كيفية حساب نصف قطر الهواء الذي شكلته زوايا الانحناء المختلفة

س: لقد أخذت النظرية الكامنة وراء مقالاتك بعين الاعتبار ، وقد بذلت قصارى جهدي لتطبيقها إلى أقصى حد يمكنني. أنا أبحث دائمًا عن طرق لتحسين قدرتي على حساب الانحناءات بشكل أكثر دقة ، واستخدمت العديد من قواعد الإبهام التي قدمتها. بالطبع ، العديد من هذه النطاقات لها قيم لاستخدامها. هل هناك طرق لحساب الانحناءات بشكل أكثر دقة لمختلف الزوايا ونصف القطر؟

ج: من أرضية المتجر ، من الشائع استخدام قواعد الإبهام لإغلاق حساباتنا ، رغم أنه من الممكن تقريب حساباتك. أولاً ، تأكد من أن نصف القطر المطلوب ليس قريبًا من نصف القطر الحاد. هذا هو أصغر دائرة نصف قطرها يمكنك الانحناء في جزء ما قبل أن يبدأ الأنف المثقب بتجعد المادة. بالنسبة للصلب المدلفن على البارد بـ 60،000 رطل لكل بوصة مربعة ، يحدث هذا عندما يبلغ نصف قطرها حوالي 63 بالمائة من سمك المادة. ومع ذلك ، هناك العديد من العوامل التي تلعب دورها في المواد المختلفة ، والسمك ، وكمة أنصاف أقطار الأنف.

استعراض للقاعدة 20 في المئة

أثناء الهواء ، يتشكل نصف القطر الداخلي بما يتناسب مع عرض القالب. ينطبق هذا على جميع أشكال الهواء ، بغض النظر عن أسلوب الأدوات التي تستخدمها. هذا هو جوهر قاعدة 20 في المئة. لاحظ أن قاعدة الـ 20 في المائة غير مصممة حقًا لاستخدامها في اختيار القالب ، ولكن بدلاً من ذلك يتم استخدامها عند حساب استقطاعات الانحناء. ثم مرة أخرى ، يمكن لفني جيد العمل المعلومات في كلتا الحالتين.

وتستند النسب المئوية في قاعدة 20 في المئة على قوة الشد المادي. "20 في المائة" يأتي في الواقع من مجموعة النسبة المئوية المستخدمة في الفولاذ المقاوم للصدأ بالنسبة للمواد الأساسية الخاصة بنا ، الفولاذ المدلفن على البارد 60،000 PSI ، فإن نصف القطر يتكون بنسبة 16 بالمائة من عرض القالب. لذلك ، لتطبيق القاعدة على مواد أخرى ، نقوم بحساب ما يلي:

الشد المادي في PSI / 60،000 = عامل فرق الشد

عامل فرق الشد × 0.16 = نسبة عرض القالب

نسبة عرض القالب × عرض القالب = نصف قطر الانحناء الداخلي لشكل الهواء

يعمل هذا الحساب البسيط بشكل جيد في بيئة المتجر ، ولكن بالطبع ، هناك الكثير من المتغيرات الأخرى التي تؤثر على نصف القطر ، بما في ذلك زاوية الانحناء.

المزيد من الزوايا

لحساب نصف القطر الناتج عند زوايا انحناء مختلفة ، ابحث أولاً عن نصف قطر وطول قوس الانحناء ، ثم قم بمعالجة هذه النتائج لعامل قوة الشد والعائد. سنغطي هذا الشهر الشكل الهندسي وراء العثور على نصف القطر وطول القوس. في الأشهر المقبلة ، سنستخدم هذه القياسات والعامل في ظروف الانحناء في العالم الحقيقي.

تستخدم هذه الآلة الحاسبة مصطلحات رياضية عامة ، لكنها تنطبق على حلبة الفرامل الصحافة. إن "ارتفاع القوس" على الآلة الحاسبة للموقع هو نفسه عمق الاختراق لكمة من نقطة قرصة إلى أسفل السكتة الدماغية (موانئ دبي). "عرض القوس" هو عرض القالب (DW). إذا كنت تعرف عرض القالب وزاوية الانحناء المضمنة ، فستحسب هذه الأداة على الإنترنت طول القوس وعمق الاختراق ونصف القطر الداخلي (انظر الشكل 1).

النظر في تطبيق يتضمن 0.125 بوصة في مادة سميكة يجري ثنيها على 0.984 في. يموت العرض. باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت ، نحصل على طول القوس. للعثور على نصف القطر الداخلي ، نقوم بضرب طول القوس بسمك المادة.

135 درجة: 1.25476 في. طول القوس × 0.125 بوصة. داخل دائرة نصف قطرها

120 درجة: 1.18985 في. طول القوس × 0.125 بوصة. داخل دائرة نصف قطرها

90 درجة: 1.09295 في. طول القوس × 0.125 بوصة. داخل دائرة نصف قطرها

60 درجة: 1.03044 بوصة. طول القوس × 0.125 بوصة. داخل دائرة نصف قطرها

45 درجة: 1.0097 في. طول القوس × 0.125 بوصة. داخل دائرة نصف قطرها

لاحظ أن جميع زوايا معينة مدرجة.

