弯曲基础：内弯曲半径如何形成

  半径的形式取决于所使用的弯曲方法

图1：在压印时，冲头穿透材料厚度的中性轴。

冲头半径等于零件中产生的内部弯曲半径。

 （为了便于说明，夸大了金属厚度。）

  弯曲余量，外部挫折，弯曲扣除 - 如果你能精确地计算所有这些，你就有更好的机会在第一次尝试时弯曲一个好的部分。但为了实现这一点，您需要确保等式中的每个因子都应该是它，并且这包括内部弯曲半径。

  这个内弯曲半径究竟是如何实现的？为了揭示这一点，我们首先要看压弯机的不同弯曲方法：空气成型，底部弯曲和压印。

铸币

  请注意，有三种弯曲方法，而不是两种。底部弯曲和压印通常会在同一过程中混淆，但事实并非如此。与底部不同，压印实际上是穿透并使材料变薄。

  压印是最古老的方法，并且在大多数情况下，由于其需要的极端吨位而不再实施。压印迫使冲头进入材料，穿透中性轴（见图1）。从技术上讲，任何半径都可以被创造出来，但传统的压印技术已被用来建立一个尖锐的弯曲。

  这种方法不仅需要过多的吨位，还会破坏材料的完整性。压印迫使整个工具轮廓小于材料厚度，并在弯曲点处使材料变薄。它需要专用的特殊工具组用于每个弯曲和弯曲角度。冲头产生内半径，用于建立弯曲扣除。

  底部弯曲

  底部弯曲迫使材料围绕冲头。它使用各种冲头角度和V型模具（见图2）。在压印中，冲头的整个表面被冲压到工件中。在底部弯曲时，只有冲头半径被“压印”到材料中。

在空气成型中（稍后将更详细地描述），冲头撞击下降以产生所需的弯曲角度加上少量以考虑回弹。然后冲头从模具中退出，材料弹回到所需的角度。与空气成型一样，底部弯曲要求柱塞下降到产生弯曲角度加少量的点。但与空气成型不同，撞锤继续经过这一点并进一步下降到模具空间，迫使工件回到弯曲的设定角度。 （作为旁注，像Rolla-Vs和聚氨酯工具这样的特殊模具也会迫使冲头半径进入材料。）

  平均而言，弯曲在模具空间中的某个点达到90度，这是从V模头底部测量的材料厚度的约20％。例如，一旦冲头从V型模头的底部开始为0.074至0.078英寸，厚度为0.062英寸的冷轧钢将在底部。

  与压印一样，冲头半径确定了材料的内半径，用于建立弯曲扣除。但与压印不同，底部可用于产生内部弯曲半径，最多可达材料厚度的三倍或更多。

空气成型

  到目前为止，这一切似乎都很简单。通过压印和底部弯曲，冲头半径确定内部弯曲半径值，以插入弯曲扣除的公式中。但是空气成型增加了一些复杂性，因为弯曲方法以完全不同的方式在零件上产生内弯曲半径（见图3）。

图2：在这种底部弯曲设置中，冲头和模具之间存在角度间隙。

 冲头下降（左）直到材料缠绕冲头（中心），之后

柱塞继续施加向下的压力，迫使材料达到所需的弯曲角度（右）。

  在空气成型中，无论模具类型如何，半径都以模具开口的百分比形式产生，无论是V形，槽形还是尖锐形。模口确定零件的内弯曲半径。为了确定在给定模口上形成的内半径以及各种材料类型和厚度，技术人员使用了所谓的20％规则。这表明为了产生所需的半径，或者为了找到所得到的内半径，材料厚度必须是模口宽度的一定百分比。

  是的，对于今天的许多合金，包括新金属和再生金属，不可能完全准确地确定标准百分比乘数。尽管如此，该规则为您提供了一个良好的起点。

  20％的规则百分比如下：

  304不锈钢：模具开口的20-22％

  AISI1060冷轧钢，60,000-PSI拉伸：模头开口的15-17％

  H系列软铝：模头开口的13-15％

  热轧酸洗和涂油（HRPO）：模具开口的14-16％

  使用这些百分比时，请从中位数开始，直到找到与您从金属供应商处获得的材料特性最匹配的值。将开口乘以百分比以获得零件的显影内半径。最终结果将是计算弯曲扣除时需要使用的内半径值。

  如果你有0.472英寸。模具开口，你弯曲60,000-PSI冷轧钢，从中间百分比开始，16％的开模：0.472×0.16 = 0.0755。所以在这种情况下，一个0.472英寸。开模将给你一个0.0755英寸。漂浮在零件的弯曲半径内。

  当您的模具开口发生变化时，您的内径也会发生变化。如果模口为0.551英寸（0.551×0.16），则内弯曲半径变为0.088;如果模具开口为0.972英寸（0.972×0.16），则内侧弯曲半径变为0.155。

