屈福康

（廣東工業(yè)大學(xué) 華立學(xué)院，廣州 511325）

板料被折彎后，斷面外層纖維被拉伸變長，內(nèi)層纖維被壓縮變短，所以必然有一層纖維折彎前后長度保持不變，這就是鈑金零件的材料厚度中的“中性層”。計(jì)算鈑金折彎展開料長度，實(shí)際上就是計(jì)算變形中性層的長度。但中性層位置受材料種類、材料厚度以及折彎半徑等諸多因素的影響，測量難度較大，因此需要對(duì)鈑金折彎展開料長度計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化，提升計(jì)算準(zhǔn)度。

1 展開尺寸簡圖

某鈑金件彎曲圖與展開圖如圖1、圖2所示。其中材料厚度為T，假設(shè)中性鈑金層與零件表面距離為t，R位扇形區(qū)域在折彎過程中，t厚度部分會(huì)被壓縮，中性鈑金層不變形，而另一部分則會(huì)延伸。由于A、B未發(fā)生形變，所以展開尺寸L=A+B+BA。

圖1 鈑金件彎曲圖

圖2 鈑金件展開圖

2 鈑金件展開尺寸計(jì)算方法

2.1 K因子法

K為鈑金中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值，其數(shù)值取決于特定材料屬性，如屈服強(qiáng)度、延展性等，同時(shí)加工方式對(duì)K值也有影響。根據(jù)圖1所示，K值與中性鈑金層離零件表面距離t的關(guān)系，如式（1）所示。

根據(jù)圖2所示，彎曲區(qū)域中中性層的圓弧長度為BA，中性鈑金層圓弧半徑用R+t表示，折彎角度參數(shù)為α，則中性層圓弧的長度BA如式（2）所示。

將式（1）代入式（2），則鈑金件展開尺寸L如式（3）所示。

2.2 K因子取值

目前K因子值獲取方法有很多種，如鈑金材料供應(yīng)商提供、通過試驗(yàn)獲取、依靠經(jīng)驗(yàn)或者查找資料手冊(cè)等。但是通常K因子數(shù)值一般通過實(shí)際折彎操作試驗(yàn)獲取，并且K值會(huì)根據(jù)板材和折彎機(jī)器不同發(fā)生改變，相關(guān)工作人員可以參考以上途徑獲取K數(shù)值，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)積累適合企業(yè)的K因子數(shù)值。

3 冰箱鈑金件展開尺寸計(jì)算實(shí)例

接下來，針對(duì)冰箱門板展開尺寸進(jìn)行計(jì)算，冰箱門板結(jié)構(gòu)如圖3所示，材料厚度為0.5mm，其成型方式為上下模滾輪彎折成型，模具間隙1mm。

使用K因子法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取K值為0.35，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（3），可得冰箱門板展開尺寸L如式（4）所示。

圖3 冰箱門板成型截面圖

4 結(jié)論

實(shí)際生產(chǎn)中，相關(guān)人員在計(jì)算鈑金件展開尺寸和編制工藝文件時(shí)常常會(huì)用到K因子或者其他方法，筆者通過查閱各種相關(guān)鈑金工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)發(fā)現(xiàn)，目前沒有可靠數(shù)值可以被直接應(yīng)用到鈑金件展開尺寸計(jì)算中去，所以這些系數(shù)需要相關(guān)人員在生產(chǎn)過程不斷通過積累，最終建立一個(gè)適合企業(yè)需求的K因子數(shù)值表，同時(shí)結(jié)合其他的展開尺寸計(jì)算方法，對(duì)整個(gè)零件展開尺寸進(jìn)行計(jì)算，獲得更為準(zhǔn)確的結(jié)果，保證產(chǎn)品成型穩(wěn)定性以及車間正常生產(chǎn)。