Come calcolare il ritorno elastico di flessione?

Quando si progetta uno stampo di piegatura con arco interno, la precisione e il comportamento del materiale sono fattori critici spesso trascurati negli approcci convenzionali. Molti progettisti trascurano completamente il ritorno elastico, utilizzando lo stesso raggio (R) del prodotto finito, oppure applicano un fattore di riduzione rudimentale al valore R senza considerare le complessità delle proprietà e delle geometrie dei materiali.

Ad esempio, una pratica comune per un prodotto con un valore R originale di 1 mm prevede la riduzione del raggio convesso dello stampo di un fattore 0,8 per i materiali più duri o 0,9 per quelli più morbidi. Questo approccio semplicistico, pur essendo talvolta efficace per le applicazioni di base, manca delle sfumature necessarie per le specifiche più esigenti.

I limiti di questo metodo diventano particolarmente evidenti quando si tratta di materiali sottili e di grandi raggi. Si consideri un prodotto con uno spessore di 0,5 mm e un raggio interno di 200 mm. In questi casi, prevedere con precisione il ritorno elastico diventa difficile a causa della complessa interazione tra proprietà del materiale, rapporto spessore/raggio e angolo di flessione.

Per ovviare a queste limitazioni e migliorare la precisione nella progettazione degli stampi, è necessario un approccio più sofisticato. La sezione seguente introduce una formula universale per il ritorno elastico che tiene conto di vari parametri geometrici e del materiale, consentendo calcoli più accurati basati su input numerici. Questo metodo fornisce una base solida per la progettazione di stampi in un'ampia gamma di applicazioni e materiali.

Nella formula:

• r - raggio di raccordo del pezzo (mm):
• r1 - raggio del punzone (mm);
• a - l'angolo centrale dell'arco di lunghezza del filetto del pezzo;
• a1 - l'angolo centrale dell'arco di lunghezza del filetto del punzone;
• t - spessore del materiale;
• E - modulo elastico del materiale;
• σ_s - punto di snervamento del materiale.

Assumendo 3σ_s/E=A come coefficiente di semplificazione, con i valori elencati nella Tabella 2-27. La formula di calcolo per il raggio d'angolo convesso della matrice durante la flessione di barre a sezione circolare è la seguente:

Il valore di A è riportato nella tabella seguente.

Se i materiali necessari non sono disponibili, è possibile consultare la tabella sottostante per trovare i materiali necessari. modulo di elasticità e la resistenza allo snervamento del materiale, per poi sostituirli nella formula di calcolo precedente.

È meglio creare un database di materiali comunemente utilizzati e ottenere i parametri fisici mancanti dai fornitori. Se i parametri per il modulo elastico e resistenza allo snervamento sono corretti, la piegatura e il rimbalzo di terminali a molla generici, parti estetiche e profili sono più precisi.