为螺纹距离(牙距).
3.内径:M3 Φ2.75 M3.50 Φ3.20 M 4 Φ3.65 ＃ 6-32 Φ3.10.
4.以上抽牙和预冲孔孔径供参考,实际运用时要考察具体情况.
5.以下3页附件为折弯计算的简易公式和折弯系数表。