钣金中的展开计算Word格式.docx
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该圆弧在图4中表示为绿色。
钣金中性层的位置取决于特定材料的属性如延展性等。
假设中性钣金层离表面的距离为“t”,即从钣金零件表面往厚度方向进入钣金材料的深度为t。
因此,中性钣金层圆弧的半径可以表示为(R+t).利用这个表达式和折弯角度,中性层圆弧的长度(BA)就可以表示为:
BA=Pi**(R+T)A/180
为简化表示钣金中性层的定义,同时考虑适用于所有材料厚度,引入k-因子的概念。
具体定义是:
K-因子就是钣金的中性层位置厚度与钣金零件材料整体厚度的比值,即:
K=t/T
因此,K的值总是会在0和1之间。
一个k-因子如果为0.25的话就意味着中性层位于零件钣金材料厚度的25%处,同样如果是0.5,则意味着中性层即位于整个厚度50%的地方,以此类推。
综合以上两个方程,我们可以得到以下的方程(8):
BA=Pi(R+K*T)A/180(8)
其中几个值如A、R和T都是由实际的几何形状确定的。
所以回到原来的问题,K-因子到底从何而来?
同样,回答还是那几个老的来源,即钣金材料供应商、试验数据、经验、手册等。
但是,在有些情况下,给定的值可能不是明显的K,也可能不完全表达为方程(8)的形式,但无论如何,即使表达形式不完全一样,我们也总是能据此找到它们之间的联系。
例如,如果在某些手册或文献中描述中性轴(层)为“定位在离钣料表面0.445x材料厚度”的地方,显然这就可以理解为K因子为0.445,即K=0.445。
这样如果将K的值代入方程(8)后则可以得到以下算式:
BA=A(0.01745R+0.00778T)
如果用另一种方法改造一下方程(8),把其中的常量计算出结果,同时保留住所有的变量,则可得到:
BA=A(0.01745R+0.01745K*T)
比较一下以上的两个方程,我们很容易得到:
0.01745xK=0.00778,实际上也很容易计算出K=0.445。
仔细地研究后得知,在SolidWorks系统中还提供了以下几类特定材料在折弯角为90度时的折弯补偿算法,具体计算公式如下:
软黄铜或软铜材料:
BA=(0.55*T)+(1.57*R)
半硬铜或黄铜、软钢和铝等材料:
BA=(0.64*T)+(1.57*R)
青铜、硬铜、冷轧钢和弹簧钢等材料:
BA=(0.71*T)+(1.57*R)
实际上如果我们简化一下方程(7),将折弯角设为90度,常量计算出来,那么方程就可变换为:
BA=(1.57*K*T)+(1.57*R)
所以,对软黄铜或软铜材料,对比上面的计算公式即可得到1.57xK=0.55,K=0.55/1.57=0.35。
同样的方法很容易计算出书中列举的几类材料的k-因子值:
K=0.35
K=0.41
K=0.45
前面已经讨论过,有多种获取K-因子的来源如钣金材料供应商,试验数据,经验和手册等。
如果我们要用K-因子的方法建立我们的钣金模型,我们就必须找到满足工程需求的K-因子值的正确来源,从而得到完全满足所期望精度的物理零件结果。
在一些情况下,因为要适应可能很广泛的折弯情形,仅靠输入单一的数字即使用单一的K-因子方法可能无法得到足够准确的结果。
这种情况下,为了获得更为准确的结果,应该对整个零件的单个折弯直接使用BA值,或者使用折弯表描述整个范围内不同的A、R、T的所对应的不同BA、BD或K-因子值等。
在R≠0,θ=90°
时;
的折弯系数列表:
(单位:
mm)
板材↓/板厚→
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
冷板
1.8
2.1
3.2
4.7
6.2
铝板
—
1.9
2.3
3.1
3.8
4.4
6.1
注意:
折弯系数不是绝对的,各加工工厂的钣金工艺工程师会根据所用GB材料以及加工机器而略有微弱变化。
三.展开计算方法
一般折弯1(R=0,θ=90°
):
1.当0<
T≦0.3时,K=0
2.对于铁材(如GI﹑SGCC﹑SECC﹑CRS﹑SPTE﹑SUS等):
(1)当0.3<
T<
1.5时,K=0.4T
(2)当1.5≦T<
2.5时,K=0.35T
(3)当T≧2.5时,K=0.3T
3.对于其它有色金属材料(如Al﹑Cu等):
当T>
0.3时,K=0.4T
一般折弯2(R≠0,θ=90°
当用折刀加工时:
1.当R≦2.0时,按R=0处理.
L’=L+2R(L为R=0时L值)
2.当R>
2.0时,按原值处理.
(1)当T<
1.5时,L=PI*(R+0.5*T)/2
(2)当1.5≦T时,L=PI*(R+0.4*T)/2
一般折弯3(R=0,θ≠90°
1.当T£0.3时,L’=0
2.当T$0.3时,L’=(u/90)*K
注:
L为θ=90°
时的补偿量.
一般折弯4(R≠0,θ≠90°
1.当R<
2.0时,按R=0处理.
L’=θ/90*L+2*R*TAN(θ/2)
2当R>
(1).当T¢1.5时,L’=θ*PI*(R+0.5*T)/180
(2).当T/1.5时,L’=θ*PI*(R+0.4T)/180
Z折1(直边段差):
样品方式制作展开方法:
1.当H/5T时,分两次成型时,按两个90°
折弯计算.
