曲げ余裕、曲げ控除、および K 係数の計算

前回の投稿で、K 係数、曲げ余裕、曲げ控除について、またそれらが板金設計において何を意味するのかについてお話しました。

前回の投稿で述べたように、特定のシートについてこれらの値を計算するためには、いくつかのテストを行う必要があります。

図1に示すように、厚さ20 mm、長さ300 mmのシートを考えてみてください。 ここでは、60、90、120の3つの曲げ角度で3つの曲げシナリオを検討し、それに対するKファクター、曲げ許容量、曲げ控除量を計算します。 曲げ工具の半径は30mmで、曲げ内側の半径(R)は30mmとなります。 図1:平板

90度曲げ角度

図2は、90度曲げ角度のシートを曲げたものです。 まず、「曲げ代」の計算から始めます。 そこから、Kファクターと曲げ控除を計算することができる。

Figure 2: 90 degrees bend

脚長1、2は次のように計算できます:

中立軸では、

この公式では初期長さを300mmとしています。 上式の初期長、脚長1、2を置き換えると、曲げ許容量は次のように計算できます:

ここで、BAが中立軸上の円弧の長さであることが分かっています。 このシナリオの円弧の長さは次のように計算できます:

ここで、R’は中立軸の円弧の半径です。 上記の式に曲げ許容値を入れると、次のようになります:

ここで、R’からRを引くと、内側面からの中立軸の距離(t)がわかります:

K-ファクターの式からは、次が得られます。

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Bending Angles Lesson 90 degrees

2番目のシナリオでは、90 度未満の曲げ角度の計算を説明するつもりです。 例として、曲げ角度として60度を使用することにします。 図3に示すように、ここでもいくつかの測定を行わなければならない。 図3:60度曲げ

まず、脚長1を計算しましょう。 図3から、

ここでRは、この例では30mmに相当する曲げ半径を表していることがわかります。 次のような簡単な式で、脚長1を計算することができます:

それでは、脚長2を計算してみましょう。

これで、Leg Length 1 と Leg Length 2 の両方が得られたので、次の式をもう一度使用して、Bend Allowance を計算できます:

中立軸上の弧の半径である R’ は次の式を使用して計算できます。

上式のAは曲げ角度なので

内面からの中立軸距離(t)はR’から内側の曲げ半径を引くと計算できる。

そして、tと板厚(T)により、次のようにKファクタを計算します:

Bending Angles Greater Than 90 degrees

前のシナリオと同様に脚長1の計算から始めてみましょう。

Figure 4: 120 degrees bend

図4に基づいて計算すると:

次にLeg Length 2を計算する:

ここでBending Allowanceを計算しましょう。

BA があれば、K-Factor を計算できます:

Bend Deduction Calculation

最初の投稿で説明しましたが、Bend Deduction は次の方程式で計算できます:

OSSB とは外側セットバック。 OSSBは、異なる曲げ角度に対して図5に示すように定義され、以下の式で計算することができます:

ここでAは曲げ角度、Tはシート厚、Rは曲げ半径です。

Figure 5: 異なる曲げ角度における外側セットバック (OSSB)

次回は、SOLIDWORKS の曲げテーブルとゲージ テーブルについて、ここで計算した数値を使って独自の曲げとゲージ テーブルを作成する方法について説明したいと思います。

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