K係数

概要

プレス機で金属シートを曲げると、その材料が変形します。これが非展開状態と展開状態でシートの全長が異なる理由です。BricsCAD®では板金部品を展開すると、この変形が自動的に考慮されます。計算には2つのアプローチが使用されます。単純化された方法(K係数)と、より高度な方法です。

ベントの材料変形の特性は、板金を折り曲げた時に変形しない内側のサーフェスが板金部品に存在するという前提に基づいています。さまざまな内側サーフェスから、ベンドの片側から等距離にある1つの面が選択されます。個々のベンドではサーフェスはローカルですが、簡単な部品等の場合には、図に示すように、部品全体に影響を与えることがあります。このサーフェスはベンドの際に伸縮しないと仮定します。

T：材料の厚み

R：内側ベンド半径

K係数(k)とは、素材の厚みに対するニュートラルなサーフェス(面)の位置の比率を言います。つまり、ニュートラルなサーフェスはベンドの内面から距離kTにあります。ニュートラルなサーフェスのベンド半径はR+kTになります。K係数は、ニュートラルなサーフェスの位置の単純な幾何学計算です。形成応力やその他の不明(エラー)要素については考慮していません。K係数は、素材の種類やベンドの種類、ツールなど多くの要因に依存しますが、K係数は通常0.3から0.5になります。デフォルトでは、材料の厚み(T)に等しいベンド半径のK係数は0.27324です。

Note: SMDEFAULTKFACTORシステム変数は、K係数のデフォルト値を設定します。

板金部品を展開させた状態では、フランジ(L1とL2)は伸縮しません。ベンド部分はBA：ベンド許容差として表示されます。BAは展開したニュートラルなサーフェスの長さと同じです。

ベンド許容差：BA = BendAngle *(R + kT)

実際には、K係数やベンド許容差を測定することは困難です。次の式を使用するとベンド展開長補正(BD)を計算できます。

ベンド展開長補正：BD = B1 + B2 - Unfolded Length = B1 + B2 - (L1 + L2 + BA)

単純な場合では、K係数値をメカニカルブラウザで上書きできます。最高の精度を得るには、ベンド展開長補正を含むベンドテーブルを用意する必要があります。板金部品ごとにそれぞれK係数を指定するか、デフォルト値を使用できます。

板金部品のK係数を変更

板金部品のK係数を変更するには、メカニカルブラウザでルートノードを選択し、K係数フィールドに値を入力します。ニュートラルなサーフェスは板金部品の内側にあるため、値は[0～1]の範囲内にある必要があります。BricsCADでは、K係数は材料の厚みに等しいベンド半径(R/T=1)に対して定義されます。任意のベンド半径に対するK係数の値を計算するために、工業用板金アプリケーションに有効であることが証明されている特別な補間技術が採用されています。下図はその補間方法を示しています。ここでは、R/T<1の場合に直線補間は0～0.27324で行われ、14ならば、K係数は一定であり、0.5に等しくなります。物理的には、ベンド半径が材料の厚みよりも相当大きい場合には(最低4倍以上)、材料の伸縮は無視されます。