solidworks折弯展开中性层位移系数X值
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开冲压模的朋友和做钣金冲压设计的工程师,经常会遇到计算冲压件展开长度的问题。
目前有很多的计算方法,各种系数,各种公式,各种表格,各种软件也有自动展开的功能,但是很多都不够准确。
下面推荐的这种计算方法相对比较精确,值得收藏:我们知道,弯曲件按中性层展开长度等于坯料长度的原则求得坯料的展开尺寸,如下图:展开长度:L=L1+L2+L0(其中L0 指的是中性层圆弧的弧长,注意,是弧长)所以我们需要找到中性层的位移值xt,这个位移值的计算方法是材料厚度 t 乘以一个中性层位移系数 x ,即:中性层位移值=xt很明显,这种方法的关键就是要明确折弯中性层位移系数—— x 值所谓的中性层位移系数 x 值,在一些三维软件(如:Pro/E或SolidWorks)中也叫折弯 K 因子那么重点来了,怎样才能计算出 x 值呢?拜托,当然不用你来算,前辈们早已算好了,折弯内 r 角与材料厚度 t 的比将决定 x 值的大小,下表直接查来就是了:钣金折弯中性层位移系数x (K因子)知道了位移值,就知道了中性层圆弧的半径R ,据据折弯角度a 的大小,就可以很方便的计算出中性层圆弧的弧长L0 ,再加长直边长度L1 和L2 ,就是工件的展开尺寸了。
重要小贴士:1、r/t 值如果表格中没有,可以按下表已有数据近似推算。
2、现在估计没人会再去手工计算弧长L0 ,因为有CAD嘛,只需要按r/t 的值查出x 值(K因子),乘以料厚t,就是中性层位移值,将折弯内r 用偏移命令向外侧偏移该值,再直接量出弧长就行了。
3、如果有多处折弯的,可以偏移所有直边和内r ,并合并为多线段,查特性即可得到多线段的长度尺寸,也就是总的展开长度。
4、Pro/E或SolidWorks钣金折弯可以自动进行展开,很多人都觉得不准,其实奥秘就在于K因子。
软件中有默认的K因子,这个默认值是基于r/t=1.0的情况下,也就是3.2左右,如果内折弯 r 角与材料厚度不同(r/t不是1.0),算出来的尺寸当然不准。
折弯系数折弯扣除K因子值的计算方法招聘(广告)一、钣金的计算方法概论钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸,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。
其中最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。
另一方面,随着计算机技术的出现与普及,为更好地利用计算机超强的分析与计算能力,人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段,但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。
虽然仅为完成某次计算而言,每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现,但是,如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用的和强大功能的解决方案。
大多数情况下,这些应用软件还可以兼容原有的基于经验的和掐指规则的方法,并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。
SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。
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。
SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法,但自2003版以后,两种算法均已支持。
为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念,同时也介绍S olidWorks中的具体实现方法,本文将在以下几方面予以概括与阐述: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、折弯补偿法为更好地理解折弯补偿,请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。
图2是该零件的展开状态。
图1折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。
折弯补偿算法:折弯补偿值(BA)展开长度:LT = D1 + D2 + BAK-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零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唯一不变形的地方。
K = t/T 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零件材料整体厚度的比值,即: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零件钣金材料厚度的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。
BA = Pi(R+K*T)A/180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BA(折弯补偿)就应该等于钣金件的弯曲区域中中性层的圆弧的长度。
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:BA = Pi**(R+T)A/180折弯补偿的算法(补偿值BA 、K 因子)2014年4月25日星期五11:33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联系。
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。
钣金折弯计算分析及与solidworks配合使用2020-04-22,ysh第一章,折弯原理及已推导公式板料在弯曲过程中外层受到拉应力,层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关, 当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小, 折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的侧移动。
现在通用的展开板料尺寸计算有三种,即折弯系数,折弯扣除和K-因子。
通过学习《SolidWorks的钣金设计技术基础——折弯计算》一文(本文最后附带此文),推导出以下4公式,①折弯补偿(折弯系数):bend allowance,即BAL=各外边长度之和-2n×(R+T)+BAn为折弯次数,R为折弯半径,T为板料厚度,BA实质上就是发生变形的弧长(根据下图,可以很好理解上面的公式)图1②折弯扣除:bend deduction,即BDL=各外边长度之和-n×BD③BA与BD转换公式:BA=2(R+T)tan(α/2)-BD,当α=90°时tan(α/2)=1即,BA=2(R+T)-BD④K-因子: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零件材料整体厚度的比值,即:K = t/T(t为中性层到折弯侧的距离)。
因此,K的值总是会在0和1之间。
如果中性钣金层不变形,那么处于折弯区域的中性层圆弧的长度在其弯曲和展平状态下都是相同的。
所以,BA(折弯补偿)就应该等于钣金件的弯曲区域中中性层的圆弧的长度。
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:BA = π(R+t)α/180°=π(R+KT)α/180°K-因子与BA的转换公式:BA=π(R+KT)×α/180°,当α=90°时,即BA=π(R+KT)/2solidworks系统也是采用上面的公式进行计算。