Berechnung von Biegezugabe, Biegeabzug und K-Faktor

In meinem letzten Beitrag habe ich über den K-Faktor, die Biegezugabe und den Biegeabzug gesprochen und was sie in der Blechkonstruktion bedeuten. Nun wollen wir sehen, wie wir diese Werte für ein bestimmtes Blech erhalten können.

Wie ich in meinem letzten Beitrag erwähnt habe, müssen Sie einige Tests durchführen, um diese Werte für ein bestimmtes Blech zu berechnen. Zu diesen Tests gehören das Biegen einiger Proben und die Durchführung einiger Messungen und Berechnungen.

Betrachten Sie ein Blech mit einer Dicke von 20 mm und einer Länge von 300 mm, wie in Abbildung 1 dargestellt. Wir werden drei Biegeszenarien mit drei verschiedenen Biegewinkeln (60, 90 und 120) untersuchen und den K-Faktor, die Biegezugabe und den Biegeabzug für sie berechnen. Das Biegewerkzeug hat einen Radius von 30 mm, was bedeutet, dass unser innerer Biegeradius (R) 30 mm beträgt. Beginnen wir mit einer 90-Grad-Biegung, die das einfachste Szenario ist.

90 Grad Biegewinkel

Abbildung 2 zeigt das Blech, das mit einem Biegewinkel von 90 Grad gebogen wird. Wir beginnen mit der Berechnung des Biegetoleranzwertes. Von dort aus können wir den K-Faktor und den Biegeabzug berechnen. Nach dem Biegen des Blechs müssen wir einige Messungen durchführen, wie in Abbildung 2 gezeigt.

Wir können die Schenkellänge 1 und 2 wie folgt berechnen:

An der neutralen Achse haben wir:

In dieser Formel ist die Ausgangslänge 300 mm. Durch Ersetzen der Ausgangslänge, der Schenkellänge 1 und 2 in der obigen Gleichung können wir die Biegezugabe wie folgt berechnen:

Wir wissen, dass BA die Länge des Bogens auf der neutralen Achse ist. Die Länge des Bogens für dieses Szenario kann wie folgt berechnet werden:

Wobei R‘ der Radius des Bogens auf der neutralen Achse ist. Durch Einsetzen des Biegetoleranzwertes in die obige Gleichung erhalten wir:

Wenn wir nun R von R‘ subtrahieren, können wir den Abstand der neutralen Achse (t) von der Innenfläche ermitteln:

Aus der Gleichung für den K-Faktor ergibt sich:

Biegewinkel unter 90 Grad

Für unser zweites Szenario werden wir die Berechnungen für Biegewinkel unter 90 Grad besprechen. Als Beispiel nehmen wir 60 Grad als Biegewinkel. Auch hier müssen wir einige Messungen durchführen, wie in Abbildung 3 gezeigt. Dann müssen wir die Schenkellänge 1 und die Schenkellänge 2 berechnen.

Beginnen wir mit der Berechnung der Schenkellänge 1. Aus Abbildung 3 wissen wir, dass

wobei R der innere Biegeradius ist, der in diesem Beispiel 30 mm beträgt. Wir können die Schenkellänge 1 durch ein paar einfache Gleichungen wie folgt berechnen:

Nun lassen Sie uns die Schenkellänge 2 berechnen:

Nun, da wir sowohl die Beinlänge 1 als auch die Beinlänge 2 haben, können wir wieder die folgende Gleichung verwenden, um die Biegezulassung zu berechnen:

Um R‘ zu berechnen, das der Radius des Bogens auf der neutralen Achse ist, können wir die folgende Gleichung verwenden:

A ist der Biegewinkel in der obigen Gleichung, also

Um den Abstand der neutralen Achse von der Innenfläche (t) zu berechnen, können wir den inneren Biegeradius von R‘ abziehen:

Und mit t und der Blechdicke (T) können wir den K-Faktor wie folgt berechnen:

Biegewinkel größer als 90 Grad

Wie in den vorherigen Szenarien beginnen wir mit der Berechnung der Schenkellänge 1.

Basierend auf Abbildung 4 haben wir:

Als nächstes berechnen wir die Beinlänge 2:

Nun können wir die Biegezulage berechnen:

Mit der BA können wir nun den K-Faktor berechnen:

Berechnung des Biegeabzugs

Wie in meinem ersten Beitrag erklärt, kann der Biegeabzug mit der folgenden Gleichung berechnet werden:

Wobei OSSB der äußere Abschlag ist. OSSB ist wie in Abbildung 5 für verschiedene Biegewinkel definiert und kann anhand der folgenden Gleichung berechnet werden:

Wobei A der Biegewinkel, T die Blechdicke und R der Biegeradius ist.

Im nächsten Beitrag werden wir über Biege- und Lehrentabellen in SOLIDWORKS sprechen und wie wir die hier berechneten Zahlen verwenden können, um unsere eigenen Biege- und Lehrentabellen zu erstellen.