使用折弯机弯曲时预测内半径

  预测半径绝不是百分之百准确，但这与它得到的一样好

  您可以使用一些常用的经验法则来预测空气形成时的内部弯曲半径，并且您获得的结果通常足够接近，但在一些在线计算器的帮助下，您可以更加接近。

图1

很多时候，在形成过程中，我们并没有形成真正的半径，而是形成抛物线。

  如果您最近几个月一直关注弯曲半径及其来源的讨论，欢迎回来。无论哪种方式，让我们看看这个半径兔子洞有多深。

  在之前的文章中，我讨论了操作员在车间使用以完成工作的各种经验法则。这些规则可以使您的内弯曲半径预测接近，但您可以更接近。

  它有什么不同？

  考虑一种典型的情况，即你使用20％的规则，即空气弯曲半径占模具开口的百分比，不锈钢为20％至22％，60-KSI冷轧钢为16％，基线材料。

  假设您弯曲柔软的13-KSI铝合金，内径为0.984英寸。模具宽度和0.032英寸半径冲头。作为一个起点，你计算出模具开口16％处的内弯曲半径为0.157英寸，尽管这是60-KSI材料，所以你需要适应材料类型。同时，当你计算弯曲是否会变得尖锐时，你会发现0.032英寸之前的最小半径。冲头开始压痕弯曲线为0.172英寸。最后，运行测试弯曲，发现实际半径为0.170英寸。

  你有0.157英寸。从20％规则计算的半径，然后你有0.172英寸。锐弯计算的半径。这是半径0.015英寸的差异。你说的不多？在这种情况下，差异时应用于弯曲扣除可以达到每英寸0.009英寸。

  你有没有建造一个带有四个侧面法兰的零件，顶部还有四个法兰，只是发现一个角落完美，两个角落略微令人满意，一个看起来很糟糕？为什么会这样？一个如果您想在第一次使用完美零件时，由内弯曲半径计算中的差异导致的弯曲减少的小误差会产生很大的差异。

  任何弯曲操作的核心是弯曲的内半径。如果您可以根据实际结果计算弯曲扣除，则可确保精度。这个理论中唯一的缺陷就是在形成过程中很多次我们不是形成真正的半径。您正在形成的形状可能是一条抛物线，一条对称的镜像曲线，当如图1所示定向时通常为U形。您实现的最终半径是回弹的结果。

  回弹效果

  那么我们如何预测最准确的内半径和正确的弯曲扣除？要手动完成这项任务，数学会深入杂草，所以我不会去那里。相反，我们将简单地使用两种不同的基于Web的计算器。

  第一个是www.harsle.com。单击完整圆弧计算器。请注意，计算器中的“宽度”标签与模具宽度相同，“弧对中的角度”与包含的弯曲角度相同。

  确保计算器的尺寸设置对于您正在使用的数据是正确的 - 英寸，英尺，毫米等。请注意，当我们单击Enter时，我们得到的答案纯粹是数学的，并且没有考虑到材料抗拉强度。

图2

如www.harsle.com上的完整圆弧计算器的计算所示，随着包含的弯曲角度增加，半径（弧的高度）也增加。

  我们在计算器上寻找的信息是弧的高度，它等于外弯曲半径。让我们找到一个值为我们的基准，60-KSI冷轧钢，0.125英寸厚，使用0.984英寸。模具宽度。请请注意，我们正在讨论空气成型，因此模具的角度没有区别;它可以是通道，急性或V型。这是宽度。

  首先，让我们进入我们想要达到的90度的放松角度。

输入的值

圆弧所包含的角度（包括弯曲角度）：90度

弧宽（模宽）：0.984英寸。

计算值

弧高（外弯曲半径）：0.20379 in。

  但是，这些计算并不能解释回弹问题。对于我们的示例，我们将使用1度的值进行回弹，这发生在材料厚度与内部弯曲半径之间具有大约1对1的关系时。后冲头释放成型压力，材料弹回1度，所以为了补偿，我们现在使用89度的弯曲角度。再次使用harsle.com上的完整圆弧计算器，我们输入以下内容：

输入的值

弧宽（模宽）：0.984英寸。

圆弧所包含的角度（包括弯曲角度）：89度

计算值

弧高（外弯曲半径）：0.201 in。

  现在我们将新的弯曲角度的高度值取为值，然后将其插入以下公式：

弧高 - （2×材料厚度2）=内半径

0.201 - （2×0.01562）=内弯曲半径

0.201 - 0.031 = 0.170-in。内弯曲半径

  请注意，这个“高度弧”方法与上个月的“弯曲基础”列中采用的方法不同，当时我们使用了“弧长”。上个月，我们根据模具开口的宽度计算了内半径;这次我们'使用特定的半径。

  上个月我们计算了一个0.136英寸的半径，刚才我们用不同的方法计算了内半径，得出0.170英寸 - 相差0.034英寸。最重要的是，如果我们使用了20％的规则（再次，对于60-KSI冷轧钢的半径计算为模具宽度的约16％，我们将计算内部半径为0.157英寸 - 在前两次测量之间的中间位置。这些都是半径可以的不同方式计算，结果略有不同。但是，是的，兔子洞确实变得更深了！

  抛物线和锐弯

  如果使用等于或小于形成零件的空气的最小锐弯半径的冲头半径值，您将不再在零件中创建半径（更多关于尖锐弯曲，相反，您将创建一个抛物线。 你是实际上，将不同的弧长拉入模口。

