Nyckelbegrepp för plåtböjning
Vid plåtbetsning måste flera designkoncept beaktas i förhållande till de slutgiltiga delmåtten. Innan dessa centrala idéer utforskas är det användbart att förstå några grundläggande termer:
Neutrala axeln: En imaginär linje inom metallen som varken sträcks eller trycks ihop under böjning.
Dragningszon: Den yttre regionen på böjningen där materialet sträcks.
Tryckzonen: Den inre regionen på böjningen där materialet trycks ihop.
Böjlinje: Den raka eller böjda linjen längs vilken böjningen sker.
Fästplåtlängd: Längden på den platta delen som sträcker sig från böjlinjen.
De viktigaste konstruktions- och tillverkningsbegreppen förklaras nedan.
Byggerradius
Böjradie är den inre krökningsradien som bildas vid böjning av plåten. Detta är en primär designvariabel som påverkar målnoggrannhet, styrka, form och strukturell integritet.
Varje material och tjocklek har en minsta böjningsradie —en gräns under vilken böjning blir omöjlig utan att orsaka skador. Som allmän regel bör minsta böjradie vara minst lika stor som materialtjockleken.
Minsta böjradie (R min ) = Materialtjocklek (t)
Böjningsavdrag
Under böjning sträcks materialet i böjzonen, vilket gör att den totala platta längden på delen blir något kortare än summan av dess fästplåtar. Böjningsavdrag är den mängd som måste dras av från den totala utvecklade längden för att uppnå önskade slutmått efter böjning.
Böjningsavdrag = 2 × (yttre tillbakaryckning – böjningstillägg)
Att korrekt beräkna böjningsavdrag är avgörande för att uppnå rätt delängd och specifikationer. Avdragsvärdet beror på materialtyp, tjocklek och böjradie.
Böjningspåslag
Böjningstillägg är den längd av material som krävs för att bilda den böjda delens krökta del längs den neutrala axeln. När en plåt böjs komprimeras insidan och ytan sträcks, men den neutrala axeln behåller sin längd.
Böjningstillägget tar hänsyn till materialtjocklek, böjvinkel, böjmetod och K-faktorn. Det representerar båglängden längs den neutrala axeln mellan de två flänsarna.
K-faktor
K-faktorn är en nyckelparameter inom plåtdesign, definierad som förhållandet mellan neutrala zonens förskjutning och materialtjocklek. Den ligger vanligtvis mellan 0 och 1 (i praktiken ofta 0,25 till 0,5). Till exempel innebär en K-faktor på 0,3 att den neutrala zonen ligger vid 30 % av tjockleken från insidan av böjningsytan.
K-faktorn hjälper till att uppskatta hur mycket materialet sträcks eller komprimeras och används för att beräkna böjningsförlängning. Rekommenderade värden varierar beroende på material och böjradie.
Böjrelief
En böjningsentlastning är en liten notch eller snitt som görs i slutet av en böjningslinje för att förhindra rivning eller deformation av materialet. Den är avgörande för att bibehålla strukturell integritet och dimensionell precision, särskilt när en böjning inte sträcker sig över hela delen.
Böjningsentlastningar behövs inte för böjningar som går helt från en kant till en annan. De används när böjningen slutar innanför plåten, för att undvika koncentration av spänningar.
Designregel:
Minsta entlastningsbredd ≥ Materialtjocklek (t)
Minsta avlastningsdjup ≥ t + böjradie (R) + 0,5 mm
Ett relaterat begrepp är hörnavlastning , vilket är ett snitt gjort vid skärande böjlinjer för att få rena hörn och förhindra sprickbildning.
Återgång
När böjkraften släpps tenderar metallen att delvis återgå till sin ursprungliga form på grund av elastisk återhämtning—detta kallas återgång . Det påverkar den slutgiltiga böjvinkeln och radien, så konstruktioner måste kompensera för detta för att uppnå precision.
Återfjädern beror på materialets elastiska egenskaper, böjradie och böjmetod. Material med högre sträckgräns visar större återfjädring.
Böjsekvens
Böjsekvensen är den ordning i vilken flera böjar utförs på en enskild plåt. En välplanerad sekvens undviker verktygsinterferens, deformation av delen och hanteringsproblem. Generellt görs böjar utifrån och in, och enklare eller större böjar formas före mer komplexa. Sekvensen måste också vara förenlig med det tillgängliga verktyget och maskinens kapacitet.
Fasriktning
Metaller har en kristallin kornstruktur som är resultatet av tillverkningsprocessen (t.ex. valsning). Kornens orientering påverkar böjbarheten.
För att minska risken för sprickbildning, särskilt vid strama vikningar eller med vissa material, bör viklinjen orienteras vinkelrät mot kornsriktningen. Att böja parallellt med kornsriktningen ökar risken för brott.
