文档介绍：二、钣金折弯展开长度的改进算法目前较常规的计算方法是以截面中心层计算展开长度,认为中心层就是钣金长度始终不变的一个层,其长度就是钣金折弯展开的长度,它的位置刚好在板厚的一半处,对于一些要求精度不是太高的薄板大折弯角的零件,这种计算方法相对还是比较准确的,但对于厚板小折弯角钣金零件的折弯,由于其中心层长度并非钣金折弯展开的长度,以它的长度下料后再折弯时经常出现零件尺寸偏大的情况,笔者结合工作实践,采用K因子、折弯补偿和折弯扣除、经验算法4种方法对该算法加以改进。1、K因子法K因子是指钣金内侧边到中性层距离和钣金厚度的比值,通常板料在弯曲过程中通常外层会受到拉应力而伸长,内层则受到压应力而缩短,在内层和外层之间有一长度保持不变的纤维层,称为中性层。根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度,由于弯曲时坯料的体积保持不变,所以在变形较大时,中性层会发生内移,这也就是不能仅仅用截面中性层计算展开长度的原因。假如中性层位置以p表示(见图1),则可以表示为式中,r为零件的内弯曲半径/mm;t为材料厚度/mm;K为中性层位移系数。钣金弯曲示意图如图2所示。按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件中性层直线部分和圆弧部分长度之和,即:式中,L为零件展开总长度/mm;α为弯曲中心角/(°);L1和L2分别为零件弯曲部分起点和终点以外的直端长度/mm。按照上面的公式,就能算出精确的折弯展开长度尺寸,可以看出,只要确定了参数K,即可计算出L,参数K则取决于钣金厚度t和内弯曲半径r的大小。它们之间存在对应关系,一般r/,,,1,2,3,4,5,≥6时,,,,,,,,,,-般零件的加工,r/t数值都在1附近,根据上述对应关系中K因子计算的钣金折弯展开长度还是很准确的。对于r/t≥6的情况,钣金折弯时板料基本不会再发生变形,那么中性层也就等于中心层了,,计算也相对容易很多,唯一影响的就是折弯过程中的回弹问题,这种繁琐的计算最适合计算机来完成,随后出现的各种三维软件如AutoCAD,SolidWorks,NX,Pro/E,Catia等也引入了钣金模块,而K因子就成为了这些软件的首选参数,合理选择K因子大大降低了工艺设计过程中的工作量。2、折弯补偿法折弯补偿算法是将零件的展开长度描述为零件每段直线长度和折弯区域展平的长度之和,展平的折弯区域的长度则被称为折弯补偿值(δ),因此整个零件的长度计算公式为其中,D1,D2分别为圆弧以外的2段直线长度/mm;δ为圆弧段展平后的长度/mm。折弯补偿示意图如图3所示,即把折弯零件的直线段切下来平铺,然后再将折弯区域展平接在平铺的直线段中,得到的长度就是展开长度。3、折弯扣除法折弯扣除,通常是指回退量,和折弯补偿一样,也是一种用来描述钣金折弯展开的简单算法。折弯扣除法是指零件的展平长度等于理论上的2段平坦部分延伸至交点(两平坦部分的虚拟交点)的长度之和减去折弯扣除(ε),其示意图如图4所示。整个零件的长度计算公式为:在折弯扣除中ε是个隐性值,不容易被直观地理解,但通过实际实验可以看出L1+L2永远会大于L,只是根据具体情况大的值不同而已。折弯补偿和折弯扣除实际上是同一性质的2种不同折弯展开方式,它们之间存在着一种换算关系。综合式①②可以演化出方程经过变换,可得将方程④⑤代人方程③可以得到方程化简后得到δ与ε之间关系式:当弯曲角度为90°时,由于tan(90°/2)=1,此方程可以进一步简化为:式⑥⑦为那些只熟悉一种算法的用户提供了非常方便的从一种算法转换到另一种算法的计算公式,而需要的参数只是材料的厚度、折弯角度及折弯半径等。4、经验计算法:钣金折弯师傅在工作中根据实践总结了一套自己的钣金折弯展开计算方法,下面结合伊斯丹钣金常用结构实例,介绍经验计算钣金折弯展开计算的方法:如图所示,现在要采用铇槽,折弯一根20x20的方管,板厚为1mm,铇槽剩余料厚a与客户对折弯后的直角圆弧大小有关,也和料厚t的大小有关,一般来说,料厚小于等于1mm时,a=,料厚大于1mm时,a=t/=2x(L1+L2)=2x((边长-1xa-)+(边长-2xa))=2x((20--)+(20-))=:L1有一端是铇断了,不管料厚多少,:对于开槽折弯,按照前面介绍的计算方法,计算展开的总长为:L=20-+20-+20-=,计算总长的方法为:L=(20-1xt+k)+(20-2xt+2xk)+(20-1xt+1xk)