K-Factor로 간편하게 판금 언폴드 계산하기

최근 몇 년 동안 판금 절곡 공정은 철도 운송 산업에서 필수적인 가공 방법으로 빠르게 발전하고 있습니다.

절곡은 포괄적인 냉간 가공 공정이므로 판금 가공 회사에서는 절곡 공정의 치수 정확도가 매우 중요합니다.

이 게시물에서는 90° 구부러진 판금 부품의 이론적 분석을 활용하여 K 계수를 계산하는 방법을 추론하고 적용 범위를 설명합니다. 이 게시물은 엔지니어와 기술자에게 판금 산업에 대한 이론적 토대와 실무적 참고 자료를 모두 제공합니다.

판금 굽힘에 대한 K 계수 계산

굽힘 공정에서 판금의 외부 층은 인장 응력을 받는 반면 내부 층은 압축 응력을 받습니다.

외층과 내층 사이에는 인장 응력이나 압축 응력이 발생하지 않는 중성층이라는 전이층이 있습니다.

중성층의 길이는 굽힘 전후에 일정하게 유지되므로 판금의 펼쳐지는 크기를 계산하는 데 중요한 요소입니다.

그림 1은 다음과 관련된 차원에 대한 개략적인 그림입니다. 판금 벤딩.

그림 1 판금 벤딩 사이즈의 개략도

그림 1과 같이 판금의 펼쳐지는 크기는 L로 설정되어 있습니다:

L=a+b+2π(R+C)/t ①

L1=a+R+t ②
L2=b+R+t ③

여기서 K 계수: 0<K=ｃ/ｔ<1 ④

방정식 ① ~ ④에서 도출하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다:

K=2(L-L1-L2+2R+2t)/πt - R/t ⑤

공식 ⑤에서 얻은 결과는 K 계수의 값이 판금 부품의 전체 치수, 굽힘 내경 및 재료 두께에 따라 달라진다는 것을 보여줍니다.

기존의 수동 판금 전개 계산

기존에는 판금 기술자가 다년간의 벤딩 경험을 통해 도출한 벤딩 계수를 기반으로 CAD 판금 전개 도면을 만들었습니다. 그런 다음 펼쳐진 판금 모양을 그려서 DXF 형식으로 내보낸 다음 레이저 절단기에 입력하여 부품의 펼쳐진 모양을 얻습니다.

기존의 수동 계산 방식에서는 처리 시설에 따라 굽힘 계수가 달라질 수 있습니다.

예를 들어, 1로 만들어진 전기 기관차의 전원 캐비닛 뒷면 커버를 생각해 보겠습니다.5mm 두께 냉연 강판은 그림 2와 같습니다. 한 가공 공장의 확장 규모는 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

그림 2 전원 캐비닛 후면 커버의 치수 다이어그램

총 너비 = 453 + 67 × 2 + 49.5 × 2-8 × 1.5(재료 두께) + 4 × 0.5(굽힘 계수) = 676mm

총 길이 = 860 + 67-2 × 1.5(재료 두께) + 0.5(굽힘 계수) = 924.5mm

3D 모델링 소프트웨어를 통한 K-Factor 방식에 의한 판금 전개 계산 및 적용 범위

수동 그리기 프로세스는 효율성이 낮습니다.

3차원 모델링 소프트웨어와 K-팩터 방식을 사용하면 판금 전개 계산의 효율성이 크게 향상됩니다.

그림 3 전원 캐비닛 뒷면 커버의 3D 뷰

판금의 펼쳐진 크기를 계산하는 기존의 수동 방법을 사용하여 펼쳐진 크기와 굽힘 내경을 방정식 ⑤에 대입하여 해당 K 계수를 결정합니다.

판금 중 벤딩 프로세스의 경우 굽힘 내경이 작을수록 재료의 내부 및 외부 층의 압축과 장력이 증가합니다. 만약 항복 강도 를 초과하면 균열과 골절이 발생할 수 있습니다.

예를 들어, 그림 2의 전기 기관차의 전원 캐비닛 후면 커버의 굽힘 내경은 1.5mm이며, 3차원 모델링 소프트웨어를 사용할 때 방정식 ⑤를 사용하여 계산한 해당 K 계수는 0.486입니다.

마찬가지로 다른 두께 사양에 대한 K 계수도 계산할 수 있습니다.

표 1에 사용된 벤딩 매개변수가 나열되어 있습니다. 판금 가공 엔터프라이즈.

표 1 솔리드웍스 벤딩 매개변수

그림 4 빠른 확인 표 굽힘 힘 의 프레스 브레이크 기계

K 계수 계산 결과는 다음과 같이 입력할 수 있습니다. 3D 모델링 소프트웨어.

그러나 소프트웨어를 직접 확장하는 데 사용하는 경우 그림 5의 로컬 확대 도면 I 및 II에서 볼 수 있는 것처럼 확장된 도면에 간격이 있을 수 있습니다.

다음 요구 사항을 충족하려면 이러한 격차를 수정해야 합니다. 레이저 커팅그림 6에서 볼 수 있듯이

그리고 3D 모델링 소프트웨어 는 벤딩 라인이 있는 DXF 도면을 내보낼 수도 있어 이후 벤딩 프로세스를 지원합니다.

그림 5 3D 모델링 소프트웨어로 직접 내보낸 전원 캐비닛 후면 커버의 확대도

그림 6 수정된 확장 보기

벤딩 프로세스 분석

굽힘 도구의 형태는 그림 7에 표시되어 있습니다.

가공할 때 공작물의 모양에 따라 적절한 도구가 선택됩니다.

대부분의 가공 기업은 다양한 벤딩 도구를 보유하고 있으며, 특히 고도의 전문성을 갖춘 벤딩 도구를 보유하고 있습니다.

다양하고 복잡한 판금 부품을 구부리기 위해 다양한 모양과 사양의 맞춤형 절곡 공구가 많이 사용됩니다.

그림 7 굽힘 도구

상부 다이의 아크 반경, 재료 특성, 재료 두께, 강도를 포함한 많은 요인이 벤딩 공정에 영향을 미칠 수 있습니다. 낮은 주사위, 하단 주사위의 크기 등입니다.

제품 요구 사항을 충족하고 벤딩 머신의 안전을 보장합니다, 판금 가공 기업들은 벤딩 다이를 표준화했습니다.

구조 설계 과정에서 사용 가능한 벤딩 금형에 대해 전반적으로 이해하는 것이 중요합니다.

그림 7에서 볼 수 있듯이 왼쪽은 위쪽 주사위를 나타내고 오른쪽은 아래쪽 주사위를 나타냅니다.

벤딩의 기본 원리는 벤딩 머신의 벤딩 나이프(상단 다이)와 V 홈(하단 다이)을 사용하여 판금 부품의 모양을 만드는 것입니다.

굽힘 정확도:

한 번 접기: ± 0.1mm

두 번 접기: ± 0.2mm

세 번 접기: ± 0.3mm

등입니다.

결론

판금 전개 계산을 위해 3차원 모델링 소프트웨어에서 K-팩터 방법을 사용하면 직접 내보낼 수 있는 매우 정밀한 전개 도면을 얻을 수 있습니다. 따라서 판금 언폴딩 기술자가 언폴딩 도면을 다시 그릴 필요가 없으며, 판금 생산 기업의 처리 효율이 향상되고 납품 주기가 단축됩니다.