К-фактор в расчете развертки
Опубликовано 14 мая 2017
Рубрика: Механика | 22 комментария
Возвращение к старой теме расчета длины развертки детали из листового металла при гибке обусловлено необходимостью консолидации некоторой новой и старой информации по этому вопросу. Обобщение и анализ имеющихся данных, думаю, будут полезными для принятия...
...правильных решений на практике.
Длину развертки криволинейного участка принято определять как длину дуги окружности радиусом r по известной со школы формуле:
Lг=π*r*α/180, где
π =3,14…
r – радиус нейтрального слоя, который не растягивается и не сжимается при изгибе
α – угол изгиба в градусах
Главная проблема – как максимально точно вычислить этот радиус r? Ведь просто взять и измерить его по понятным и очевидным причинам нельзя!
Если представить радиус r в виде суммы R и t (смотри рисунок выше), а размер t в виде произведения толщины материала s на некоторый коэффициент K, то получим формулы:
r=R+t
t=K*s
r=R+K*s
Задача сведена к тому, что для ее решения необходимо знать значение коэффициента К.
Коэффициент смещения условного нейтрального слоя K во многих источниках принято ныне называть коротко: К-фактором.
Так как нейтральный слой всегда смещен к центру изгиба (в сторону сжатых волокон), то всегда 0<K≤0,5. Замечено, что К-фактор зависит от отношения внутреннего радиуса гибки R к толщине металла s:
K=f (R/s)
На графиках ниже наглядно представлена информация, собранная из ряда доступных популярных источников.
Значения К-фактора, как видите, несколько отличаются у разных авторов.
АСКОН (в старых версиях) «согласен» с немецким стандартом DIN 6935, наш РТМ 34-65 опирается на данные Рудмана и Романовского, Анурьев и «примкнувший» к нему T-flex занимают свою позицию в этом вопросе...
Формула из классического сопромата:
K=1/ln(1+s/R) — R/s
— кривая красного цвета, которой, к слову, я раньше пользовался всегда, близка к значениям Рудмана, но всё же выдает несколько большие значения К-фактора в зоне наиболее распространенных на практике отношений R/s.
Данные Рудмана считаются многими коллегами и экспертами в Сети наиболее точными. Возможно. Несколько смущает странный непонятный перегиб кривой Рудмана в весьма интересной для практики области 0,8<R/s<1,2. Если данные – результат опытов, то, что такое происходит нестандартное с металлом в этой области?
Некоторые CAD-программы, работающие с листовыми телами, «ждут» решения от пользователя по вводу и подтверждению значения К-фактора. На сегодня, видимо, есть два варианта действий по принятию решения. Первый – поверить какому-либо из вышеназванных источников. Второй – на опыте в результате эксперимента определить значение К-фактора для конкретного материала и условий гибки.
Избравшие второй путь при обеспечении чистоты эксперимента и высокой точности замеров получат истинное значение К-фактора для конкретной детали при строгом соблюдении и повторении определенной технологии.
В помощь решившимся идти по пути эксперимента могу порекомендовать небольшую простую программу BendWorks Олафа Дигеля из Новой Зеландии написанную ещё в 2003 году.
Во-первых, программа считает длину развертки по заданной вами величине К-фактора.
Длина изогнутого участка в развернутом состоянии определяется по формуле:
Lг=π*(R+K*s)*α/180
Во-вторых, если вы не знаете значения K, то программа, определяя длину развертки, в зависимости от способа гибки и жесткости материала предлагает приближенные значения К-фактора согласно таблице, приведенной ниже.
С одной стороны учет свойств металла и способов гибки детали – это несомненный шаг вперед. Но, с другой стороны, жестко фиксированные значения К-фактора в достаточно широких диапазонах R/s – это «минус» точности расчета развертки. Хотя для случаев, не требующих особой точности, определение К-фактора по предложенной автором таблице может быть успешно применено на практике.
В-третьих, программа помогает легко вычислить по результатам экспериментальных замеров реальное значение К-фактора для вашего материала, инструмента, оснастки, технологии. Именно этот вариант определения коэффициента смещения нейтрального слоя K настоятельно рекомендует автор при жестких допусках на размеры гнутой детали.
K=(Lг*180/(π*α) — R)/s
Обратите внимание: на графике в начале статьи область, выделенная зеленым цветом, соответствует данным из вышеприведенной таблицы программы. Все-таки она ближе к данным Рудмана, Романовского и классического сопромата в диапазоне 0<R/s<3!
