Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp kim loại tấm

Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp CNC kim loại tấm

Gia công chấn CNC là một trong những hoạt động chế tạo kim loại tấm phổ biến nhất hiện nay. Nhưng bạn đã biết những yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp hay chưa? Hệ số k là gì? Bán kính chấn gấp tối thiểu bằng bao nhiêu? Làm thế nào để tính toán sự biến dạng của kim loại trong quá trình chấn gấp?

Để tìm kiếm câu trả lời cho những câu hỏi trên, hãy đọc ngay bài viết dưới đây của Cơ khí Alpha Tech nhé.

Gia công chấn CNC là gì?

Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp kim loại tấm
Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp kim loại tấm
Có rất nhiều khái niệm về gia công chấn, uốn. Nhưng để đơn giản gia công chấn gấp CNC có thể được định nghĩa là quá trình chế tạo kim loại bằng biến dạng dẻo nhằm tạo thành chi tiết xác định có góc hình chữ V, chữ U hoặc gấp mép… Hay đơn giản là nguyên công biến đổi các phôi có trục thẳng thay đổi thành các chi tiết có trục cong.
Chấn gấp, gấp mép và lên viền là nguyên công được sử dụng rộng rãi trong chế tạo kim loại tấm.

Tính toán sự biến dạng của kim loại – Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp

Có hai thông số quan trọng nhất làm căn cứ xác định sự biến dạng kim loại tấm trong chấn gấp là đường trung hòahệ số K.

Đường trung hòa

Trước hết, chúng ta nói về khái niệm đường trung hòa (tiếng anh là: Neutral Axis).
Trong quá trình gia công chấn, lớp kim loại phía trong góc uốn bị nén co lại theo hướng dọc và kéo theo hướng ngang. Các lớp kim loại ở phía ngoài thì ngược lại. Chúng bị kéo giãn dài ở hướng dọc và bị nén ở hướng ngang. Ở giữa hai lớp này có một lớp vật liệu không bị kéo hay nén mà chỉ bị uốn cong được gọi là đường trung hoà. Đường trung hòa có kích thước sau khi gia công đúng bằng kích thước chiều dài của nó trước khi gia công. Nhờ đó người ta có thể tính toán chính xác kịch thước phôi phẳng trước khi đem chấn gấp.
Đường trung hòa
Đường trung hòa

Hệ số K trong gia công chấn gấp CNC

Ngoài đường trung hòa thì hệ số K cũng là một chỉ số có ý nghĩa quan trọng để tính toán quá trình chấn gấp kim loại tấm. Trong thiết kế kim loại tấm, hệ số K được dùng để xác định lượng vật liệu cần cho quá trình chấn uốn để chi tiết có được kích thước mong muốn. Biết được hệ số K và bán kính uốn sẽ giúp tính toán được bán kính uốn của đường trung hòa. Từ đó tính toán được chiều dài uốn của đường trung hòa dựa vào góc uốn.

Hệ số K hay được gọi là tỷ số giữa chiều dày vùng bị nén và chiều dày phôi được xác đinh bằng công thức:

http://s0.wp.com/latex.php?latex=K%3D%7B%5Cdfrac%7Bt%7D%7BMT%7D%7D&bg=ffffff&fg=000000&s=0

Trong đó:

MT:  là chiều dày phôi.

t: là khoảng cách từ mặt trong của tấm kim loại đến đường trung hòa.

Hệ số K là một hằng số thực nghiệm. Điều này có nghĩa là giá trị của nó được xác định bằng thử nghiệm. K thay đổi tùy theo vật liệu, độ dày, bán kính uốn cong và phương pháp uốn. Thông thường K có giá trị từ 0.3 đến 0.5.

Việc tính toán hệ số K sẽ mất nhiều thời gian và khó hiểu cho người vận hành. Do đó, dựa vào thực tế sản xuất, các chuyên gia đã đưa ra bảng thực nghiệm xác định hệ số K như sau:

Kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp CNC
Bảng hệ số K tham khảo

Mẹo thiết kế gia công chấn gấp CNC

Trải phôi là bước quan trọng trong kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp kim loại tấm. Khi chấn gấp, kim loại xung quanh vị trí chấn sẽ bị biến dạng và kéo dài. Điều này dẫn đến tăng một lượng nhỏ kích thước tổng chiều dài trong sản phẩm. Vì vậy khi trải phôi, để có được kích thước phôi đúng đảm bảo chi tiết có dung sai như mong muốn. Chúng ta phải tính đến 3 thông số quan trọng bao gồm:

  • Bán kính chấn gấp tối thiếu.
  • Chiều dài cạnh gấp tối thiểu.
  • Độ dài trừ hao cho tấm kim loại trải phẳng.

