重庆舜龙模具培训王工谈关于钣金模具设计中的“展开计算”(钣金展开的计算方法概论和折弯补偿法);重庆模具设计、钣金展开、产品三维造型、数控编程等培训。

　　一、钣金展开计算方法简述

　　钣金0件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后0件所期望的尺寸，会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。其中常用的方法就是简单的“掐指规则”，即基于各自经验的算法。通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度，折弯的半径和角度，机床的类型和步进速度等等。重庆模具培训

　　总结起来，如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种：一种是基于折弯补偿的算法，另一种是基于折弯扣除的算法。

　　为了更好地理解在钣金模具设计的计算过程中的一些基本概念，首先得了解以下几点：

　　1、折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义，它们各自与实际钣金几何体的对应关系。

　　2、折弯扣除如何与折弯补偿相对应，采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法;

　　3、K因子的定义，实际中如何利用K因子，包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围。

　　二、钣金模具设计培训钣金折弯补偿法：

　　折弯补偿算法将0件的展开长度描述为0件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”。

　　折弯区域就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。简而言之，为确定展开0件的几何尺寸，让我们按以下步骤思考：

　　1、将折弯区域从折弯0件上切割出来;

　　2、将剩余两段平坦部分平铺到一个桌子上;

　　3、计算出折弯区域在其展平后的长度;

　　4、将展平后的弯曲区域粘接到两段平坦部分之间，结果就是我们需要的展开后的0件;

　　5. K-因子法

　　K-因子是描述钣金折弯在广泛的几何形状参数情形下如何弯曲/展开的一个独立值。也是一个用于计算在各种材料厚度、折弯半径/折弯角度等广泛情形下的弯曲补偿(BA)的一个独立值。

　　我们可以肯定在钣金0件的材料厚度中存在着一个中性层或轴，钣金件位于弯曲区域中的中性层中的钣金材料既不伸展也不压缩，也就是在折弯区域中不变形的地方。钣金中性层的位置取决于特定材料的属性如延展性等。假设中性钣金层离表面的距离为“t”，即从钣金0件表面往厚度方向进入钣金材料的深度为t。因此，中性钣金层圆弧的半径可以表示为(R+t).利用这个表达式和折弯角度，中性层圆弧的长度(BA)就可以表示为：重庆模具培训

　　BA = Pi**(R+T)A/180

　　为简化表示钣金中性层的定义，同时考虑适用于所有材料厚度，引入k-因子的概念。具体定义是：K-因子就是钣金的中性层位置厚度与钣金0件材料整体厚度的比值，即：

　　K = t/T

　　因此，K的值总是会在0和1之间。一个k-因子如果为0.25的话就意味着中性层位于0件钣金材料厚度的25%处，同样如果是0.5，则意味着中性层即位于整个厚度50%的地方，以此类推。综合以上两个方程，我们可以得到以下的方程(8)：

　　BA = Pi(R+K*T)A/180 (8)

　　其中几个值如A、R和T都是由实际的几何形状确定的。所以回到原来的问题，K-因子到底从何而来?同样，回答还是那几个老的来源，即钣金材料供应商、试验数据、经验、手册等。但是，在有些情况下，给定的值可能不是明显的K，也可能不完全表达为方程(8)的形式，但无论如何，即使表达形式不完全一样，我们也总是能据此找到它们之间的。

　　例如，如果在某些手册或文献中描述中性轴(层)为“定位在离钣料表面0.445x材料厚度”的地方，显然这就可以理解为K因子为0.445，即K=0.445。这样如果将K的值代入方程(8)后则可以得到以下算式：

　　BA = A (0.01745R + 0.00778T)

　　如果用另一种方法改造一下方程(8)，把其中的常量计算出结果，同时保留住所有的变量，则可得到：

　　BA = A (0.01745 R + 0.01745 K*T)

　　比较一下以上的两个方程，我们很容易得到：0.01745xK=0.00778,实际上也很容易计算出K=0.445。

　　仔细地研究后得知，在SolidWorks系统中还提供了以下几类特定材料在折弯角为90度时的折弯补偿算法，具体计算公式如下：

　　软黄铜或软铜材料：BA = (0.55 * T) + (1.57 * R)

　　半硬铜或黄铜、软钢和铝等材料：BA = (0.64 * T) + (1.57 * R)

　　青铜、硬铜、冷轧钢和弹簧钢等材料：BA = (0.71 * T) + (1.57 * R)

　　实际上如果我们简化一下方程(7)，将折弯角设为90度，常量计算出来，那么方程就可变换为：

　　BA = (1.57 * K * T) + (1.57 *R)

　　所以，对软黄铜或软铜材料，对比上面的计算公式即可得到1.57xK = 0.55，K=0.55/1.57=0.35。同样的方法很容易计算出书中列举的几类材料的k-因子值：

　　软黄铜或软铜材料：K = 0.35

　　半硬铜或黄铜、软钢和铝等材料：K = 0.41

　　青铜、硬铜、冷轧钢和弹簧钢等材料：K = 0.45

　　前面已经讨论过，有多种获取K-因子的来源如钣金材料供应商，试验数据，经验和手册等。如果我们要用K-因子的方法建立我们的钣金模型，我们就必须找到满足工程需求的K-因子值的正确来源，从而得到完全满足所期望精度的物理0件结果。

　　在一些情况下，因为要适应可能很广泛的折弯情形，仅靠输入单一的数字即使用单一的K-因子方法可能无法得到足够准确的结果。这种情况下，为了获得更为准确的结果，应该对整个0件的单个折弯直接使用BA值，或者使用折弯表描述整个范围内不同的A、R、T的所对应的不同BA、BD或K-因子值等。

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