Tại sao cần hiệu chuẩn hệ số K trong tính toán uốn tôn tấm?
Hệ số K là một giá trị độc lập mô tả cách uốn/mở ra của một đường uốn trên tấm kim loại trong nhiều điều kiện tham số hình học khác nhau. Đây cũng là một giá trị độc lập được sử dụng để tính toán lượng bù uốn (BA) dưới nhiều điều kiện khác nhau, chẳng hạn như độ dày vật liệu, bán kính uốn/góc uốn, v.v. Hình 4 và Hình 5 cung cấp cái nhìn sâu hơn về định nghĩa chi tiết của hệ số K.
Trong độ dày vật liệu của một chi tiết tấm kim loại, tồn tại một lớp trung tính hoặc trục trung tính. Lớp trung tính này, nằm ở vùng uốn, không bị kéo giãn cũng không bị nén. Đây là khu vực duy nhất trên tấm kim loại không bị biến dạng trong quá trình uốn. Lớp này được minh họa trong Hình 4 và Hình 5 như ranh giới giữa vùng màu hồng và vùng màu xanh. Trong quá trình uốn, vùng màu hồng bị nén lại, trong khi vùng màu xanh bị kéo giãn ra. Nếu lớp trung tính không bị biến dạng, thì chiều dài cung tròn tại lớp trung tính trong vùng uốn sẽ giống nhau ở cả trạng thái đã uốn lẫn trạng thái trải phẳng. Do đó, BA (bù trừ uốn) phải bằng chiều dài cung tròn tại lớp trung tính trong vùng uốn của chi tiết tấm kim loại. Cung tròn này được thể hiện bằng màu xanh lá cây trong Hình 4. Vị trí của lớp trung tính phụ thuộc vào các đặc tính cụ thể của vật liệu, chẳng hạn như độ dẻo. Giả sử rằng lớp trung tính nằm cách bề mặt một khoảng là "t", nghĩa là độ sâu t được đo từ bề mặt chi tiết tấm kim loại vào bên trong độ dày của tấm kim loại. Do đó, bán kính cung tròn của lớp trung tính có thể được biểu thị là (R + t). Sử dụng biểu thức này cùng với góc uốn, chiều dài cung tròn của lớp trung tính (BA) có thể được biểu diễn như sau:
BA = Pi**(R+T)A/180
Để đơn giản hóa việc xác định lớp trung hòa của tấm kim loại và xem xét tính áp dụng cho mọi độ dày vật liệu, khái niệm hệ số K đã được đưa ra. Định nghĩa cụ thể là: hệ số K là tỷ lệ giữa độ dày của lớp trung hòa của tấm kim loại so với tổng độ dày vật liệu của chi tiết tấm kim loại, tức là:
K = t/T
Do đó, giá trị của K luôn nằm trong khoảng từ 0 đến 1. Hệ số K bằng 0,25 có nghĩa là lớp trung hòa nằm ở vị trí 25% độ dày vật liệu tấm kim loại của chi tiết. Tương tự, nếu là 0,5, có nghĩa là lớp trung hòa nằm ở 50% độ dày tổng cộng, và cứ như vậy. Kết hợp hai phương trình trên, ta có được phương trình (8) sau đây:
BA = Pi(R+K*T)A/180 (8)
Một số giá trị trong đó, như A, R và T, được xác định bởi hình học thực tế. Vì vậy, quay lại câu hỏi ban đầu, hệ số K bắt nguồn từ đâu? Một lần nữa, câu trả lời đến từ những nguồn quen thuộc cũ: nhà cung cấp vật liệu tấm kim loại, dữ liệu thử nghiệm, kinh nghiệm, sổ tay hướng dẫn, v.v. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, giá trị đã cho có thể không phải là hệ số K rõ ràng, hoặc cũng có thể không được biểu diễn đầy đủ dưới dạng phương trình (8). Dù sao đi nữa, ngay cả khi biểu thức không hoàn toàn giống nhau, chúng ta luôn có thể tìm thấy mối liên hệ giữa chúng.
Trong quá trình tính toán uốn tôn tấm, chúng ta thường phải hiệu chỉnh hệ số K. Vậy tại sao cần phải hiệu chỉnh hệ số K? Bởi vì giá trị bù trừ cho góc uốn không vuông 90 độ trong SW chỉ có thể được tính bằng cách nhập nhiều giá trị bù trừ, điều này rất phiền phức. Để tránh sử dụng giá trị bù trừ góc uốn không vuông trong kỹ thuật, người ta thay thế bằng hệ số K. Vậy làm thế nào để xác định chính xác hệ số K cho các độ dày tấm khác nhau? Việc này đòi hỏi phải hiệu chỉnh. Phân tích dưới đây sẽ trình bày cách thực hiện hiệu chỉnh:
1. Bước đầu tiên là xác định giá trị thực tế cần được bù trừ cho các độ dày tấm khác nhau. Ví dụ, giá trị bù trừ khi dùng dao gấp 6 lần đối với tấm sắt dày 1,5mm là 2,5mm.
2. Bước thứ hai là gỡ lỗi K trong SW. Khi vẽ tấm kim loại, hãy thiết lập bán kính trong R bằng 0,1 một cách đồng nhất để gỡ lỗi. Vì giá trị K khác nhau tùy theo bán kính trong R, bạn cần lưu ý điều này. Do đó, hãy đồng nhất thiết lập bán kính trong R bằng 0,1 khi gỡ lỗi. Sau đó, một số người hỏi rằng, sau khi gỡ lỗi xong, nếu bán kính trong R không phải là 0,1 thì liệu có vô dụng không? Trong trường hợp này, nếu không phải 0,1, bạn cần thay đổi nó thành 0,1 và triển khai bản vẽ.
3. Ở bước thứ ba của việc gỡ lỗi, một tấm 10*10 dày 1,5 được uốn trong SW với bán kính R là 0,1 ở góc 90 độ. Hệ số trừ uốn được đặt là 2,5, kết quả bản vẽ triển khai là 17,5 mm.
4. Bước thứ tư là chuyển hệ số trừ uốn sang hệ số K. Trước tiên đặt một giá trị gần đúng, ví dụ như 0,3. Hình dạng bản vẽ triển khai chắc chắn sẽ không phải là 17,5. Sau đó thử lại giá trị K cho đến khi đạt được kích thước 17,5. Như vậy, giá trị K được điều chỉnh thành 0,23, vừa đúng để bản vẽ triển khai đạt 17,5 mm.
5. Và cứ tiếp tục như vậy, bạn có thể gỡ lỗi và lập các bảng thống kê số liệu khác nhau.