如果您使用的是304不锈钢，请将其中位百分比值（21％）乘以模具开口。那么，相同的0.472英寸。模具开口现在为您提供了一个非常不同的内半径：0.472×0.21 = 0.099英寸。和以前一样，当您更换模具开口时，您可以更改内部弯曲半径。一个0.551英寸。开模（0.551×0.21）计算出0.115英寸。内半径; 0.972英寸开模（0.972×0.21）给你一个0.204英寸。内弯曲半径。

  如果更改材料，则更改百分比。如果使用此处未列出的材料，则可以在Internet上查找材料，并将拉伸强度与AISI 1060冷轧钢的基准值60,000 PSI进行比较。如果拉伸值为120,000 PSI，那么您的估计百分比值将是冷轧钢的两倍，或30％至32％。

空气形成急剧弯曲

  与打底或压印不同，空气成型可以产生最小半径。该值最好设置为材料厚度的63％。该值根据材料的抗拉强度上下移动，但63％是实际工作值。

  这个最小半径点就是所谓的急弯（见图4）。了解尖锐弯曲的影响可以说是工程师和折弯机操作员需要知道的最重要的事情之一。您不仅需要了解弯道锋利时的物理情况，还需要知道如何将这些信息合并到计算中。

图3：在空气成型中，零件的外弯曲半径不接触模具表面。

无论模具类型如何，半径都以模具开口的百分比形式产生。

  如果您使用的材料厚度为0.100英寸，则将其乘以0.63，以获得0.063英寸的最小内弯曲半径。对于此材料，这是可在空气中形成的最小半径。这意味着即使您的空气成型的冲头半径小于材料厚度的63％，零件的内半径仍然是其材料厚度的63％，或0.063英寸。因此，不要使用任何内半径小于计算值的63％。

  假设您使用0.250英寸厚的材料进行空气成型，并使用半径为0.063英寸的冲头 - 这个值远小于0.250英寸的63％。材料厚度。无论打印件上的内容如何，​​此设置都会在部件内产生比弯头更大的内弯曲半径。在这种情况下，最小可生产的内弯曲半径是0.250英寸的63％。材料厚度，或0.1575英寸。

再举一个例子，假设你正在使用0.125英寸厚的材料。为此，弯曲“变为尖锐”，半径为0.078英寸。为什么？因为0.125乘以63％会得到0.078。这意味着任何冲头半径小于0.078英寸 - 即0.062,0.032或0.015英寸 - 将产生0.078英寸的内弯曲半径。

  急弯是材料厚度的函数，而不是冲头半径。 0.125英寸半径的冲头不易触摸，但厚度为0.250英寸的材料。如果你期望弯曲扣除，因此你的第一部分是正确的，那么这个问题需要在你的计算中得到解决。

  行动计划

  在打底或压印时，使用打孔刀尖半径作为弯曲扣除计算中的内弯曲半径。但如果是空气成型，则内部弯曲半径以模具开口的百分比形式产生。如果您正在设计空气形状并且打印要求急剧弯曲，那么也需要将其更改为内部弯曲半径值，该值为材料厚度的63％。

  如果您从事工程工作，请尝试获取商店中所有可用工具的列表。与操作员交谈，找出他们使用哪种材料类型的方法，并围绕这些参数设计未来的部件。

  计算弯曲扣除并生成平面零件后，请注意夹套或工作文件夹中的信息。确保根据成型方法包括您希望操作员实现的工具类型和尺寸以及半径。

  要实现这一切，需要从车间工人那里购买。将它们包括在过程中并要求它们输入将使它们更愿意接受工程师告诉他们使用哪些工具。为什么？因为他们告诉你他们做了什么，他们知道你正在设计基于它的部件。理想情况下，这将与压力机制动控制器和CAD系统计算的值相匹配。

  如果可以实现半径，如果为该半径计算零件，并且如果操作员使用该工作设计的工具，则他们将在第一次尝试时产生完美的部分。相信我。有用。

弯曲公式的回顾

  弯曲余量（BA）= [（0.017453×内半径）+（0.0078×材料厚度）]×互补弯曲角度

图4：当形成空气时，不能形成小于材料厚度63％的内弯曲半径，

此时，表格称为急弯。如果使用更锐利的冲头半径，则只会强制沟渠

 在弯道的中心。零件上产生的内弯曲半径将保持在材料厚度的63％。

  外部后退（OSSB）= [切线（弯曲角度/ 2）]×（内部弯曲半径+材料厚度）

弯曲扣除（BD）=（外部倒退×2） - 弯曲余量有两种方法可以计算扁平空白。要使用的计算取决于应用程序和可用信息：

  平面计算=顶点尺寸+顶点尺寸 - 弯曲扣除

  平面计算=第一腿尺寸+第二腿尺寸+弯曲余量