Concepte cheie ale îndoirii tablelor metalice
În îndoirea tablei metalice, trebuie luate în considerare mai multe concepte de proiectare în raport cu dimensiunile finale ale piesei. Înainte de a explora aceste idei principale, este util să înțelegeți câțiva termeni fundamentali:
Ax Neutru: O linie imaginară în interiorul metalului care nu se întinde și nu se comprimă în timpul îndoirii.
Zona de Tensiune: Regiunea de pe partea exterioară a îndoiturii unde materialul este întins.
Zona de Compresiune: Regiunea de pe partea interioară a îndoiturii unde materialul este comprimat.
Linia de Îndoire: Linia dreaptă sau curbată de-a lungul căreia are loc îndoirea.
Lungimea flanșei: Lungimea secțiunii plane care se extinde de la linia de îndoire.
Conceptele principale de proiectare și fabricație sunt explicate mai jos.
Raza de încovoiere
Raza de îndoire este raza interioară de curbură formată la îndoirea tablei. Aceasta este o variabilă principală de proiectare, care influențează precizia dimensională, rezistența, forma și integritatea structurală.
Fiecare material și grosime are o raza minimă de îndoire —o limită sub care îndoirea devine imposibilă fără a cauza deteriorări. Ca regulă generală, raza minimă de îndoire ar trebui să fie cel puțin egală cu grosimea materialului.
Rază minimă de îndoire (R min ) = Grosimea materialului (t)
Deducerea de îndoire
În timpul îndoirii, materialul din zona de îndoire se întinde, determinând ca lungimea totală desfășurată a piesei să fie ușor mai mică decât suma lungimilor flanșelor. Deducerea de îndoire este cantitatea care trebuie scăzută din lungimea totală desfășurată pentru a obține dimensiunile finale dorite după îndoire.
Deducerea de îndoire = 2 × (Distanța exterioară de compensare – Deducerea pentru îndoire)
Calculul precis al deducerii de îndoire este esențial pentru a obține lungimea corectă a piesei și pentru respectarea specificațiilor. Valoarea deducerii depinde de tipul materialului, grosime și rază de îndoire.
Toleranță la îndoire
Deducerea pentru îndoire este lungimea materialului necesară pentru a forma partea curbată a îndoiturii de-a lungul axei neutre. Atunci când o foaie este îndoită, partea interioară se comprimă și cea exterioară se întinde, dar axa neutră rămâne la o lungime constantă.
Deducerea pentru îndoire ia în considerare grosimea materialului, unghiul de îndoire, metoda de îndoire și factorul K. Aceasta reprezintă lungimea arcului axei neutre dintre cele două flanșe.
Factorul K
Factorul K este un parametru cheie în proiectarea pieselor din tablă, definit ca raportul dintre deplasarea axei neutre și grosimea materialului. Acesta variază în mod tipic între 0 și 1 (în practică, frecvent între 0,25 și 0,5). De exemplu, un factor K de 0,3 înseamnă că axa neutră se află la 30% din grosimea materialului față de suprafața interioară a îndoirii.
Factorul K ajută la estimarea gradului de întindere sau comprimare a materialului și este utilizat pentru calcularea adaosului de îndoire. Valorile recomandate variază în funcție de material și rază de îndoire.
Relief de îndoire
O degajare de îndoire este o mică crestătură sau tăietură realizată la capătul unei linii de îndoire pentru a preveni ruperea sau deformarea materialului. Este esențială pentru menținerea integrității structurale și a preciziei dimensionale, mai ales atunci când o îndoire nu se extinde pe toată piesa.
Degajările de îndoire nu sunt necesare pentru îndoirile care se întind complet de la un margin la celălalt. Acestea sunt utilizate atunci când îndoirea se oprește în interiorul tablei, pentru a evita concentrarea tensiunilor.
Regulă de proiectare:
Lățimea minimă a degajării ≥ Grosimea materialului (t)
Adâncimea minimă de degajare ≥ t + Raza de îndoire (R) + 0,5 mm
Un concept înrudit este degajarea colțului , care reprezintă o tăietură realizată la intersecția liniilor de îndoire pentru a permite colțuri curate și a preveni fisurarea.
Retrocedere
După ce forța de îndoire este eliberată, metalul tinde să revină parțial la forma sa inițială datorită recuperării elastice—acest fenomen este cunoscut sub numele de retrocedere . Afectează unghiul final de îndoire și raza, astfel că proiectările trebuie să compenseze acest efect pentru a obține precizie.
Revenirea elastică depinde de proprietățile elastice ale materialului, raza de îndoire și metoda de îndoire. Materialele cu limită de curgere mai mare prezintă o revenire elastică mai pronunțată.
Secvența de îndoire
Secvența de îndoire reprezintă ordinea în care sunt realizate multiple îndoiri pe o singură foaie. O secvență bine planificată evită interferența sculelor, deformarea piesei și problemele de manipulare. În general, îndoirile se fac dinspre exterior spre interior, iar îndoirile mai simple sau mai mari sunt realizate înaintea celor mai complexe. Secvența trebuie să fie, de asemenea, în concordanță cu sculele disponibile și capabilitățile mașinii.
Direcția graierului
Metalele au o structură cristalină granulară rezultată din procesul lor de fabricație (de exemplu, laminare). Orientarea acestor granulații afectează flexibilitatea.
Pentru a reduce riscul de fisurare, în special la îndoiri strânse sau anumite materiale, linia de îndoire ar trebui să fie orientată perpendicular față de direcția granulației. Îndoirea paralelă cu granulația crește probabilitatea de ruperi.