В Сети программа легко находится по поисковому запросу «BendWorks».
На старинной страничке автора сказано, что программа «абсолютно бесплатна», и помещены координаты для связи и адрес электронной почты:
oocities.org/wpsmoke/acadsheetmetal/diegel/bendworks.html
Хотя английский интерфейс программы прост и интуитивно понятен, для упрощения работы прилагаю ссылку на файл с переводом статьи-справки автора «The fine-art of Sheet Metal Belding»:
reaa.ru/yabbfilesB/Attachments/Rabota_s_listom.pdf
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
22 комментария на «К-фактор в расчете развертки»
Ваш отзыв
Посетители: 2,1 млн
К сожалению точную развертку можно узнать только если гнуть пробники.Наиболее близко коэф-ты даны в РТМ. Но в рабочих деталях надо учитывать качество листа, направление прокатки, разность твердости краевых зон и середины т.д. Поэтому приходится делать много пробных гибов.
Спасибо, Александр!
Материал преподнесен, как всегда, доходчиво и демократично)
Спасибо за статью!
Думаю, что для понимания изгиба нужно учитывать силы трения, которые возникают при изгибе и не дают изгибающемуся листу сваливаться в матрицу. Они и растягивают наружный слой сдвигая нейтральный с середины внутрь — к центру изгиба.
Яраслаў, силы трения при определенных способах гибки, конечно, влияют на процесс растяжения-сжатия в зоне изгиба, но нейтральный слой сдвигается и при отсутствии сил трения. Возьмите пластину двумя руками и согните. Сил трения нет, а наружные слои растягиваются и внутренние сжимаются — им некуда деваться!
Спасибо, отличная статья.
Свой К мозги станка вычисляют не очень понятно, сотки в размерности бегают при каждом программировании. Главное, чтобы развёртки солида совпали, мне обычно 1-3 десятки не позор.
Спасибо, очень полезная информация.
Александр, а не могли бы вы поделиться дистрибутивом этой программы? Так как ссылка для скачивания уже не работает похоже.
Антон, добрый день.
Да, ссылка, увы, действительно не работает... Что-то у Олафа случилось.
Ловите дистрибутив на почту.
Добрый вечер. Поделитесь пожалуйста дистрибутивом программки.
Роман, здравствуйте. Отправил.
Видимо, время свободного обмена информацией уходит в прошлое... Начали все потихоньку закрывать доступ.
Добрый вечер. Поделитесь пожалуйста дистрибутивом программы и мне тоже, если можно
Андрей, дошел файл?
Добрый день Александр.
Будьте любезны, сбросьте ссылку на дистрибутив, очень интересно глянуть.
Сейчас как раз решаю задачу по вычислению К-фактора для AISI 304 s=0.8мм. Есть трудность в сильном, на мой взгляд, различии между гибами в направлении проката и поперек для этой марки стали.
Сделали образец.
Метод гибки — свободный.
8мм ручей. По 3 гиба 90гр. с каждой стороны. Замерянный радиус 1...1,2, точно замерять на такой толщине сложно, да и не совсем это радиус.
К-фактор получился 0,04. Т.е., даже не 0,1. При чем эти данные практически совпадают с данными подрядчика, который то же самое (правда на 6-м ручье). После этого изготовил партию деталей (много бльшего размера и с другими полками) с этим коефициентом, и оператору пришлось коррекциями спасать положение. Проще говоря — не получилось.
Следующие 2 образца (один вдоль проката, второй — поперек, по 6 гибов на каждом) показали разные габариты — 181,3 и 181,9 соответственно.
Владимир, здравствуйте.
Поиском не пробовали? Например:
bendworks.software.informer.com/download/
На почту я дистрибутив отправил. Не знаю — дойдет ли? Почтовые сервисы exe-файлы стараются не пропускать.
Очень хотелось бы разобраться с так называемым к-фактором , поделитесь дистрибутивом. Крайне буду признателен.
Отправил на почту... Почему не взять в Сети по ссылке, приведенной чуть выше?
Добрый день!
Спасибо за статью. Ссылка рабочая, все качается.
Не могли бы вы поделиться дистрибутивом этой программы? Так как ссылка для скачивания уже не работает похоже.
bendworks.software.informer.com/download/?lang=ru
Спасибо тебе талантливый ты человек! )