弯曲零件展开料长的计算

弯曲零件展开料长的计算第一节 钢板（扁钢、圆钢、钢管）弯曲时展开料长的计算钢板、扁钢、圆钢、钢管的弯曲形式、展开料长的计算方法基本相同。因此，下面均以钢板弯曲零件为例，来说明它们之间计算料长的方法。一 圆角弯曲零件展开料长的计算（一） 圆角部分展开料长的计算图41甲所示是一块准备进行弯曲的钢板，在它的侧面画上正方形网格，及弯曲始线和弯曲终线，然后通过一定的外力，使钢板弯曲成一个90圆角零件（图41乙），从这一现象出发，我们就不难作出如下几点分析：1. 钢板经过弯曲后，只在圆角部分产生变形，直线部分不产生变形。2. 圆角弯曲部分的变形，在OO线的内侧与外侧是不相同的，内侧为压缩缩短变形，外侧为拉伸伸长变形。压缩与拉伸时外层变形量最大，同时并向OO线逐渐减少。3. 钢板经过弯曲后，其中总有一层材料的长度不发生变化（即图中OO线），这层叫中性层，这一层很重要。弯曲零件圆角部分的展开料长，即按此层材料的长度来确定。中性层位置的改变与弯曲半径R内和板料厚度t的比值大小有关,若时,中性层位置近似于板料厚度t的二分之一(即与板料中心层相重合),若时,中性层位置即向板厚中心内侧一边移动。在各种不同情况下,中性层位置移动系数X0的数值列于表41。4. 由于在实际工作中,弯曲零件的弯曲半径及弯曲角度有以下几种不同的标注方法:弯曲半径包括有内弧圆角半径(表42图例1)、外弧圆角半径(表42图例2)及圆角中径(表42图例3)三种标注方法。弯曲角度包括有及(表42图例3、4)两种标注方法。所以计算时须注意,切勿搞错。现将各种不同标注情况下圆角部分展开料长的计算公式列于表42。中性层位置移动系数X0 表410.250.50.8123455X00.20.250.30.350.370.40.410.430.5 注: 表中R内弯曲零件内弧圆角半径; t板料厚度。 圆角部分展开料长的计算公式 表42类别图 例计 算 公 式式 中 说 明小于180圆角弯曲1当时，圆角部分展料长板料厚度 中性层位置移动系数内弧圆角半径圆心角2当时，外弧圆角半径3当时，圆角中心半径 续表42类别图 例 计 算 公 式 式 中 说 明小于圆角弯曲4弯曲角度圆心角56大于圆角弯曲7当时，圆角弯曲内弧直径8当时，圆角弯曲外弧直径 续表42类别 图 例 计 算 公 式 式 式 中 说 明 大于圆角弯曲9当时，圆角弯曲中心直径101112例如：C50型货车的角柱是90圆角弯曲零件，如图42所示，求其圆角部分展开料长是多少？ 解：从图中得知，半径R外=30毫米，板厚t=10毫米; 则， 查表41中时，中性层位置移动系数，因此求其圆角部分的展开料长时，即可代入表42图例2中的计算公式。 （二） 圆角弯曲零件料长的计算方法由于一个圆角弯曲零件，包括圆角和直边两部分，因此，计算其料长时，可以采用分段计算法。下面列举两例来说明圆角弯曲零件计算料长的步骤与方法。例一、如图43所示为YZ22型客车车体侧柱的断面，成字型，其展开料长的计算方法如下： 1. 将其断面分为直线段1、3、5和圆弧段2、4；2. 分别求出每段的实际料长 则： 1段直边长=180-（80+10）=90毫米 3段直边长=250-（80+10）-（70-10）=100毫米 5段直边长=200-70=130毫米 2段圆角部分展开料长，从图中可以看出，=80毫米 t=10毫米,则,查表41中,5的,=0.5,代入表42图例1计算公式：:毫米 4段圆角部分展开料长,同理按上述步骤得x0=0.5,代入表42图例2中计算公式:102毫米3. 