Springback وتأثير القطع المكافئة

بالطبع ، هذا لا يمثل جزءًا آخر من الألغاز - springback - أو بشكل أكثر تحديدًا ، مضاعف الانحناء / الانحناء. الزاوية التي تقوم بثني الجزء هي "زاوية الانحناء" ، في حين أن "زاوية الانحناء" هي الزاوية التي يتم قياسها بعد تحرير الضغط وانطلاق الشغل. إذا كانت الزاوية مريحة ، فإن نصف القطر كذلك. سأغطي أيضًا مضاعف الانحناء / الانحناء بمزيد من التفصيل في عمود مستقبلي.

لكي نكون دقيقين حقًا ، نحتاج إلى التفكير في ما يحدث بالفعل خلال نموذج الهواء. عندما تبدأ بدفع المادة إلى القالب ، وكسر إنتاجية المادة ، والدخول إلى المنطقة البلاستيكية ، فإنك لا تشكل في الواقع نصف قطر واحد.

لشرح هذا ، دعنا نعود إلى الأساسيات ذاتها. نصف القطر نصف قطر الدائرة. تخيل دائرة مرسومة بحيث يتوافق سطحها المنحني مع شكل الانحناء. عندما تزداد زاوية الانحناء ، تحتاج الدائرة إلى أن تكون أكبر لتتوافق مع شكل الانحناء ؛ دائرة أكبر ، بطبيعة الحال ، لديها دائرة نصف قطرها أكبر. هذه هي الطريقة التي نقيس بها نصف قطر الانحناء الداخلي في تصنيع الصفائح المعدنية بدقة. أصغر دائرة نصف قطرها ، وأكثر حدة منحنى الانحناء. أكبر دائرة نصف قطرها ، أوسع المنحنى.

لكن هذا ليس بالضبط ما يحدث خلال نموذج الهواء. تراكب الدائرة وشكل الانحناء ، وستجد أنه ، في بعض الحالات ، لا يتطابق تمامًا. ذلك لأن شكل الانحناء ليس مجرد دائرة نصف قطرها واحدة ، ولكن عدة مرات.

يعود إلى طبيعة الانحناء الصفائح المعدنية. كما يدفع لكمة المواد في الفضاء يموت ، فإنه لا يشكل دائما دائرة نصف قطرها بسيط. إنه في الواقع يخلق قطع مكافئ ، شكل مخروطي (انظر الشكل 2). نظرًا لأنك تشكل قطعًا مكافئًا ، لا يظل نصف القطر ثابتًا من خلال زاوية الانحناء. يؤثر هذا المكافئ على وظائف الانحناء المختلفة ، والتأثير على انحناءات نصف القطر العميقة كبير. سيكون لدي المزيد حول هذا الموضوع في الأشهر المقبلة.

أنت تدرك الآن سبب استخدامنا للقواعد العامة بدلاً من محاولة حسابها حتى يصبح اللون الأزرق في وجهنا. لدينا الكثير من المتغيرات للتعامل معها. ومع ذلك ، يمكننا الحصول على وثيقة للغاية إذا حاولنا.

الرياضيات وراء دائرة نصف قطرها وطول قوس

الانحناء في جوهرها هو حول الهندسة. ولكن إذا كنت تريد معرفة الرياضيات وراء كل ذلك ، فارجع إلى المعادلة المعبأة في الشكل. A هي عمق الاختراق (Dp) ، B هي نصف عرض القالب (Dw) ، و R هو نصف القطر. يمثل الخط الأحمر المنحني الانحناء. بمجرد حساب نصف القطر ، يمكنك العثور على طول القوس ، رغم أنك ستحتاج إلى تحويل درجات زاوية الانحناء المضمنة إلى راديان.

لاحظ أن هذه هندسة خالصة ، وأن نصف القطر الناتج لا يتضمن شروط الانحناء في العالم الحقيقي. ولكنه يمنحك رقمًا يمكنك العمل عليه للتعامل مع المتغيرات مثل سمك المادة ونوع المادة والربيع.

النظر في التطبيق التالي باستخدام عرض يموت من 0.984 في. ، والانحناء إلى زاوية شملت 135 درجة. اختراق من نقطة قرصة إلى أسفل السكتة الدماغية (موانئ دبي) هو 0.328 في.

حساب نصف القطر

نصف القطر الداخلي = [(Dw / 2) 2 + Dp2] / Dp × 2

نصف القطر الداخلي = (0.4922 + 0.3282) / 0.328 × 2 = 0.532 بوصة.

حساب طول القوس

درجات لتحويل راديان: زاوية مضمنة بالدرجات × (3.1415 / 180)

طول قوس = داخل دائرة نصف قطرها × زاوية المدرجة في راديان

راديان تحويل: 135 × (3.1415 / 180) = 2.35619449

طول القوس = 0.532 × 2.35619449

طول القوس = 1.253495469