  为了预测这种抛物线将如何形成，我们可以转向另一个在线计算器：

  我们输入我们的外半径和模具宽度来找到抛物线的弧长。此在线计算器中的高度值等于外部弯曲半径，而“宽度”值等于模具宽度：

输入的值

高度:(外半径）：0.201英寸。

宽度（模具宽度）：0.984英寸。

计算值

弧长：1.0845英寸。

  抛物线的深度（或弧的高度）为0.201英寸，抛物线的弧长为1.0845英寸。请记住这些值。现在返回www.harsle.com上的完整圆弧计算器，我们输入弧长在1.0845英寸，模具宽度在0.984英寸。

输入的值

弧长：1.0845英寸。

弧宽（模宽）：0.984英寸。

计算值

弧高（外弯曲半径）：0.195英寸。

弧对角

（包括弯曲角度）：86.679度

  执行此操作时，您将看到弧高（即外半径）为0.195英寸，略小于0.201英寸。从前一个计算器的外半径，没有考虑抛物线效应。会心这样，我们可以有把握地说，当形成抛物线时内半径减小，这在使用小于最小锐弯半径的冲头半径时发生。请注意，抛物线还需要更多的弯曲角度才能生成所需的放松弯曲角度;我们从89度到86.68度包括弯角，额外的2.32度的回弹。另请注意，零件的内半径不会小于冲头半径。

  角度和弯曲半径

  请记住，半径的任何变化都会导致弯曲角度的变化。如果我们在www.harsle.com上输入模具宽度并包括弯曲角度，我们得到的结果如图2所示。

  结果表明，当您进行空气形式时，半径随着包含的弯曲角度（不包括急弯）而减小。

  该弯曲角度/半径关系在包括的夹角小于28度（152度互补）时停止，尽管在具有显着回弹的材料中最小夹角可能更大。

  这是正确的，因为最小的压弯机冲头角度是28度。话虽这么说，继续关闭超过28度的弯曲将导致某种形式的扁平化。半径将被压碎直到实现所需的弯曲角度或完成折边操作。 （作为一个快速的注释，对于封闭的下摆，半径为零，弯曲扣除量计算为材料厚度的百分比 - 完美时为43％条件，虽然它是一个非常依赖于操作员的操作。）

  考虑拉伸强度

  在前面的例子中，我们使用了1度的回弹来进行计算。对于60-KSI温和冷轧钢，平均回弹量为1度或更小。其他材料怎么样？

  为此，我们可以使用以下公式预测回弹到合理的准确度，这需要我们将所有值转换为公制。请注意，预测回弹绝不是100准确。但是，这些公式做得很好。

[（内半径以毫米/ 2为单位）/

材料厚度，以毫米为单位]×拉伸系数

拉伸系数=材料拉伸强度，单位为PSI / 60,000

首先，让我们计算回弹，好像我们正在使用内部弯曲半径为0.170 in的60-KSI基线材料：

[（内半径以毫米/ 2为单位）/

材料厚度，以毫米为单位]×拉伸系数

材料厚度：0.125英寸×25.4英寸= 3.175毫米

内弯曲半径：0.170英寸×25.4 = 4.318毫米

（4.318 / 2）/3.175

2.159毫米/3.175毫米= 0.68度的回弹

  在这个例子中，我们将它舍入到1度。然后我们可以应用88-KSI 304不锈钢的拉伸系数。

拉伸系数=材料拉伸强度，单位为PSI / 60,000

88,000 / 60,000 = 1.466666

1.0度×1.466666

  这为我们提供了1.46度的88-KSI 304不锈钢。向上舍入，这给出了1.5度的估计回弹，内半径和材料厚度之间的比率为1：1。

  回到计算器

  现在你可以用一些合理的准确度来估算回弹，现在你可以补偿它。要确定补偿回弹所需的角度，您只需减去回弹值即可包括弯曲角度，或者如果您使用互补弯曲角度，则添加该值。 www.harsle.com上的圆弧计算器使用包含的弯曲角度（再次标记为“弧形对角”）。

  一旦你知道了内半径 - 也就是在成品中出现的实际内半径 - 你就可以将这个半径值插入到弯曲公式中（见侧边栏）。

  结论，现在

  通过正确预测内半径，我们可以准确计算弯曲扣除。在内半径可以预测的几种不同的方式中，没有一种是完美的，但是这种方式几乎和它一样好。还是，弯曲了太多的变量实现100％的准确性。

  空气成型也是必不可少的，工程师或程序员通知技术人员关于任何给定弯曲设计的工具组。而且，技术人员需要意识到使用它们的绝对重要性实现优质零件的工具。

  下个月我们将介绍如何计算弯曲的内半径，其中内半径和材料厚度之间的关系变得非常大 - 深度半径弯曲。大半径弯曲存在模具角度，模具问题宽度，多重破损，当然还有非常大量的回弹。

  兔子洞还有很长的路要走，但值得一游。

  弯曲公式述评

  弯曲余量，外部回退和弯曲推导的这些公式已经很好地建立，并且每个值可以以不同的方式用于计算零件的平面布局。

公式

BA = [（0.017453×Rp）+（0.0078×Mt）]

×弯曲度互补

OSSB = [切线（弯曲角度/ 2）]

×（Mt + Rp）

BD =（OSSB×2） - BA

键

Rp =打孔鼻子的半径（打底）

或浮动的内半径（空气形成）

Mt =材料厚度

BA =弯曲补贴

BD =弯曲扣除

OSSB =外部挫折

0.017453 =π/ 180

0.0078 = K因子×π/ 180

K因子= 0.446