2.当H¢5T时,一次成型,
(1).若R=0,则L’=L;
(2).若R≠0,且只有一内角不为零,则L’=L+2R;
(3).若R≠0,且两内角都不为零,则L’=L+4R.
L值依附件一中参数取值.
Z折2(非平行直边段差):
展开方法与平行直边Z折方法相同(如上栏),高度H取值见图示.
对于非直角折弯,若R≠0,补偿量应加上的是2*R*TAN(θ/2)
Z折3(斜边段差):
1.当H¢2T时
j当θ≦70°
时,按Z折1(直边段差)的方式计算,(此时L=0.2).
k当θ>
70°
时完全按Z折1(直边段差)的方式计算
2.当H/2T时,按两段折弯展开(R=0θ≠90°
).
Z折4(过渡段为两圆弧相切):
1.H≦2T段差过渡处为非直线段为两圆弧相切展开时,则取两圆弧相切点处作垂线,以保证固定边尺寸偏移以一个料厚处理,然后按Z折1(直边段差)方式展开
2.H>
2T,请示后再行处理
反折压平:
L=1.6T
1.压平的时候,可视实际的情况考虑是否在折弯前压线,压线位置为折弯变形区中部.
2.反折压平一般分两步进行:
先V折30°
再反折压平.
故在作展开图折弯线时,须按30°
折弯线画,如图所示:
N折:
1.当N折加工方式为垫片反折压平,L值依附件一中参数取值.
2.当N折以其它方式加工时,展开算法参见“一般折弯4(R≠0,θ≠90°
)”.
3.如果折弯处为直边(H段),则按两次折弯成形计算:
L’=2L(L值取90°
折弯变形区宽度).
抽孔
抽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;
一般抽孔,按下列公式计算,式中参数见右图(设预冲孔为X,并加上修正系数–0.1):
1.若抽孔为抽牙孔(抽孔后攻牙),则S按下列原则取值:
T≦0.5时取S=100%T
0.5<
0.8时取S=70%T
T≧0.8时取S=65%T
一般常见抽牙预冲孔按附件一取值
2.若抽孔用来铆合,则取S=50%T,H=T+T’+0.4(注:
T’是与之相铆合的板厚,抽孔与色拉孔之间隙为单边0.10~0.15)
3.若原图中抽孔未作任何标识与标注,则保证抽孔后内外径尺寸;
4.当预冲孔径计算值小于1.0时,一律取1.0
其它参考:
一.冷轧钢板SPCC(电镀锌板SECC)
板厚→
3.5
角度↓
90°
1.4
120°
0.7
150°
0.2
1.7
0.86
0.3
0.4
1.6
1.8
2.1
2.4
0.8
0.9
1.0
1.6
1.9
2.2
2.5
30°
0.3
0.34
0.5
45°
0.6
0.7
60°
1.1
1.3
1.5
0.2
0.5
2.7
3.2
1.3
0.5
2.8
3.4
4.1
0.6
2
2.4
4.3
4.5
5.0
2.2
4.6
4.8
5.1
6.6
3.3
1.1
5.7
6.4
7.0
7.5
二.压铆螺件底孔尺寸表
1.压铆螺母柱
型号
代号
底孔尺寸(mm)
M3×
(B)SO(O)(S)-M3-H
5.4
(B)SO(O)(S)-3.5M3-H
M4×
0.7
(B)SO(O)(S)-M4-H
6.0
(B)SO(O)(S)-3.5M4-H
7.2
M5×
0.8
(B)SO(O)(S)-M5-H
7.2
M6×
1.0
(B)SO(O)(S)-M6-H
8.7
注:
SOSOS为通孔不通牙,SOOSOOS为通孔通牙,加B为不通孔,
加S为不锈钢材料,H为螺母柱的高度。
2.压铆螺母
底孔尺寸(mm)
M2×
0.4
S(CLS)-M2-A
4.2
M2.5×
0.45
S(CLS)-M2.5-A
4.2
S(CLS)-M3-A
S(CLS)-M4-A
S(CLS)-M5-A
S(CLS)-M6-A
注:
CLS为不锈钢材料,S为普通A3钢,A为螺母适用板厚材代号。
3.镶入螺母
底孔尺寸(mm)
F(S)-M2-A
F(S)-M2.5-A
F(S)-M3-A
F(S)-M4-A
7.4
F(S)-M5-A
7.9
F(S)-M6-A
加S为不锈钢材料,A为螺母适用板厚代号。
4.涨铆螺母
Z-(S)-M3-1.2(1.5,2.0)
Z-(S)-M4-1.2(1.5,2.0)
6.0
Z-(S)-M5-1.2(1.5,2.0)
8.0
Z-(S)-M6-1.2(1.5,2.0)
9.0
M8×
1.25
Z-(S)-M8-1.2(1.5,2.0)
11.0
加S为不锈钢材料,1.2、1.5、2.0为常用适用板厚。
5.压铆螺钉
FH(S)-M2.5-L
FH(S)-M3-L
3
NFH(S)-M3-L
FH(S)-M4-L
4
NFH(S)-M4-L
FH(S)-M5-L
5
FH(S)-M6-L
6
加S为不锈钢材料,FH为圆头,NFH为六角头,L为螺钉总长度。