I mit tidligere indlæg talte jeg om K-faktor, bøjningstillæg og bøjningsfradrag, og hvad de betyder i design af metalplader. Lad os nu se, hvordan vi kan få disse værdier for en specifik plade.
Som jeg nævnte i mit sidste indlæg, skal du foretage nogle tests for at beregne disse værdier for en specifik plade. Disse tests omfatter bøjning af nogle prøver og derefter foretage nogle målinger og beregninger.
Antag en plade med en tykkelse på 20 mm og en længde på 300 mm som vist i figur 1. Vi vil gennemgå tre bøjningsscenarier med tre forskellige bøjningsvinkler; 60, 90 og 120, og vi vil beregne K-faktor, bøjningstillæg og bøjningsfradrag for dem. Bøjningsværktøjet har en radius på 30 mm, hvilket betyder, at vores indvendige bøjningsradius (R) er 30 mm. Lad os starte med 90 graders bøjning, som er det mest enkle scenarie.
Figur 1: Flad plade
90 graders bøjningsvinkel
Figur 2 illustrerer pladen, der er bøjet med en bøjningsvinkel på 90 grader. Vi starter med at beregne bøjningstillægget. Derfra kan vi beregne K-faktoren og bøjningsfradraget. Efter bøjning af pladen skal vi foretage nogle målinger som vist i figur 2.
Figur 2: 90 graders bøjning
Vi kan beregne benlængde 1 og 2 på følgende måde:
På den neutrale akse har vi:
I denne formel er den oprindelige længde 300 mm. Ved at erstatte begyndelseslængde, benlængde 1 og 2 i ovenstående ligning kan vi beregne bøjningstillægget på følgende måde:
Vi ved, at BA er buens længde på den neutrale akse. Længden af buen for dette scenario kan beregnes som:
Hvor R’ er buens radius på den neutrale akse. Ved at indsætte værdien for bøjningstillæg i ovenstående ligning når vi frem til:
Nu, hvis vi trækker R fra R’, kan vi finde afstanden af den neutrale akse (t) fra den indre flade:
Fra K-faktorligningen har vi:
Javelin SOLIDWORKS Service Annonce
Vores SOLIDWORKS-eksperter kan konfigurere dit miljø, så dit team bruger et omfattende sæt af skabeloner, tabeller og et bibliotek af formværktøj
Bøjningsvinkler mindre end 90 grader
For vores andet scenarie vil vi diskutere beregningerne for bøjningsvinkler mindre end 90 grader. Som eksempel vil vi bruge 60 grader som bøjningsvinkel. Igen skal vi foretage nogle målinger som vist i figur 3. Derefter skal vi beregne benlængde 1 og benlængde 2.
Figur 3: 60 graders bøjning
Lad os starte med at beregne benlængde 1. Fra figur 3 ved vi, at
Hvor R er den indvendige bøjningsradius, som i dette eksempel er lig med 30 mm. Vi kan beregne benlængde 1 ved hjælp af et par enkle ligninger som følger:
Nu skal vi beregne benlængde 2:
Nu, hvor vi har både benlængde 1 og 2, kan vi igen bruge følgende ligning til at beregne bøjningstillægget:
For at beregne R’, som er buens radius på den neutrale akse, kan vi bruge følgende ligning:
For at beregne R’, som er buens radius på den neutrale akse, kan vi bruge følgende ligning
A er bøjningsvinklen i ovenstående ligning, så
For at beregne afstanden til den neutrale akse fra den indre flade (t) kan vi fratrække den indvendige bøjningsradius fra R’:
Og ved at have t og pladetykkelsen (T) kan vi beregne K-faktoren som følger:
Bøjningsvinkler større end 90 grader
Som i de foregående scenarier skal vi starte med at beregne benlængde 1.
Figur 4: 120 graders bøjning
Baseret på figur 4 har vi:
Næste beregner vi benlængde 2:
Nu kan vi beregne bøjningstillægget:
Med BA kan vi nu beregne K-faktor:
Bøjningsfradragsberegning
Som forklaret i mit første indlæg kan bøjningsfradraget beregnes ved hjælp af følgende ligning:
Hvor OSSB er den udvendige tilbagetrækningsværdi. OSSB er defineret som illustreret i figur 5 for forskellige bøjningsvinkler og kan beregnes ved hjælp af nedenstående ligning:
Hvor A er bøjningsvinklen, T er pladetykkelsen og R er bøjningsradius.
Figur 5: Udvendig tilbagetrækning (OSSB) i forskellige bøjningsvinkler
I det næste indlæg vil vi tale om bøjnings- og måltabeller i SOLIDWORKS, og hvordan vi kan bruge de tal, vi har beregnet her, til at lave vores egne bøjnings- og måltabeller.