Pagrindiniai lakštinio metalo lenkimo principai
Lenkiant lakštinį metalą, reikia atsižvelgti į keletą konstrukcinių sąvokų, susijusių su galutiniais detalės matmenimis. Prieš nagrinėjant šias pagrindines idėjas, naudinga suprasti keletą pagrindinių terminų:
Neutral Axis: Įsivaizduojama linija metalo viduje, kuri lenkimo metu nei ištęsiama, nei suspaudžiama.
Tension Zone: Išorinė lenkimo sritis, kurioje medžiaga yra ištempta.
Compression Zone: Vidinė lenkimo sritis, kurioje medžiaga yra suspausta.
Bend Line: Tiesi arba išlenkta linija, kurioje vyksta lenkimas.
Flanšo ilgis: Plokščios dalies, besitęsiančios nuo lenkimo linijos, ilgis.
Pagrindiniai konstravimo ir gamybos principai paaiškinti toliau.
Lankio spindulys
Lenkimo spindulys – tai lenkiant lakštą susidarysiantis vidinis kreivumo spindulys. Tai pagrindinis projektavimo kintamasis, kuris turi įtakos matmenų tikslumui, stiprumui, formai ir struktūrinei vientisumui.
Kiekvienam medžiagai ir storio reikšmei būdingas minimalus išlenkimasis spindulys – riba, žemiau kurios lenkimas tampa neįmanomas, nesukeliant pažeidimų. Bendruoju atveju minimalus lenkimo spindulys turėtų būti ne mažesnis už medžiagos storį.
Mažiausias lenkimo spindulys (R min. ) = Medžiagos storis (t)
Lenkimo atskaita
Lenkiant medžiaga lenkimo zonoje ištempta, dėl ko bendras detalės plokščios būsenos ilgis yra šiek tiek trumpesnis už jos flanšų sumą. Lenkimo atskaita yra suma, kurią reikia atimti iš bendro ištempto ilgio, norint pasiekti pageidautinus galutinius matmenis po lenkimo.
Lenkimo atskaita = 2 × (Išorinė nuokrypa – Lenkimo leidžiamoji paklaida)
Tiksliai įvertinti lenkimo atskaitą yra būtina norint pasiekti teisingą detalės ilgį ir specifikacijas. Atskaitos vertė priklauso nuo medžiagos tipo, storio ir lenkimo spindulio.
Lenkimo kompensacija
Lenkimo leidžiamoji paklaida – tai medžiagos ilgis, reikalingas lenkimo išlenktai daliai neutraliosios ašies linijoje suformuoti. Lenkiant lakštą, vidinė dalis susitraukia, o išorinė ištempta, tačiau neutralioji ašis išlieka pastovaus ilgio.
Lenkimo leidžiamoji paklaida įvertina medžiagos storį, lenkimo kampą, lenkimo metodą ir K-faktorių. Ji atitinka neutraliosios ašies lanko ilgį tarp dviejų flanšų.
K-koeficientas
K-faktorius yra svarbus parametras lakštinio metalo konstrukcijoje, apibrėžiamas kaip neutralios ašies poslinkio ir medžiagos storio santykis. Jis paprastai kinta nuo 0 iki 1 (praktikoje dažniausiai nuo 0,25 iki 0,5). Pavyzdžiui, K-faktorius 0,3 reiškia, kad neutralioji ašis yra 30 % storio atstumu nuo lenkimo vidinės paviršiaus.
K-faktorius padeda įvertinti, kiek medžiaga tempta ar susitraukia, ir naudojamas lenkimo priedui apskaičiuoti. Rekomenduojamos vertės skiriasi priklausomai nuo medžiagos ir lenkimo spindulio.
Lenkimo išpjauna
Lenkimo kompensacija – tai mažas išpjovimas arba pjūvis, daromas lenkimo linijos gale, siekiant išvengti medžiagos plyšimo ar deformacijos. Ji būtina užtikrinant konstrukcijos vientisumą ir matmenų tikslumą, ypač tada, kai lenkimas neprasideda visame dalyje.
Lenkimo kompensacijos nereikia lenkimams, kurie eina visiškai nuo vieno krašto iki kito. Jos naudojamos, kai lenkimas baigiasi lakšto viduje, kad būtų išvengta įtempimo koncentracijos.
Konstravimo taisyklė:
Minimalus kompensacijos plotis ≥ Medžiagos storis (t)
Minimalus iškiliojo gylio ≥ t + Lenkimo spindulys (R) + 0,5 mm
Susijęs terminas yra kampų išpjova , tai yra pjūvis, daromas susikertančiose lenkimo linijose, kad būtų galima gauti švarius kampus ir išvengti įtrūkimų.
Grįžtis
Po to, kai pašalinamas lenkimo poveikis, dėl tamprumo atkūrimo metalas linkęs dalinai grįžti į pradinę formą—tai vadinama grįžtis . Tai veikia galutinį lenkimo kampą ir spindulį, todėl dizainuose reikia numatyti kompensaciją, kad būtų pasiekta tikslumas.
Atsilenkimas priklauso nuo medžiagos tampriųjų savybių, lenkimo spindulio ir lenkimo metodo. Medžiagos su didesniu takumo riba rodo didesnį atsilenkimą.
Lenkimo seka
Lenkimo seka – tai tvarka, kuria atliekami keli lenkimai viename lakšte. Gerai suplanuota seka padeda išvengti įrankių trukdžių, detalės deformacijos ir apdorojimo problemų. Paprastai lenkimai atliekami iš išorės į vidų, o paprasti ar didesni lenkimai atliekami prieš sudėtingesnius. Seka taip pat turi atitikti turimus įrankius ir mašinos galimybes.
Grūdelių kryptis
Metalai turi kristalinę grūdelinę struktūrą, kuri atsiranda dėl jų gamybos proceso (pvz., valcavimo). Šių grūdelių orientacija veikia lenkiamumą.
Kad būtų sumažintas įtrūkimų rizika, ypač esant siaurų lenkimų ar tam tikrų medžiagų, lenkimo linija turėtų būti orientuota statmena grūdelių krypčiai. Lenkimas lygiagrečiai grūdelių krypčiai padidina lūžių tikimybę.
