Naciśnij hamulce

W gięciu blach, należy wziąć pod uwagę kilka koncepcji projektowych związanych z końcowymi wymiarami części. Przed przeanalizowaniem tych kluczowych zagadnień, warto poznać podstawowe terminy:

• Oś neutralna: Wyimaginowana linia wewnątrz metalu, która ani się nie rozciąga, ani nie ściska podczas gięcia.

• Strefa rozciągania: Obszar na zewnętrznej stronie gięcia, gdzie materiał jest rozciągany.

• Strefa ściskania: Obszar na wewnętrznej stronie gięcia, gdzie materiał jest ściskany.

• Linia gięcia: Linia prosta lub krzywa, wzdłuż której następuje gięcie.

• Długość płetwy: Długość płaskiego odcinka rozciągającego się od linii gięcia.

Poniżej wyjaśniono główne koncepcje projektowe i technologiczne.

Promienie zakrętu

Promień gięcia to promień wewnętrznego zaokrąglenia tworzony podczas gięcia blachy. Jest to zmienna projektowa pierwszorzędnej ważności, wpływająca na dokładność wymiarową, wytrzymałość, kształt i integralność strukturalną.

Każdy materiał i grubość mają minimalny promień zgięcia —limit poniżej którego gięcie staje się niemożliwe bez uszkodzenia materiału. Zgodnie z ogólną zasadą, minimalny promień gięcia powinien wynosić co najmniej tyle, co grubość materiału.

Minimalny promień gięcia (R _min ) = Grubość materiału (t)

Odjęcie gięcia

Podczas gięcia materiał w strefie gięcia ulega rozciągnięciu, wskutek czego całkowita długość rozwinięcia części jest nieco krótsza niż suma długości jej płatów. Odjęcie gięcia to ilość, którą należy odjąć od całkowitej długości rozwiniętej, aby uzyskać pożądane wymiary końcowe po zgięciu.

Odjęcie gięcia = 2 × (Outside Setback – Bend Allowance)

Dokładne uwzględnienie odjęcia gięcia jest niezbędne do osiągnięcia poprawnej długości części i odpowiednich specyfikacji. Wartość odjęcia zależy od typu materiału, jego grubości oraz promienia gięcia.

Dodatkowa długość gięcia

Dopuszczenie gięcia to długość materiału potrzebna do utworzenia zakrzywionej części gięcia wzdłuż osi neutralnej. Gdy blacha jest gięta, wewnętrzna część ulega ściskaniu, a zewnętrzna rozciąganiu, natomiast oś neutralna zachowuje stałą długość.

Dopuszczenie gięcia uwzględnia grubość materiału, kąt gięcia, metodę gięcia oraz współczynnik K. Reprezentuje ono długość łuku osi neutralnej pomiędzy dwiema płaszczyznami.

Współczynnik K

Współczynnik K to kluczowy parametr w projektowaniu blach, definiowany jako stosunek przesunięcia osi neutralnej do grubości materiału. Zazwyczaj zawiera się w przedziale od 0 do 1 (w praktyce najczęściej od 0,25 do 0,5). Na przykład współczynnik K równy 0,3 oznacza, że oś neutralna znajduje się w odległości 30% grubości od wewnętrznej powierzchni gięcia.

Współczynnik K pomaga oszacować, w jakim stopniu materiał ulega rozciąganiu lub ściskaniu, i jest wykorzystywany do obliczania dodatku na gięcie. Zalecane wartości różnią się w zależności od materiału i promienia gięcia.

Nacięcie kompensacyjne

Wycięcie kompensacyjne to niewielka szczelina lub cięcie wykonywane na końcu linii gięcia, aby zapobiec rozerwaniu lub odkształceniom materiału. Jest niezbędne dla zachowania integralności konstrukcyjnej i dokładności wymiarowej, szczególnie gdy gięcie nie przebiega przez całą część elementu.

Wycięcia kompensacyjne nie są potrzebne w przypadku gięć ciągnących się całkowicie od jednej krawędzi do drugiej. Stosuje się je, gdy gięcie kończy się wewnątrz arkusza, aby uniknąć koncentracji naprężeń.

Zasada projektowania:

Minimalna szerokość wycięcia ≥ Grubość materiału (t)

Minimalna głębokość wycięcia ≥ t + Promień gięcia (R) + 0,5 mm

Pojęciem pokrewnym jest wycięcie narożne , które to wycięcie wykonywane jest w miejscach przecięcia się linii gięcia, aby uzyskać czyste narożniki i zapobiec pękaniu.

Efekt zwrotu

Po usunięciu siły gięcia metal ma tendencję do częściowego powrotu do swojego pierwotnego kształtu z powodu sprężystej odzyskalności—zjawisko to znane jest jako efekt zwrotu . Wpływa ono na końcowy kąt i promień gięcia, dlatego projekty muszą uwzględniać to zjawisko, aby osiągnąć dokładność.

Odzysk zależy od właściwości sprężystych materiału, promienia gięcia oraz metody gięcia. Materiały o wyższej granicy plastyczności wykazują większy odzysk.

Kolejność gięcia

Kolejność gięcia określa sekwencję, w której wykonywane są poszczególne gięcia na jednym arkuszu. Starannie zaplanowana kolejność pozwala uniknąć interferencji narzędzi, odkształcenia detalu oraz problemów z jego obsługą. Ogólnie rzecz biorąc, gięcia wykonywane są od zewnętrznych do wewnętrznych, a prostsze lub większe gięcia realizowane są przed bardziej skomplikowanymi. Kolejność ta musi również być zgodna z dostępnym wyposażeniem narzędziowym oraz możliwościami maszyny.

Kierunek włókien

Metale mają krystaliczną strukturę ziarnistą, wynikającą z procesu ich wytwarzania (np. walcowania). Orientacja tych ziaren wpływa na giętkość.

Aby zmniejszyć ryzyko pęknięć, szczególnie przy ciasnych gięciach lub przy niektórych materiałach, linia gięcia powinna być odpowiednio ułożona prostopadły do kierunku ziarna. Gięcie równoległe do ziarna zwiększa prawdopodobieństwo pęknięć.