Fator-K

Visão Geral

Quando uma chapa de metal é dobrada com uma prensa dobradeira, seu material é deformado, o que é o motivo da diferença no comprimento total de uma folha entre os estados: dobrado e desdobrado. BricsCAD considera automaticamente essa deformação quando você desdobra uma peça de Sheet Metal. Duas abordagens são usadas para calcular isto: uma simplificada (Fator-K) e uma mais avançada.

As propriedades de deformação do material ao ser dobrado são baseadas na suposição de que há uma superfície interna para a peça de Sheet Metal que não é deformada quando a folha é dobrada. A partir da variedade de superfícies internas, é selecionada uma superfície que é equidistante a partir de um lado da dobra. A superfície é local para cada dobra e, para casos simples pode ser propagada na peça inteira, como esta na imagem. Assumimos que essa superfície não é esticada durante a dobra.

T: espessura da peça de sheet metal

R: raio interno da dobra

O Fator-K (k) é a relação entre a localização da superfície neutra e a espessura do material. Como resultado, a superfície neutra encontra-se a uma distância k*T da superfície interna da dobra. O raio de dobra da superfície neutra é igual a R + kT. O Fator-K é um cálculo geométrico simples de localização da superfície neutra. Tensões de formatação e outros fatores desconhecidos (erro) não são considerados. O Fator-K depende de muitos fatores, como o tipo de material, tipo de dobra e ferramentas. O Fator-K normalmente fica entre 0.3 e 0.5. O Fator-K padrão para um raio de dobra igual à espessura do material (T) é 0.27324.

Note: A variável do sistema SMDEFAULTKFACTOR define o valor padrão do Fator K.

No estado desdobrado, de uma peça de Sheet Metal, as flanges (L1 e L2) não são esticadas. A peça dobrada é indicada como BA: Tolerância de Dobra (Bend Allowance). O BA é igual ao comprimento da superfície neutra desdobrada:

Tolerância de Dobra: BA = Angulo de dobra * (R + kT)

De fato, é difícil medir o Fator-K ou a tolerância de dobra. A seguinte fórmula permite calcular a Dedução de Dobra (Bend Deduction) (BD) tangencial:

Dedução de Dobra: BD = B1 + B2 - Comprimento Desdobrado = B1 + B2 - (L1 + L2 + BA)

Para casos simples, o valor do Fator K pode ser substituído no Navegador de Mecânica. Para uma precisão máxima, uma tabela de dobras contendo deduções tangenciais de dobra deve ser fornecida. Para cada peça de Sheet Metal, você pode especificar um Fator-K escolhido, ou usar o valor padrão.

Para alterar o fator-K para sua peça de Sheet Metal:

Para alterar o Fator-K de uma peça de sheet metal, selecione o nó raiz no Navegador de Mecânica e digite um valor no campo Fator-K. O valor deve estar no intervalo [0, 1], uma vez que a superfície neutra está localizada dentro da peça de sheet metal. No BricsCAD, o Fator-K é definido para raio de dobra igual à espessura do material (R/T = 1). Para calcular o valor do Fator-K para um raio de dobra arbitrário, o BricsCAD usa uma técnica de interpolação especial que provou ser válida para aplicações industriais de sheet metal. A imagem abaixo mostra a estratégia de interpolação: para R/T < 1 a interpolação linear é feita entre 0 e 0.27324, para 1 < R/T < 4 o Fator-K é interpolado linearmente entre 0.27324 e 0.5 e se R/T for maior que 4, o Fator-K é constante e igual a 0.5. Fisicamente significa que se o raio de dobra for muito maior do que a espessura (pelo menos 4 vezes), o estiramento do material pode ser ignorado.

O único parâmetro do Fator K que você pode controlar no Navegador de Mecânica é para R/T=1. Isso significa que se você definir o valor como 0.6, a lei de interpolação leva ao seguinte resultado:

Pic: o fator-K variável no navegador leva à seguinte curva efetiva.

O recurso distintivo da dobra é que variando R na faixa de (0, T], L1 + L2 + BA dará o mesmo valor. Isto é explicado pelo fato de que para raios menores do que a espessura que eles se relacionam são para conveniência de projeto em vez de alguma modelagem do processo físico, uma vez que durante a dobra o raio da ferramenta é geralmente maior ou igual à espessura.

Vamos rever o exemplo com variação do Fator-K pela configuração da curva de controle (o raio da dobra é mantido constante).

T = 2, R = 2, B1 = 100, B2 = 100

Configurando K=0 dá L1=L2=96, Comprimento Desdobrado = 195.14, assim BA é 3,14.

Este valor se encaixa exatamente na fórmula: um ângulo reto em radianos aproximadamente é igual a 1,57 (PI/2). O fator-K padrão 0.27324 dá um Comprimento Desdobrado = 196.

Ou: L1=L2=96 (as flanges não são deformadas), o BA = 4 como podemos calcular a partir das dimensões (196 - 2*96) ou da fórmula de Tolerância da Dobra:

BA = BendAngle * (R + kT) = 1,57 * (2 + 2*0,27324) = 4

Finalmente, maximizar o fator-K resulta em um Comprimento Desdobrado = 198,28. Este é o valor máximo que se pode alcançar neste exemplo, uma vez que a superfície neutra é tomada do lado externo da curva.

A Dedução da Dobra/Bend Deduction BD para k = 0.27324:

BD = B1 + B2 - Comprimento Desdobrado = 100 + 100 - 196 = 4