各段尺寸相加 计算料长=90+100+130+134+102=556毫米例二,图44所示是C1型货车P形侧门折页断面,其展开料长的计算方法如下:根据上述分段计算法,则: 1段直边长=2段圆角部分展开料长,可按表42图例12中计算公式计算: P形侧门折页的展开料长=(1段+2段):现设:A=200毫米; =90毫米； 10毫米; 则:查表41中=4时,x0=0.41。代入公式:=150+242=392毫米 从以上两例说明,任何一个圆角弯曲零件,不论它的形状变化、角度大小、所注尺寸的位置等情况如何,按照上述步骤与方法,即可求出其所需展开料长,若用字母表示尺寸,就能推导出它的计算公式。 表43中列出了机车车辆的几种典型圆角弯曲零件展开料长采用分段计算法计算的公式。 典型圆角弯曲零件的计算公式 表43名称形状计算公式直边直角弯曲名称形状计算公式槽形弯曲 拉杆吊座 + 管子吊环 平、立面混合弯曲注：表内式中均按列出；如，应查表41按系数计算。二、 折角弯曲零件展开料长的计算 折角弯曲一般是指内弧圆角半径小于板料厚度一半的弯曲零件，该类型零件基本上有两种形式。（一） 90折角弯曲90折角弯曲零件如图45所示，由于其半径小于板厚的一半，折角部分的变形程度增大，所以计算其展开料长时，均按板厚中心线长度及弯曲一个折角减去0.5板厚确定，即： 式中 板厚。现以图46所示90折角形零件为例，根据上述计算方法，以及按照图中所标注的尺寸，来说明该零件展开料长的计算步骤：1. 将零件分为直线段1、2、3、4、5；2. 每段按板厚的中心线计算料长；则： 1、5段直边长=2（50-0.510）=90毫米；2、4段直边长=2（100-0.5102）=180毫米3段直边长=150-0.5102=140毫米。3. 各段尺寸相加；零件中心线长=90+180+140=410毫米。4. 弯曲一个折角再减去0.5t(图中为四个折角);即: 0.5104=20毫米。5. 展开料长=410-20=390毫米。(二)大于90的折角弯曲大于90折角弯曲零件(图47)展开料长计算公式如下:折角标注为时:。折角标注为时:。如边数与折角增加时(如图48所示),再加C边长及减号后面乘以折角数2即可,计算公式如下:。第二节 角钢、槽钢弯曲时展开料长的计算一、 角钢、槽钢圆角弯曲展开料长的计算角钢与槽钢由于具有两个和三个面相互连接着，因此它可以分为向内和向外两种弯曲。角钢和槽钢弯曲的特点，是各面同时产生不协调的拉伸和压缩，但是在相互拉伸和压缩之间，其中也有一层材料在弯曲后长度不发生变化，这一层叫重心距。在计算角钢与槽钢弯曲零件圆角部分的展开料长时，均按此层长度来确定。各种规格尺寸的等边角钢、槽钢的重心距及不等边角钢重心距、的数值可查附录表7、8、9、11。等边角钢向内和向外弯曲时，根据重心距、弯曲半径及弯曲角度标注的位置，其圆角部分的展开料长，可用下列公式计算。（一）等边角钢向内弯曲直角时圆角部分的展开料长用下式计算（见图49甲）： （二）等边角钢向外弯曲直角时圆角部分的展开料长用下式计算（见图49乙）：（三）等边角钢内弯任意角度时圆角部分的展开料长用下式计算（见图49丙）：（四）等边角钢外弯任意角度时圆角部分的展开料长用下式计算（见图49丁）：式中 角钢圆角部分展开料长； 角钢重心距；角钢内弧圆角半径；角钢外弧圆角半径；角钢边宽。对于不等边角钢向内或向外弯曲时，圆角部分的展开料长计算公式均与等边角钢计算公式相同，但不等边角钢按重心距确定。例如，现设角钢为570，向内90弯曲，内弧圆角半径=200毫米（参见图49甲），求其圆角部分展开料长是多少？解：查附录表7中得知550等边角钢的重心距=14.2毫米，代入上述（一）的公式：毫米。在实践中，为了简化查表手续，角钢与槽钢的重心距一般可近似地按边宽b的四分之一位置确定,如图4一10所示。