Ključni koncepti savijanja limova
Kod savijanja limova, potrebno je uzeti u obzir nekoliko konstrukcijskih pojmova u odnosu na konačne dimenzije dijela. Prije nego što istražimo ove ključne ideje, korisno je razumjeti neke osnovne pojmove:
Neutralna os: Zamišljena linija unutar metala koja se prilikom savijanja ni ne isteže ni ne sabija.
Područje zatezanja: Područje na vanjskoj strani savijanja gdje se materijal isteže.
Područje tlačenja: Područje na unutarnjoj strani savijanja gdje se materijal sabija.
Linija savijanja: Prava ili zakrivljena linija uz koju se događa savijanje.
Duljina rebra: Duljina ravne površine koja se proteže od linije savijanja.
Osnovni koncepti dizajna i proizvodnje objašnjeni su u nastavku.
Polumjer savijanja
Polumjer savijanja je unutarnji polumjer zakrivljenosti koji nastaje pri savijanju lima. To je primarna dizajnerska varijabla koja utječe na dimenzijsku točnost, čvrstoću, oblik i strukturnu integritet.
Svaki materijal i debljina imaju minimalni radijus savijanja — granicu ispod koje savijanje postaje nemoguće bez oštećenja. Općenito, minimalni polumjer savijanja treba biti najmanje jednak debljini materijala.
Minimalni polumjer savijanja (R min ) = Debljina materijala (t)
Oduzimanje savijanja
Tijekom savijanja, materijal u području savijanja se isteže, zbog čega ukupna ravna duljina dijela bude nešto kraća od zbroja duljina njegovih rebri. Oduzimanje savijanja je iznos koji se mora oduzeti od ukupne razvijene duljine kako bi se postigle željene konačne dimenzije nakon savijanja.
Oduzimanje savijanja = 2 × (vanjsko pomaknuće – dopuštenje za savijanje)
Točno uzimanje u obzir oduzimanja savijanja ključno je za postizanje ispravne duljine dijela i specifikacija. Vrijednost oduzimanja ovisi o vrsti materijala, debljini i polumjeru savijanja.
Dopuštenje za savijanje
Dopuštenje za savijanje je duljina materijala potrebna za formiranje zakrivljenog dijela savijanja duž neutralne osi. Kada se lim savija, unutarnji dio se komprimira, a vanjski rasteže, dok neutralna os ostaje na stalnoj duljini.
Dopuštenje za savijanje uzima u obzir debljinu materijala, kut savijanja, metodu savijanja i K-faktor. Ono predstavlja duljinu luka neutralne osi između dviju krakova.
K-faktor
K-faktor je ključni parametar u projektiranju limova, definiran kao omjer pomaka neutralne osi prema debljini materijala. Obično se kreće od 0 do 1 (u praksi najčešće od 0,25 do 0,5). Na primjer, K-faktor od 0,3 znači da se neutralna os nalazi na 30% debljine od unutarnje površine savijanja.
K-faktor pomaže u procjeni koliko se materijal rasteže ili stišće i koristi se za izračunavanje dodatka za savijanje. Preporučene vrijednosti variraju ovisno o materijalu i polumjeru savijanja.
Olakšanje savijanja
Odvodnik napetosti je mali urez ili rez na kraju crte savijanja kako bi se spriječilo kidanje ili deformacija materijala. Neophodan je za održavanje strukturne cjelovitosti i dimenzionalne točnosti, posebno kada savijanje ne prolazi kroz cijeli dio.
Odvodnici napetosti nisu potrebni za savijanja koja se potpuno protežu od jednog ruba do drugog. Koriste se kada savijanje prestaje unutar lima, kako bi se izbjeglo koncentriranje napetosti.
Pravilo dizajna:
Minimalna širina odvoda ≥ Debljina materijala (t)
Minimalna dubina olabavljanja ≥ t + polumjer savijanja (R) + 0,5 mm
Povezani pojam je olabavljanje kuta , što je rez izveden na sjecištu linija savijanja kako bi se omogućili čisti kutovi i spriječilo pucanje.
Oprugavanje
Nakon što se ukloni sila savijanja, metal teži djelomično se vratiti u svoj izvorni oblik zbog elastičnog oporavka—ovo se naziva oprugavanje . Utječe na konačni kut i polumjer savijanja, stoga dizajni moraju nadoknaditi taj efekt kako bi postigli točnost.
Otpuh ovisi o elastičnim svojstvima materijala, polumjeru savijanja i metodi savijanja. Materijali s višom granicom razvlačenja pokazuju veći otpuh.
Redoslijed savijanja
Redoslijed savijanja je red kojim se izvode višestruki savijci na jednom limu. Dobro planirani redoslijed izbjegava interferenciju alata, deformaciju dijela i probleme pri rukovanju. Općenito, savijci se izvode izvana prema unutra, a jednostavniji ili veći savijci izvode se prije složenijih. Redoslijed također mora biti usklađen s raspoloživim alatima i mogućnostima stroja.
Smjer zrna
Metali imaju kristalnu zrnatu strukturu koja proizlazi iz procesa proizvodnje (npr. valjanja). Orijentacija ovih zrna utječe na savijivost.
Kako bi se smanjio rizik od pucanja, posebno kod oštrih savijanja ili određenih materijala, linija savijanja treba biti orijentirana okomito okomito na smjer zrna. Savijanje paralelno sa smjerom zrna povećava vjerojatnost pukotina.
