Facteur K

Vue d'ensemble

Lorsqu'une pièce de tôlerie est pliée avec une presse à freins, son matériau est déformé, ce qui explique la différence de longueur totale de la tôle dans les états pliés et dépliés. BricsCAD tient automatiquement compte de cette déformation lorsque vous dépliez une pièce de tôlerie. Deux approches sont utilisées pour effectuer ce calcul : un facteur K simplifié et un plus avancé.

Les propriétés de déformation du matériau pour le pliage sont basées sur l'hypothèse qu'il existe une surface interne pour la pièce en tôle qui n'est pas déformée lorsque la feuille est pliée. Parmi la variété des surfaces internes, une surface est sélectionnée qui est équidistante d'un côté du pli. La surface est locale pour chaque courbure, et pour les cas simples, elle peut être propagée sur une partie entière, comme celle de l'image. Nous supposons que cette surface n'est pas étirée pendant la flexion.

T : épaisseur de la pièce en tôle

R : rayon interne du pliage

Le facteur K (k) est le rapport entre l'emplacement de la surface neutre et l'épaisseur du matériau. En conséquence, la surface neutre se trouve à une distance kT de la surface interne du pli. Le rayon de pliage de la surface neutre est égal à R + kT. Le facteur K est un calcul géométrique simple de l'emplacement de la surface neutre. Les contraintes de formation et les autres facteurs inconnus (erreur) ne sont pas pris en compte. Le facteur K dépend de nombreux facteurs, tels que le type de matériau, le type de pliage et les outils. Le facteur K se situe généralement entre 0.3 et 0.5. Le facteur K par défaut pour un rayon de pliage égal à l'épaisseur du matériau (T) est de 0.27324.

Note: La variable système SMDEFAULTKFACTOR définit la valeur par défaut du facteur K.

À l'état déplié d'une pièce de tôlerie, les tôles (L1 et L2) ne sont pas étirées. La pièce pliée est indiquée comme BA : Zone de pliage. La zone de pliage (BA) correspond à la longueur de la surface neutre dépliée :

Zone de pliage : BA = Angle du pli * (R + kT)

En fait, il est difficile de mesurer le facteur K ou la perte au pli. La formule suivante permet de calculer la Perte au pli (BD) :

Perte au pli : BD = B1 + B2 - Longueur non pliée = B1 + B2 - (L1 + L2 + BA)

Pour les cas simples, la valeur K-Factor peut être outrepassée dans le Navigateur mécanique. Pour une précision maximale, un tableau des plis contenant des pertes au pli tangentielles doit être fourni. Pour chaque pièce de tôlerie, vous pouvez spécifier un facteur K ou utiliser le facteur par défaut.

Modification du facteur K pour une pièce en tôle

Pour modifier le facteur K d'une pièce de tôlerie, sélectionnez le nœud racine dans le Navigateur mécanique et saisissez une valeur dans le champ Facteur K. La valeur doit se situer dans la plage [0, 1], puisque la surface neutre est située à l'intérieur de la pièce de tôlerie. Dans BricsCAD, le facteur K est défini pour un rayon de pliage égal à l'épaisseur du matériau (R/T = 1). Pour calculer la valeur du facteur K pour un rayon de pliage arbitraire, BricsCAD utilise une technique d'interpolation spéciale qui s'avère valide pour les applications industrielles de tôlerie. L'image ci-dessous montre la stratégie d'interpolation : pour R/T < 1, l'interpolation linéaire est effectuée entre 0 et 0.27324, pour 1 < R/T < 4 le facteur K est interpolé linéaire entre 0.27324 et 0.5 et si R/T est supérieur à 4, le facteur K est constant et égal à 0.5. Physiquement, cela signifie que si le rayon de pliage est beaucoup plus grand que l'épaisseur (au moins 4 fois), l'étirement du matériau est négligé.

Le seul paramètre de facteur K que vous pouvez contrôler dans le Navigateur mécanique est pour R/T=1. Cela signifie que si vous définissez la valeur sur 0.6, la loi sur l'interpolation entraîne le résultat suivant :

Figure : le facteur K variable dans le navigateur conduit à la courbe effective suivante.

La fonction distinctive de la courbe est que la variation de R dans la plage de (0, T], L1 + L2 + BA donne la même valeur. Cela reflète le fait que pour les rayons inférieurs à l'épaisseur à laquelle ils se rapportent, ils sont pour la commodité de la conception plutôt que pour une modélisation de processus physique, car pendant le pliage, le rayon de l'outil est généralement supérieur ou égal à l'épaisseur.

Passons en revue l'exemple avec un facteur K variable par réglage de la courbe de contrôle (le rayon de pliage est maintenu constant).

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

Le réglage K = 0 donne L1 = L2 = 96, Longueur dépliée = 195.14, donc BA est 3.14.

Cette valeur correspond exactement à la formule : un angle droit en radians est d'environ égal à 1.57 (PI/2). Le facteur K par défaut 0.27324 donne une Longueur dépliée = 196.

Ou : L1 = L2 = 96 (les tôles ne sont pas déformées), le BA = 4 comme nous pouvons le calculer à partir des dimensions (196 - 2 * 96) ou de la formule de la zone de pliage :

BA = BENDANGLE * (R + KT) = 1,57 * (2 + 2*0.27324) = 4

Enfin, la maximisation du facteur K donne une longueur dépliée = 198.28. Il s'agit de la valeur maximale que l'on peut atteindre dans cet exemple car la surface neutre est extraite du côté externe du pliage.

La perte au pli (BD) pour k = 0.27324 :

BD = B1 + B2 - Longueur dépliée = 100 + 100 - 196 = 4