角钢与槽钢圆角弯曲零件展开料长的计算步骤和方法,均与钢板圆角弯曲零件相同,故不再另述。图4一11所示为角钢向内和向外弯曲成的长方形框架,可用下列按分段计算法列出的公式计算其展开料长。角钢内弯长方形零件(图4一11甲)展开料长的计算公式:角钢外弯长方形零件(图4一11乙)展开料长的计算公式:二、 角钢、槽钢切口弯曲展开料长的计算角钢、槽钢切口弯曲，可以分为直线切口和圆弧切口两种形式（一）直线切口图412甲所示是一根角钢经过直线切口后，向内弯曲成的一个直角零件。从图中可以看出，切口的OO线是从角钢内边线至角钢外边线，因此在计算其展开料长时，应按弯曲一个直角减去两个角钢的厚度计算，即。现设=100毫米，=80毫米，角钢550，则该零件展开料长的计算方法和切口尺寸作法如下：1. 计算料长毫米段下料长度=100-5=95毫米段下料长度=80-5=75毫米2. 切口尺寸作法（见图412乙）（1） 在角钢的、段之间作垂线；（2） 以1点为圆心，505=45毫米长为半径，向两侧划弧，交外边线于、两点；（3） 直线连接两侧线段，切除所形成的部分即可。对于向内弯曲的直线切口正多边形（正五边形、正六边形、正八边形），其展开料长均可按下列公式计算： 式中 边数；图纸标注的每边长度； 正多边形的夹角； 角钢厚度。下面以正五边形为例（如图413甲所示）来说明该类型零件的展开料长和切口尺寸作法。 图413设每边长度=100毫米； 角钢550。1. 展开料长与角度；代入公式：=460毫米。每边下料长度=92毫米。角度 2. 切口尺寸作法（见图413乙）。（1） 为了加强零件的强度，结口应在一边的中心线上，因此，展开料长两端的两段各为每边下料长度的一半，即46毫米，其于4段各为92毫米。在各段之间做垂直 线。（2） 作线段与角钢内边线之间的夹角为，然后切除所形成的部分即可（切除角度）。 表44中为其他形状直线切口弯曲零件的计算公式和切口尺寸作法。 直线切口弯曲零件的计算公式和切口尺寸作法 表44类别形状计算公式切口尺寸作法123式中：内角数外角数（图中）4弯曲后，可选择四块与角钢同样厚度和宽度的板料，按照图中所示焊补缺口。(二)圆弧切口图414甲所示是由一根角钢圆弧切口内弯长方形的框架，按照分段计算法，其展开料长可用下列公式计算：。每一圆弧角展开料长用下列公式计算：。现设：=1000毫米；=500毫米；角钢1090。1. 计算料长代入公式：=3000-720+534=2814毫米。每一圆弧角所需展开料长： 毫米。每边段下料长度=1000-290+133.5=953.5毫米每边段下料长度=500-290+133.5=453.5毫米2. 切口尺寸作法（见图414乙）。（1） 截取毫米；（2） 用角尺从、两点向下作垂线，交角钢外边线得、两点；（3） 以、两点为圆心，和为半径作弧；（4） 从、点作线，与弧线相交于、两点，然后切去所形成的画有斜线部分即可。在实际中，型钢圆弧切口也可按图415所示方法作出（其中计算料长的公式均与上例相同，只是切口形状作法改变）。切口尺寸作法如下（以图415甲为例）：（1） 角钢上截取，按、两点作角钢内边线的垂线、；（2） 以为圆心，长为半径画弧交角钢边缘线于点，切除其中 所形成的不规则部分即可。图415乙所示为槽钢，则应在内侧边缘线上多切去一个槽钢的厚度，这样才能使结口吻合。第三节 钢板与型钢弯曲成圆筒和圆环（椭圆）展开料长的计算钢板与型钢弯曲成圆筒和圆环(椭圆)时展开料长的计算公式列于表4一5。钢板与型钢弯曲成圆筒和圆环（椭圆）的计算公式 表45 类别名称形状计算公式式中说明钢板（扁钢、圆钢、钢管）圆筒及圆环计算展开料长圆中径等边角钢内弯圆圆外径重心距