Factor K
Visión general
When a metal sheet is bent with a press brake, its material is deformed, which is the reason for the difference in overall length of a sheet in folded and unfolded states. BricsCAD® automatically considers this deformation when you unfold a sheet metal part. Two approaches are used to compute it: a simplified one (K-factor) and a more advanced one.
Las propiedades de deformación del material para la flexión se basan en la suposición de que existe una superficie interna para la pieza de chapa que no se deforma cuando la chapa se dobla. De la variedad de superficies internas, se selecciona una superficie que es equidistante de un lado de la curva. La superficie es local para cada curvatura, y para casos simples se puede propagar en toda la pieza, como la de la imagen. Asumimos que esta superficie no se estira durante la flexión.
T: espesor de la pieza de chapa metálica
R: radio interno de la curva
El factor K (k) es la relación entre la ubicación de la superficie neutra y el espesor del material. Como resultado, la superficie neutra se encuentra a una distancia kT de la superficie interna de la curva. El radio de curvatura de la superficie neutra es igual a R + kT. El factor K es un cálculo geométrico simple de la ubicación de la superficie neutra. No se considera la formación de tensiones ni otros factores desconocidos (error). El factor K depende de muchos factores, como el tipo de material, el tipo de plegado y las herramientas. El factor K suele estar entre 0,3 y 0,5. El factor K por defecto para un radio de curvatura igual al espesor del material (T) es de 0,27324.
En el estado desplegado de una pieza de chapa, las bridas (L1 y L2) no están estiradas. La parte de plegado se indica como BA: Margen de plegado. El BA es igual a la longitud de la superficie neutra desplegada:
Margen de plegado: BA = Ángulo de plegado * (R + kT)
De hecho, es difícil medir el factor K o la asignación de curvatura. La siguiente fórmula permite calcular la Deducción por Curvatura (BD) tangencial:
Deducción de curvatura: BD = B1 + B2 - Longitud desplegada = B1 + B2 - (L1 + L2 + BA)
Para casos simples, el valor del factor K se puede invalidar en el navegador mecánico. Para obtener la máxima precisión, debe proporcionarse una tabla de curvatura que contenga deducciones de curvatura tangencial. Para cada pieza de chapa, puede especificar un factor K o utilizar el predeterminado.
Modificación del factor K de una Pieza de Chapa Metálica
To change the K-Factor for a sheet metal part, select the root node in the Mechanical Browser and type a value in the K-Factor field. The value must lie in the range [0, 1], since the neutral surface is located inside the sheet metal part. In BricsCAD® the K-Factor is defined for bend radius equal to the material thickness (R/T = 1). To compute the value of K-Factor for an arbitrary bend radius, BricsCAD® uses a special interpolation technique which is proved to be valid for industrial sheet metal applications, which better accounts for bend deduction. The image below shows the interpolation strategy: for R/T < 1 the linear interpolation is done between 0 and 0.27324, for 1 < R/T < 4 the K-Factor is linearly interpolated between 0.27324 and 0.5 and if R/T is greater than 4, the K-Factor is constant and equals 0.5. Physically it means that if the bend radius is much larger than the thickness (at least 4 times), the material stretch is neglected.
El único parámetro del factor K que se puede controlar en el Navegador mecánico es para R/T=1. Esto significa que si se fija el valor en 0,6, la ley de interpolación conduce al siguiente resultado:
Imagen: el factor K variable en el navegador lleva a la siguiente curva efectiva.
The distinguishing feature of the curve is that varying R in range of (0, T], the unfolded length L1 + L2 + BA remains the same, for example, maintaining a constant bend deduction. This reflects the fact that radii smaller than material thicknesses are used for design convenience rather than for physical process modeling, since during bending, the tool radius is usually greater than or equal to the material thickness.
Revisemos el ejemplo con la variación del factor K mediante el ajuste de la curva de control (el radio de la curva se mantiene constante).
T = 2, R = 2, B1 = 100, B2 = 100
Establecer K=0 da L1=L2=96, Longitud Desplegada = 195,14, por lo que la BA es de 3,14.
Este valor se ajusta exactamente a la fórmula: un ángulo recto en radianes es aproximadamente igual a 1,57 (PI/2). El factor K predeterminado 0,27324 proporciona una longitud desplegada = 196.
O bien: L1=L2=96 (las bridas no se deforman), la BA = 4 como podemos calcular a partir de las dimensiones (196 - 2*96) o de la fórmula de la tolerancia de flexión:
BA = ÁNGULO DE FLEXIÓN * (R + KT) = 1,57 * (2 + 2*0,27324) = 4
Por último, maximizar el factor K da como resultado una longitud desplegada = 198,28. Este es el valor máximo que se puede alcanzar en este ejemplo, ya que la superficie neutra se toma del lado externo de la curva.
La deducción de curvatura (BD) para k = 0,27324:
BD = B1 + B2 - Longitud sin plegar = 100 + 100 - 196 = 4