Kľúčové pojmy ohybu plechu
Pri ohýbaní plechu je potrebné zohľadniť niekoľko konštrukčných princípov vo vzťahu k konečným rozmerom súčiastky. Predtým, než sa preberú tieto kľúčové pojmy, je užitočné pochopiť niektoré základné termíny:
Neutrálna os: Predstavovaná čiara v materiáli, ktorá sa pri ohýbaní ani nerozťahuje, ani nestláča.
Oblasť ťahania: Oblasť na vonkajšej strane ohybu, kde je materiál natiahnutý.
Oblasť stlačenia: Oblasť na vnútornej strane ohybu, kde je materiál stlačený.
Čiara ohybu: Priama alebo zakrivená čiara, pozdĺž ktorej dochádza k ohybu.
Dĺžka príruby: Dĺžka plochého úseku vybiehajúceho od ohybovej čiary.
Hlavné konštrukčné a výrobné princípy sú vysvetlené nižšie.
Polomer zohybnutia
Ohybový polomer je vnútorný polomer krivosti vytvorený pri ohýbaní plechu. Ide o hlavnú konštrukčnú premennú, ktorá ovplyvňuje rozmernú presnosť, pevnosť, tvar a štrukturálnu integritu.
Každý materiál a hrúbka má minimálny polomer záhybu —hranicu, pod ktorou sa ohýbanie stáva nemožným bez poškodenia materiálu. Ako všeobecné pravidlo by mal byť minimálny ohybový polomer aspoň rovný hrúbke materiálu.
Minimálny polomer ohybu (R min ) = Hrúbka materiálu (t)
Odvod ohýbania
Počas ohýbania sa materiál v oblasti ohybu natiahne, čo spôsobuje, že celková plochá dĺžka dielu je mierne kratšia ako súčet dĺžok jeho prírub. Odvod ohýbania je množstvo, ktoré je potrebné odpočítať od celkovej dĺžky pred ohýbaním, aby sa dosiahli požadované konečné rozmery po ohnutí.
Odvod ohýbania = 2 × (vonkajšie posunutie – prídavok na ohyb)
Presné zohľadnenie odvodu ohýbania je nevyhnutné pre dosiahnutie správnej dĺžky dielu a špecifikácií. Hodnota odvodu závisí od typu materiálu, hrúbky a polomeru ohybu.
Prídavok na ohyb
Prídavok na ohyb je dĺžka materiálu potrebná na vytvorenie zakriveného úseku ohybu pozdĺž neutrálnej osi. Keď sa plech ohýba, vnútorná strana sa stláča a vonkajšia sa natiahne, ale neutrálna os si zachováva konštantnú dĺžku.
Prídavok na ohyb zohľadňuje hrúbku materiálu, uhol ohybu, spôsob ohýbania a K-faktor. Predstavuje dĺžku oblúka neutrálnej osi medzi dvoma priehradami.
K-faktor
K-faktor je kľúčový parameter pri návrhu plechových dielov, definovaný ako pomer posunutia neutrálnej osi k hrúbke materiálu. Zvyčajne sa pohybuje od 0 do 1 (v praxi často medzi 0,25 až 0,5). Napríklad K-faktor 0,3 znamená, že neutrálna os sa nachádza v hĺbke 30 % hrúbky materiálu od vnútornej povrchu ohybu.
K-faktor pomáha odhadnúť, koľko sa materiál pri ohybe natiahne alebo stlačí, a používa sa na výpočet prídavku na ohyb. Odporúčané hodnoty sa líšia v závislosti od materiálu a polomeru ohybu.
Ohybový výrez
Ohybová výrez je malý výrez alebo zárez vyrobený na konci ohybovej čiary, aby sa zabránilo trhlinám alebo deformácii materiálu. Je nevyhnutný pre zachovanie štrukturálnej integrity a rozmerné presnosti, najmä ak ohyb neprechádza cez celý diel.
Ohybové výrezy nie sú potrebné pre ohyby, ktoré prechádzajú úplne z jedného okraja na druhý. Používajú sa v prípade, keď ohyb končí vo vnútri plechu, aby sa predišlo koncentrácii napätia.
Pravidlo návrhu:
Minimálna šírka výrezu ≥ Hrúbka materiálu (t)
Minimálna hĺbka odľahčenia ≥ t + Ohýbací polomer (R) + 0,5 mm
Súvisiacim pojmom je odľahčenie rohu , ktoré predstavuje výrez vykonaný na priesečníku ohýbacích čiar, aby sa zabezpečili čisté rohy a zabránilo praskaniu.
Prúdenie späť
Po uvoľnení ohýbacej sily má kov tendenciu čiastočne sa vrátiť do pôvodného tvaru v dôsledku elastickej obnovy – toto sa nazýva prúdenie späť . Ovplyvňuje konečný uhol a polomer ohybu, preto musia byť v návrhoch zohľadnené kompenzácie pre dosiahnutie presnosti.
Prudkosť pruženia závisí od elastických vlastností materiálu, polomeru ohybu a spôsobu ohýbania. Materiály s vyššou medzou klzu vykazujú väčšie pruženie.
Postupnosť ohybov
Postupnosť ohybov označuje poradie, v akom sa tvoria viaceré ohyby na jednom plechu. Dobre naplánovaná postupnosť zabraňuje interferencii nástrojov, deformácii dielu a problémom pri manipulácii. Vo všeobecnosti sa ohyby vykonávajú zvonku smerom dovnútra a jednoduchšie alebo väčšie ohyby sa tvoria pred zložitejšími. Postupnosť musí tiež zodpovedať dostupnému náradiu a možnostiam stroja.
Smer vlákien
Kovy majú kryštalickú zrnitú štruktúru, ktorá vzniká ich výrobným procesom (napr. valcovaním). Orientácia týchto zŕn ovplyvňuje ohybovosť.
Znížiť riziko praskania, najmä pri tesných ohyboch alebo pri určitých materiáloch, by malo byť usmerenie ohybovej čiary kolmo voči smeru zŕn. Ohýbanie rovnobežne so zrnami zvyšuje pravdepodobnosť trhlín.
