Làm thế nào để tôi kích thước các tấm kim loại để có được kích thước chính xác sau khi gấp?

Tôi đang thiết kế một tấm kim loại sẽ được cắt bằng laser (hoặc cắt bằng máy) và sau đó gấp lại. Tôi muốn biết làm thế nào để kích thước tấm gấp trước để có được kích thước phù hợp sau khi gấp.

Phần thực tế của tôi không chính xác như thế này (tôi đã đơn giản hóa nó để dễ vẽ) nhưng nó cho thấy những gì tôi muốn đạt được. Trong trường hợp này là tấm nhôm dày 2 mm, mũi tên màu đỏ hiển thị kích thước bên trong sau khi gập mà tôi muốn chỉ định và đạt được. Các lỗ cũng phải xếp hàng và cửa sổ phải được đặt chính xác.

Theo trực giác tôi sẽ mong đợi một số nén dọc theo phần bên trong của nếp gấp và kéo dài ở phần bên ngoài - lý tưởng dọc theo trung tâm của tấm - nhưng tôi không biết liệu đây có phải là điều sẽ xảy ra không.

Giả sử các mũi tên màu đỏ là mỗi mũi tên 100mm, tấm có nên là 300mm không? Tôi đoán là không, vậy làm cách nào để tính bán kính cong sẽ đạt được và nếu tôi cần thêm (hoặc loại bỏ) vật liệu tại các nếp gấp để đạt được kích thước yêu cầu của mình?

Giả định của bạn là đúng! Một tấm dài 300mm với hai lần gấp sẽ không làm được! Điều này là do bạn cần phải tính đến phụ cấp uốn và bù uốn!

Nhưng tại sao lại như vậy?

Dưới đây là sơ đồ về những gì đang diễn ra:

Khi bạn uốn cong một vật liệu, một phần của nó sẽ mở rộng (phần bên ngoài của uốn cong), trong khi một phần khác sẽ rút lại (phần bên trong).

Đường (theo độ dày của tấm) nơi kích thước không thay đổi được gọi là đường Trung tính.

Đường trung tính thường nằm giữa một phần ba và một nửa độ dày vật liệu (từ bên trong đến bên ngoài của uốn cong). Có nghĩa là đường này sẽ giữ kích thước của nó, trong khi bề mặt trên cùng (bề mặt uốn cong bên trong) sẽ co lại một chút và bề mặt dưới cùng (bề mặt uốn cong bên ngoài) sẽ mở rộng ra một chút.

Wikipedia có một phần nhỏ về tính toán cần thiết, có tính đến góc uốn cong và độ dày của vật liệu.

Đây là công thức cho phép uốn cong: $BA = A \left( \frac{\pi}{180} \right) \left( R + K \times T \right)$

Trong đó, BAcho Aphép uốn cong , là góc uốn theo độ, Rlà bán kính uốn cong bên trong, Klà tỷ lệ giữa khoảng cách từ mặt trong đến đường trung tính với độ dày của vật liệu, thường là , và là độ dày của vật liệu.$\frac{1}{3}$T

Và đây là công thức cho Khấu trừ uốn cong:$BD = 2 \left(R + T \right) \tan{ \frac{A}{2}} - BA$

Trong đó, BDlà Khấu trừ Ruốn cong, Alà bán kính uốn cong bên trong, là góc uốn theo độ, Rlà bán kính uốn cong bên trong, Tlà độ dày của vật liệu và BAlà Phụ cấp uốn cong .

Trong trường hợp của bạn, bạn muốn tính khoảng cách từ các mặt bên trong, không chỉ cho phần thẳng của tấm kim loại.

Để làm điều này, bạn chỉ cần thêm độ dày của vật liệu vào kích thước của mình, nghĩa là chiều dài A của bạn (từ hình trên) là .$(New Length) = (Old Length) + t * 2$

Có sử dụng Nhôm 5052 H32 cho các bộ phận kim loại có uốn cong. r = hoặc> T. Tôi làm như thế này, lấy độ dài của các đường thẳng và đặt sang một bên. T / T lớn hơn một chút so với 0,5, giả sử 0,53 cho đến khi bạn nhận được số thực. K = t / T, bán kính của đường trung tính nằm trong r + t = r + .53T Đối với uốn cong 90 độ, chiều dài của uốn là 2 * pi * (r + t) / 4 = pi * (r + t ) / 2 = pi * (r + .53T) / 2, với bất kỳ góc uốn nào, chiều dài của uốn là 2 * pi * (r + t) * angle / 360 length = staight length + length of uốn, tiếp tục thêm uốn cong nhiều hơn nếu cần, ví dụ: góc 1-1 / 4in x 2-1 / 4in kích thước bên ngoài, uốn cong 90deg, nhôm 1 / 8in thk 1 / 8in bên trong bán kính, loại bỏ t và r để có được lực căng 1in và 2in thêm 2 * pi * (.125 + .53 ​​(.125)) trong / 4 = 3in + .3in = 3.3in