Ključni koncepti upogibanja lima
Pri upogibanju limovine je treba upoštevati več konstrukcijskih konceptov v zvezi s končnimi dimenzijami dela. Preden raziskujemo te ključne ideje, je koristno razumeti nekaj osnovnih izrazov:
Nevtralna os: Namišljena črta znotraj kovine, ki se med upogibanjem ne razteza in ne stiska.
Območje napetosti: Območje na zunanjem delu upogiba, kjer se material razteza.
Območje stiskanja: Območje na notranjem delu upogiba, kjer se material stiska.
Črta upogiba: Premica ali krivulja, vzdolž katere poteka upogib.
Dolžina rebra: Dolžina ravne površine, ki se razteza od črte upogiba.
Spodaj so pojasnjeni glavni koncepti oblikovanja in izdelave.
Polmer ukrivljanja
Polmer upogiba je notranji polmer ukrivljenosti, ki nastane ob upogibanju pločevine. Gre za osnovno oblikovalsko spremenljivko, ki vpliva na točnost dimenzij, trdnost, obliko in strukturno celovitost.
Vsak material in debelina imata minimalni radij upogiba —mejo, pod katero postane upogibanje nemogoče brez poškodb. Splošno pravilo pravi, da naj bi bil najmanjši polmer upogiba vsaj enak debelini materiala.
Minimalni radij upogiba (R min ) = Debelina materiala (t)
Odvzem upogibanja
Med upogibanjem se material v območju upogiba raztegne, kar povzroči, da je skupna ravninska dolžina dela nekoliko krajša od vsote dolžin njegovih reber. Odvzem upogibanja je količina, ki jo je treba odšteti od skupne razvite dolžine, da se dosežejo želene končne dimenzije po upogibanju.
Odvzem upogibanja = 2 × (zunanji zamik – dodatek za upogib)
Natančno upoštevanje odvzema upogibanja je nujno za doseganje pravilne dolžine in specifikacij delov. Vrednost odvzema je odvisna od vrste materiala, debeline in radija upogiba.
Dovoljenje za upogib
Dodatek za upogib je dolžina materiala, potrebna za oblikovanje ukrivljenega dela upogiba vzdolž nevtralne osi. Ko se pločevina upogne, se notranjost stisne in zunanjost raztegne, nevtralna os pa ohrani konstantno dolžino.
Dodatek za upogib upošteva debelino materiala, kot upogiba, način upogibanja in K-faktor. Predstavlja dolžino loka nevtralne osi med obema krakoma.
K-faktor
K-faktor je ključni parameter pri načrtovanju pločevine in je definiran kot razmerje med pomikom nevtralne osi in debelino materiala. Običajno se giblje med 0 in 1 (v praksi pogosto med 0,25 in 0,5). Na primer, K-faktor 0,3 pomeni, da se nevtralna os nahaja na 30 % debeline materiala od notranje površine upogiba.
K-faktor pomaga oceniti, za koliko se material raztegne ali stisne, ter se uporablja za izračun dodatka za upogib. Priporočene vrednosti se razlikujejo glede na material in polmer upogiba.
Razrez za lom
Opuščanje upogiba je majhna žlebica ali rez na koncu črte upogiba, ki preprečuje raztrganje ali deformacijo materiala. Ima bistven pomen za ohranjanje strukturne celovitosti in dimenzijske natančnosti, še posebej kadar upogib ne sega po celotni dolžini dela.
Opuščanja upogiba ni potrebno pri upogibih, ki tečejo popolnoma od enega roba do drugega. Uporablja se, ko upogib konča znotraj pločevine, da se izognemo koncentraciji napetosti.
Načrtno pravilo:
Minimalna širina opuščanja ≥ Debelina materiala (t)
Minimalna globina odprave ≥ t + Lomni radij (R) + 0,5 mm
Povezan pojem je odprava kota , ki predstavlja rez na presečišču lomnih linij, da bi omogočili čiste kote in preprečili razpoke.
Odvijanje
Ko se odstrani lomna sila, kovina zaradi elastične povratnosti delno zavzame prvotno obliko—temu pravimo odvijanje . Vpliva na končni lomni kot in radij, zato morajo biti v konstrukciji upoštevane popravke za to pojavljanje, da se doseže natančnost.
Odboj je odvisen od elastičnih lastnosti materiala, lomnega radija in metode lomljenja. Materiali z višjo mejo tečenja kažejo večji odboj.
Vrstni red lomljenja
Vrstni red lomljenja določa zaporedje izdelave več lomov na enem listu. Dobro načrtovan vrstni red preprečuje ovire orodja, deformacijo dela in težave pri rokovanju. Splošno se lomi od zunaj navznoter, preprostejše ali večje lome pa se izvede pred bolj zapletenimi. Vrstni red mora biti usklajen tudi z razpoložljivim orodjem in zmogljivostmi stroja.
Smer zrna
Kovine imajo kristalno zrnat strukturo, ki nastane med proizvodnim procesom (npr. valjanjem). Usmerjenost teh zrn vpliva na ukrivljenost.
Za zmanjšanje tveganja razpokanja, zlasti pri tesnih krivinah ali določenih materialih, mora biti krivulja upogibanja usmerjena pravokotno glede na smer zrn. Upogibanje vzporedno z zrni povečuje verjetnost lomov.
