Konsep Utama dalam Tekuk Lembaran Logam
Dalam pembengkokan lembaran logam, beberapa konsep desain harus dipertimbangkan dalam kaitannya dengan dimensi akhir bagian. Sebelum membahas ide-ide utama ini, akan membantu untuk memahami beberapa istilah dasar:
Sumbu Netral: Garis imajiner di dalam logam yang tidak meregang maupun memampat saat dibengkokkan.
Zona Tegangan: Daerah di bagian luar lengkungan tempat material mengalami peregangan.
Zona Kompresi: Daerah di bagian dalam lengkungan tempat material mengalami pemampatan.
Garis Lengkung: Garis lurus atau lengkung tempat terjadinya lipatan.
Panjang Flens: Panjang bagian datar yang membentang dari garis lipat.
Konsep desain dan manufaktur utama dijelaskan di bawah ini.
Jari-jari lentur
Jari-jari lipatan adalah jari-jari kelengkungan dalam yang terbentuk saat pelat dibengkokkan. Ini merupakan variabel desain utama yang memengaruhi akurasi dimensi, kekuatan, bentuk, dan integritas struktural.
Setiap material dan ketebalan memiliki radius tikungan minimum —batas minimum di mana pelipatan tidak dapat dilakukan tanpa menyebabkan kerusakan. Sebagai aturan umum, jari-jari lipatan minimum sebaiknya setidaknya sama dengan ketebalan material.
Jari-jari Lentur Minimum (R min ) = Ketebalan Material (t)
Deduksi lengkungan
Selama proses pelipatan, material pada area lipatan mengalami peregangan, sehingga panjang total bidang datar bagian tersebut sedikit lebih pendek daripada jumlah panjang flens-flensnya. Deduksi lengkungan adalah jumlah yang harus dikurangkan dari panjang total yang belum dilipat untuk mencapai dimensi akhir yang diinginkan setelah proses pelengkungan.
Deduksi Lengkungan = 2 × (Outside Setback – Bend Allowance)
Mempertimbangkan deduksi lengkungan secara akurat sangat penting untuk mendapatkan panjang dan spesifikasi bagian yang tepat. Nilai deduksi tergantung pada jenis material, ketebalan, dan jari-jari lengkungan.
Bend Allowance
Bend allowance adalah panjang material yang dibutuhkan untuk membentuk bagian lengkung dari lipatan sepanjang sumbu netral. Ketika lembaran ditekuk, bagian dalam mengalami kompresi dan bagian luar meregang, tetapi sumbu netral tetap memiliki panjang yang konstan.
Bend allowance memperhitungkan ketebalan material, sudut tekukan, metode pelipatan, dan faktor K. Hal ini merepresentasikan panjang busur sumbu netral antara dua flens.
Faktor-K
Faktor K adalah parameter utama dalam desain lembaran logam, didefinisikan sebagai rasio antara offset sumbu netral terhadap ketebalan material. Nilainya umumnya berkisar antara 0 hingga 1 (dalam praktiknya biasanya antara 0,25 hingga 0,5). Sebagai contoh, faktor K sebesar 0,3 berarti sumbu netral terletak pada 30% dari ketebalan material dihitung dari permukaan dalam lipatan.
Faktor K membantu memperkirakan seberapa besar material meregang atau mampat dan digunakan untuk menghitung kelonggaran lipatan. Nilai yang direkomendasikan bervariasi tergantung pada jenis material dan jari-jari lipatan.
Pelepasan Lekuk
Relief lipatan adalah takikan kecil atau potongan yang dibuat di ujung garis lipatan untuk mencegah robekan atau deformasi material. Relief ini penting untuk menjaga integritas struktural dan akurasi dimensi, terutama saat lipatan tidak membentang sepanjang bagian.
Relief lipatan tidak diperlukan untuk lipatan yang membentang sepenuhnya dari satu tepi ke tepi lainnya. Relief digunakan ketika lipatan berhenti di tengah lembaran, untuk menghindari konsentrasi tegangan.
Aturan desain:
Lebar relief minimum ≥ Ketebalan Material (t)
Kedalaman relief minimum ≥ t + Jari-jari Lekuk (R) + 0,5 mm
Konsep terkait adalah relief sudut , yaitu potongan yang dibuat pada garis lekuk yang saling berpotongan untuk menghasilkan sudut bersih dan mencegah retak.
Pemulihan Lenting
Setelah gaya lekuk dilepaskan, logam cenderung sebagian kembali ke bentuk aslinya karena pemulihan elastis—ini dikenal sebagai pemulihan Lenting . Hal ini memengaruhi sudut dan jari-jari lekuk akhir, sehingga desain harus memperhitungkan faktor ini agar mencapai ketepatan.
Springback bergantung pada sifat elastis material, jari-jari lekuk, dan metode pelengkungan. Material dengan kekuatan luluh lebih tinggi menunjukkan springback yang lebih besar.
Urutan Lekuk
Urutan lekuk adalah urutan di mana beberapa lekukan dibentuk pada satu lembaran. Urutan yang direncanakan dengan baik menghindari gangguan alat, deformasi bagian, dan masalah penanganan. Umumnya, lekukan dibuat dari luar ke dalam, dan lekukan yang lebih sederhana atau lebih besar dibentuk terlebih dahulu sebelum yang lebih kompleks. Urutan ini juga harus sesuai dengan perkakas yang tersedia dan kemampuan mesin.
Arah butir
Logam memiliki struktur butiran kristal yang dihasilkan dari proses manufaktur (misalnya, penggulungan). Orientasi butiran ini memengaruhi kemampuan lentur.
Untuk mengurangi risiko retak, terutama pada lipatan tajam atau material tertentu, garis lipat harus diarahkan tegak lurus tegak lurus terhadap arah butiran. Melipat sejajar dengan butiran meningkatkan kemungkinan terjadinya retakan.
