钣金展开计算方法PPT课件

钣金中的展开计算一、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。

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设计的计算过程中的一些基本概念，先了解以下几点：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、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。

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。

展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值（BA）。

因此整个零件的长度就表示为方程（1）: LT = D1 + D2 + BA （1）折弯区域（图中表示为淡***的区域）就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。

简而言之，为确定展开零件的几何尺寸，让我们按以下步骤思考：1、将折弯区域从折弯零件上切割出来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零件图1H ----------------------- L T--------- D2 ------------ KA ----------------------- DI -------- I图25.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。

旋转法展开公式
L = π(R + t) - (π - 2θ)t
计算工具与软件介绍
AutoCAD
01
一款常用的CAD软件，可用于绘制钣金展开图和进行相关计算。
SolidWorks
02
一款功能强大的三维CAD软件，可用于钣金设计和展开计算。
FEA（有限元分析）软件
03
如ANSYS、ABAQUS等，可用于模拟钣金展开过程和进行详细
的结构分析。
03
钣金展开计算的实例分析
实例一：简单折弯件的展开计算
基础计算
简单折弯件是指只有一个弯折的钣金件。其展开计算主要考虑弯折的角度和材料 的厚度。常用的公式是：长度 = 原始长度 - 2 * tan(θ/2) * r，其中θ是弯折角度， r是内半径。
实例二：复杂折弯件的展开计算
多步骤计算
校核与调整
根据计算结果，校核展开尺寸 是否符合实际需求，如有需要
可进行适当调整。
计算公式与数学模型
平行线法展开公式
L = π(R + t) - (R - t)ln(R / t)
三角形法展开公式
L = (πR + 2t)arcsin(t / R) - (R - t)ln[R / (R - t)sin(arcsin(t / R))]
VS
高强度材料
高强度材料的出现使得钣金零件的承载能 力和稳定性得到了显著提高，但同时也带 来了更大的加工难度和计算复杂性，需要 展开计算方法不断更新和完善。
新工艺对钣金展开计算的影响
激光切割技术
随着激光切割技术的不断发展，钣金零件的 加工精度和速度得到了极大提升，对钣金展 开计算的精度和效率也提出了更高的要求。
04

金工实训系列课程
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三角形替换
图中斜口大小头 上下口均为圆，但直 径不同；上口圆中心 在下口圆面的投影与 下口圆中心同心；此 外上下口所在平面之 间有15°夹角。需要 展开的是以上、下口 圆为边界的周边蒙 面。
2019/8/25
金工实训系列课程
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曲面替换
所谓曲面
替换是在换面 逼近时，直接 用已知的、易 展开曲面（如 圆柱面、正圆 锥面）的曲面 元去替代复杂 曲面的对应曲 面元，以取得 更好的逼近效 果，从而使复 杂曲面的展开 工作更简便， 更快捷。
2019/8/25
金工实训系列课程
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1. 展开的基本思路----换面逼近
按预先设定的三角网络把曲面网格化，并在曲面上任 取其一个三角面元abc。连接它的三个顶点A、B、C得到一 个与三角面元abc对应的平面△ABC。为简化研究，我们以 △ABC代替对应的三角面元abc。对所有的网格都做同样替 代处理，我们就可以得到一个与曲面贴近的，由众多小三 角平面构成的多棱面。多棱面与原曲面当然会存在差别， 但是，只要网格数目足够多，他们的误差可以足够小，小 到我们允许的公差范围内。把曲面换成与之相近、由小平 面组成的多棱面，再用多棱面的展开图去近似替代该曲面 的理论展开图，这就是换面逼近的基本思路。多棱面的展 开是容易的，只要在同一平面上把这些小平面按相邻位置 和共用边逐个画出来就得到了多棱面的展开图。
2019/8/25金工实训列课程3第二章 展开放样技术
本章主要内容：
展开原理—换面逼近 展开放样的基本要求 1.展开三原则 2.展开三处理 3.常用三样板 4.展开精度控制 几何法展开的三个基本方法与典型实例 1.放射线法与大小头展开 2.平行线法与弯头展开 3.三角形法与天圆地方展开 展开训练

钣金件的展开计算
一.一般折弯:
1.折弯角为90度时:
L: 展开长度 δ: 展开系数
L=A+B+δt
展开系数与材料特性关系
材料 软铝,铜,三层镀锌钢板 硬铝,GI,EG 不锈钢1/2H以上
δ
0.38
0.42
0.48
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钣金件的展开计算
2.折弯角大于90度时: L: 展开长度 δ: 展开系数
L=A+B+(180-a)/90*δt
T 0.8
2.0 5.0 10.0 2.4-4.0 2.4-6.0 2.4-10.0
1.0 3.0-4.4 3.0-6.8 3.0-10.8
1.2 3.6-4.8 3.6-7.5 3.6-11.5
22
钣金件常用结构的工艺要求
折弯边到孔的最小距离 L:
L
T
T
≦1.0
>1.0
L 3.0 >3T
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钣金件常用结构的工艺要求
内翻边高度H的规格:
H R
R
H(MIN-MAX)
T 0.8
2.0 5.0 10.0 2.4-3.3 2.4-3.8 2.4-4.2
1.0 3.0-3.5 3.0-4.0 3.0-4.4
1.2 3.6-3.8 3.6-4.2 3.6-4.5
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钣金件常用结构的工艺要求
外翻边高度H的规格:
H
R
R
H(MIN-MAX)
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钣金件的沙拉孔
两种常用沙拉孔的规格:
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钣金件的凸包成形 1.浅凸成形: 冲压工艺可实现一步成形.
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钣金件的凸包成形 2.深凸成形: 需多次成形才能实现.