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鈑金展開料長,為什麼不是把邊長加一加
鈑金件的所有加工誤差裡,最貴的是下料就切錯,因為那時候還沒有任何一道工序可以救。
Wikimedia Commons・High-tonnage press brake・CC BY-SA 4.001為什麼展開料長不等於各邊相加
折彎的時候,材料外側被拉伸、內側被壓縮,中間有一層長度不變的面,中性層。展開料長等於中性層的展開長度,而中性層不在板厚的正中間,是偏向內側的。
| 名詞 | 符號 | 意義 |
|---|---|---|
| 板厚 | T | 材料厚度 |
| 內彎半徑 | R | 折彎內側的圓角半徑 |
| 彎折角度 | A | 彎了幾度(不是夾角) |
| K 因子 | K | 中性層位置 ÷ 板厚,介於 0 ~ 0.5 |
| 折彎補償 | BA | 彎曲部分的中性層弧長 |
| 折彎扣除 | BD | 兩邊外側長度相加後要扣掉的量 |
兩種算法
- 折彎補償法:展開長 = 兩段平直長度 + BA,其中 BA = A × (π/180) × (R + K×T)。
- 折彎扣除法:展開長 = 兩段外側長度 − BD。現場用扣除法的比較多,因為外側尺寸可以直接量。
02內彎半徑不是想標多少就多少
空氣折彎時,內彎半徑不是由上模決定,而是由下模開口決定,自然半徑約為下模開口的 0.16 倍。所以圖上標一個很小的 R,若沒有對應的模具,實際上做不出來。
| 材料 | 最小內彎半徑(相對板厚) | 說明 |
|---|---|---|
| 軟鋁 1050 / 3003 | 0.5 T ~ 1 T | 延展性好 |
| 鋁 5052 | 1 T ~ 2 T | 常用鈑金鋁材 |
| 鋁 6061-T6 | 2 T ~ 4 T | 硬,容易裂 |
| 軟鋼 SPCC | 0.5 T ~ 1 T | 最好折 |
| 不鏽鋼 SUS304 | 1 T ~ 2 T | 回彈大 |
| 高張力鋼 | 2 T 以上 | 依牌號而異 |
回彈
折完鬆開之後,材料會彈回一點角度,這就是回彈(springback)。強度愈高、板厚愈薄、彎半徑愈大,回彈愈嚴重。SUS304 折 90° 可能要過折到 92 ~ 94° 才會停在 90°。觸底(bottoming)與壓印(coining)可以大幅降低回彈,代價是噸位需求高得多。
03設計規則:這些距離不能太小
| 項目 | 建議最小值 | 違反的後果 |
|---|---|---|
| 孔到彎折線 | 2.5 T + R | 孔被拉成橢圓 |
| 彎折邊最短長度 | 4 T(含 R) | 夾不住、折不出來 |
| 兩折彎之間 | 6 T | 模具干涉 |
| 缺口寬度 | 1.5 T | 撕裂 |
| 切口深度 | 5 T | 邊緣變形 |
另外兩個常見問題:折彎處的應力釋放槽(relief cut)沒有留,會在彎折線末端造成撕裂;折彎順序沒有考慮,會出現後面的彎折做不到(模具撞到已成形的部分)。這兩件事在圖面審查階段就能發現。
04圖面上該有的鈑金資訊
- 板厚與材質牌號(含表面狀態,如 SPCC-SD)。
- 展開圖或展開料長,若客戶不提供,就要自己算,K 因子要對得上你的機台。
- 彎折線與彎折方向(向上/向下),最好標角度與內彎半徑。
- 孔位基準,從折彎後的哪一個面量。
- 去毛邊與表面處理要求,以及尺寸是處理前還是處理後。