Klíčové koncepty ohýbání plechů
Při ohýbání plechů je třeba vzít v úvahu několik konstrukčních pojmů ve vztahu k finálním rozměrům dílu. Než budeme zkoumat tyto klíčové myšlenky, je užitečné porozumět některým základním termínům:
Neutrální osa: Myšlená čára uvnitř kovu, která se při ohybu neprodlužuje ani nestlačuje.
Oblast tahového namáhání: Oblast na vnější straně ohybu, kde je materiál natahován.
Oblast tlakového namáhání: Oblast na vnitřní straně ohybu, kde je materiál stlačován.
Čára ohybu: Přímá nebo zakřivená čára, podél které dochází ke ohnutí.
Délka příruby: Délka ploché části vybíhající od ohybové čáry.
Níže jsou vysvětleny hlavní konstrukční a výrobní pojmy.
Poloměr ohýbání
Ohybový poloměr je vnitřní poloměr křivosti vytvořený při ohýbání plechu. Jedná se o primární konstrukční proměnnou, která ovlivňuje rozměrovou přesnost, pevnost, tvar a strukturální integritu.
Každý materiál a tloušťka mají minimální poloměr ohybu —mezní hodnotu, pod níž se ohýbání stává nemožným bez poškození materiálu. Obecně by měl být minimální ohybový poloměr alespoň roven tloušťce materiálu.
Minimální poloměr ohybu (R min ) = Tloušťka materiálu (t)
Odečet ohybu
Během ohýbání se materiál v oblasti ohybu protahuje, což způsobuje, že celková plochá délka dílu je o něco kratší než součet délek jeho přírub. Odečet ohybu je částka, která musí být odečtena od celkové délky před ohnutím, aby byly dosaženy požadované konečné rozměry po ohnutí.
Odečet ohybu = 2 × (Outside Setback – Přídavek na ohyb)
Přesné zohlednění odečtu ohybu je nezbytné pro dosažení správné délky dílu a jeho specifikací. Hodnota odečtu závisí na typu materiálu, tloušťce a poloměru ohybu.
Přídavek na ohyb
Přídavek na ohyb je délka materiálu potřebná k vytvoření zakřivené části ohybu podél neutrální osy. Když je plech ohýbán, vnitřní strana se stlačuje a vnější se protahuje, ale neutrální osa zachovává konstantní délku.
Přídavek na ohyb zohledňuje tloušťku materiálu, úhel ohybu, způsob ohýbání a faktor K. Představuje délku oblouku neutrální osy mezi oběma přírubami.
K-faktor
K-faktor je klíčový parametr při návrhu plechových dílů, definovaný jako poměr posunu neutrální osy k tloušťce materiálu. Obvykle se pohybuje mezi 0 a 1 (v praxi často mezi 0,25 až 0,5). Například K-faktor 0,3 znamená, že se neutrální osa nachází ve vzdálenosti 30 % tloušťky od vnitřního povrchu ohybu.
K-faktor pomáhá odhadnout, jak moc se materiál při ohýbání protahuje nebo stlačuje, a používá se pro výpočet přídavku na ohyb. Doporučené hodnoty se liší v závislosti na materiálu a poloměru ohybu.
Uvolnění ohybu
Ohybová drážka je malá výřez nebo řez provedený na konci ohybové čáry, který zabraňuje trhání nebo deformaci materiálu. Je důležitá pro zachování strukturální integrity a rozměrové přesnosti, zejména pokud ohyb nepokrývá celý díl.
Ohybové drážky nejsou potřeba u ohybů, které probíhají plně z jedné hrany na druhou. Používají se tehdy, když ohyb končí uvnitř plechu, aby se předešlo soustředění napětí.
Návrhové pravidlo:
Minimální šířka drážky ≥ Tloušťka materiálu (t)
Minimální hloubka uvolnění ≥ t + ohybový poloměr (R) + 0,5 mm
Souvisejícím pojmem je uvolnění rohu , což je řez provedený na průsečících ohybových linií, aby byly dosaženy čisté rohy a zabránilo se praskání.
Pružná návratnost
Po uvolnění ohybové síly má kov tendenci se částečně vrátit do původního tvaru v důsledku elastického návratu – tomu se říká pružná návratnost . Ovlivňuje konečný úhel ohybu a poloměr, proto musí být při návrhu kompenzován, aby byla dosažena přesnost.
Průhyb závisí na elastických vlastnostech materiálu, ohybovém poloměru a metodě ohýbání. Materiály s vyšší mezí kluzu vykazují větší pružný návrat.
Pořadí ohybů
Pořadí ohybů určuje, v jakém pořadí jsou jednotlivé ohyby vytvořeny na jednom plechu. Důkladně naplánované pořadí zabraňuje interferenci nástrojů, deformaci dílu a problémům s manipulací. Obecně se ohyby provádějí zvenku směrem dovnitř a jednodušší nebo větší ohyby se vytvářejí před složitějšími. Pořadí musí také odpovídat dostupnému nástrojovému vybavení a možnostem stroje.
Směr vláken
Kovy mají krystalickou zrnitou strukturu, která vzniká jejich výrobním procesem (např. válcováním). Orientace těchto zrn ovlivňuje ohebnost.
Pro snížení rizika praskání, zejména u ostrých ohybů nebo u určitých materiálů, by měla být ohybová linka orientována kolmo kolmo na směr zrna. Ohýbání rovnoběžně se zrnem zvyšuje pravděpodobnost vzniku trhlin.