Bán kính chấn gấp tối thiểu (ir)

Bán kính chấn gấp tối thiểu có thể khác nhau tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng và loại vật liệu gia công. Đối với các ngành hàng không vũ trụ, với yêu cầu an toàn hơn, giá trị bán kính tối thiểu có thể cao hơn. Vì khi bán kính ít hơn khuyến cáo sẽ gây ra vấn đề nứt gãy vật liệu. Theo các nhà chế tạo máy, bán kính chấn gấp tối thiểu được được đề nghị phải bằng ít nhất 1 lần độ dày vật liệu.

Các kích thước cơ bản trong chấn gấp trên sản phẩm kim loại tấm
Các kích thước cơ bản trong chấn gấp trên sản phẩm kim loại tấm

Chiều dài cạnh gấp tối thiểu (b)

Chiều dài cạnh gấp phải được tính toán chính xác. Duy trì để tránh các vết nứt và hỗ trợ quá trình sản xuất được diễn ra dễ dàng. Chiều dài cạnh gấp nhỏ nhất phải bằng 3 lần độ dày của tấm cộng với giá trị bán kính uốn cong.
 Chều dài cạnh gấp tối thiểu
Chều dài cạnh gấp tối thiểu

Độ dài trừ hao cho tấm kim loại trải phẳng

Khi chấn, gấp phần kim loại bị kéo giãn ra. Kết quả là tấm kim loại phẳng sẽ dài ra. Vì thế tính toán được chiều dài của tấm kim loại trải trước khi chấn, cần xác định độ dài trừ hao của đường uốn cong. Từ đó xác định được lượng cần trừ đi của cạnh chấn để sau khi chấn được chiều dài sản phẩm mong muốn. Từ đó ta có công thức đơn giản tính chiều dài cạnh gấp tối thiểu như sau:

BD=R*(2-A)+T*(2-K*A)

Trong đó:

BD: là độ dài trừ hao cho tấm trải

R: là bán kính uốn cong bên trong.

A: là góc uốn (rad).

T: là độ dày vật liệu

K: là hệ số thực nghiệm K

Biểu đồ lực uốn – mẹo gia công chấn gấp CNC

Dựa vào biểu đồ lực uốn là một cách đơn giản và thuận tiện để giúp bạn xác định các thông số quan trọng. Như: chiều dài cạnh gấp tối thiểu (b), bán kính chấn gấp tối thiểu (ir) theo độ dày vật liệu (t). Đồng thời xác định được chiều rộng khuôn (v) cần thiết cho các thông số kỹ thuật như vậy. Kể cả trọng tải nhất định với mỗi đường chấn cũng được thể hiện trong bảng.

Biểu đồ lực chấn trong kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp
Biểu đồ lực chấn

Ví dụ:

Giả sử có một tấm kim loại dày 2mm và chúng ta cần uốn cong nó. Nhằm đơn giản hóa ta sẽ sử dụng bán kính bên trong là 2 mm. Theo biểu đồ lực uốn này, để được chi tiết chấn như mong muốn, thì chiều dài cạnh gấp tối thiểu sẽ là 8.5mm. Chiều rộng khuôn cần thiết là 12 mm và trọng tải mỗi mét là 22. Nói chung quá trình triển khai thiết kế, đến cắt laser phôi, và lập trình chấn mọi thao tác sẽ đơn giản và dễ dàng hơn nếu ta dựa vào bảng biểu đồ lực uốn.

Tuy nhiên, có một điều cần ghi nhớ là giá trị trong bảng này chỉ áp dụng cho thép cacbon thông thường. Khi bạn muốn chấn nhôm, giá trị trọng tải có thể được chia cho 2. Vì nhôm dẻo cần ít lực uốn hơn.Và ngược lại với thép không gỉ  lực yêu cầu phải cao hơn 1,7 lần so với lực được hiển thị trong bảng này.

Lời kết

Trên đây là tổng hợp một số mẹo trong kỹ thuật thiết kế gia công chấn gấp CNC kim loại tấm. Hy vọng bài viết mang đến cho bạn những thông tin hữu ích cho công việc của mình. Nếu vẫn còn điều gì chưa rõ hãy để lại comment hoặc liên lạc ngay chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ hoàn toàn miễn phí. Với đội ngũ kỹ sư được đào tạo bài bản và có nhiều năm kinh nghiệm gia công cơ khí chính xác và gia công kim loại tấm. Chắc chắn bạn sẽ hài lòng với những gì nhận được từ chúng tôi. Dù là dịch vụ, tư vấn hay báo giá. Chắc chắn đấy.

CÔNG TY TNHH CƠ KHÍ CHÍNH XÁC ALPHA TECH VIỆT NAM

Viết một bình luận

0902 132 912 Báo giá Zalo