Qu'est-ce que le facteur K d'une presse plieuse et comment le calculer

Qu'est-ce que le facteur K d'une presse plieuse

Le presse plieuse Le facteur K, également appelé facteur de tolérance de pliage, est un paramètre sans dimension utilisé dans le pliage de tôles pour déterminer la quantité d'allongement du matériau qui se produit pendant le processus de pliage. Il permet de calculer la tolérance de pliage, qui correspond à la longueur de matériau supplémentaire requise pour le pliage.

Le facteur K tient compte de l'épaisseur du matériau, du rayon de courbure et des caractéristiques du matériau plié. Il représente essentiellement le rapport entre la distance entre le rayon intérieur de la courbure et l'axe neutre du matériau et l'épaisseur du matériau.

Un facteur K plus faible indique un étirement moindre du matériau pendant le pliage, tandis qu'un facteur K plus élevé indique un étirement plus important. Le facteur K est essentiel pour prédire avec précision l'angle de pliage final et obtenir des dimensions de pliage précises dans la fabrication de tôles.

La détermination du facteur K correct pour un matériau spécifique et une configuration de pliage nécessite souvent des expérimentations ou la référence aux spécifications du matériau. Il peut varier en fonction de facteurs tels que le type de matériau, l'épaisseur, l'outillage et la méthode de pliage. Une fois déterminé, le facteur K est généralement utilisé dans les formules de tolérance de pliage pour calculer la quantité d'allongement du matériau et obtenir des dimensions de pliage précises.

Pliage d'une pièce d'essai

Rétro-ingénierie du facteur k pour presse plieuse est le seul moyen de déterminer sa valeur réelle, ou du moins une valeur aussi proche que possible de la perfection. Vous pouvez le faire en effectuant des tests de pliage, en mesurant les résultats et en extrayant le facteur k de la formule BA qui intègre les résultats que vous avez mesurés. Cela peut être votre meilleure option, surtout si vous créez un tableau.

Mais, et c'est un gros mais, vous devez également tenir compte des tolérances du matériau, notamment en termes de traction, de rendement et d'épaisseur. Vous pouvez obtenir des données de facteur k très précises à partir d'une pièce d'essai, mais le matériau de la pièce d'essai peut ne pas correspondre aux propriétés du matériau que vous pliez en production. Quoi qu'il en soit, si vous venez de trouver la BA en pliant des pièces d'essai, vous n'aurez peut-être pas besoin du facteur k de toute façon.

Calcul du facteur K, aucune pièce d'essai requise

Il existe une autre façon de calculer le facteur k sans plier les pièces d'essai. Ce n'est pas parfait, mais plier une pièce d'essai ne l'est pas non plus. Non seulement les propriétés du matériau peuvent changer, mais aussi les propriétés exactes de l'outillage que vous utilisez (différentes quantités de frottement) et les différentes méthodes de formage.

Illustration montrant le facteur k dans le pliage de tôles

FIGURE 1. Le facteur k, exprimé en t/Mt, est un rapport qui décrit le déplacement de l'axe neutre vers l'intérieur pendant la flexion.

Cela étant dit, vous pouvez commencer par représenter graphiquement le facteur k, comme illustré dans la Figure 3. Celle-ci montre la valeur maximale du facteur k à 50% d'épaisseur du matériau, indiquée par la ligne rouge. L'endroit où les lignes jaune et rouge se rencontrent (point 4 dans le graphique) représente un rayon de courbure intérieur égal à quatre fois l'épaisseur du matériau. Au-delà, vous calculerez des facteurs supérieurs à 50%, mais vous ne devez pas les utiliser. Comme le montre le graphique, vous devez maintenir votre facteur k à cette valeur maximale de 0,50.

L'emplacement 1 sur le graphique, où les lignes bleues et jaunes se rencontrent, est la valeur du facteur k pour un rayon intérieur net ou minimal productible pour un formage à l'air. Toute valeur inférieure à celle-ci place le pli dans une zone qui dépasse les limites physiques de compressibilité, du moins pour notre matériau de base, l'acier doux. Comme je l'ai déjà dit à plusieurs reprises, les plis nets sont le fléau de la précision du formage à l'air.

Le facteur k minimal pour la formation d'air peut être exprimé comme (4-π)/π, soit 0,27324. Nous soustrayons cette valeur de notre valeur maximale de facteur k de 0,5 :

0.5 – 0.27324 = 0.22676

Ce résultat nous donne notre gamme de facteurs k possibles comme indiqué sur la ligne jaune du graphique. Ensuite, nous divisons 0,22676 par 3 :

0.2267/3 = 0.07558

Cela nous donne notre multiplicateur, c'est-à-dire le nombre que nous multiplions par le rapport entre le rayon de courbure intérieur et l'épaisseur du matériau de notre pli. Nous trouvons ce rapport en divisant le rayon de courbure intérieur par l'épaisseur du matériau. J'utiliserai un rayon de courbure intérieur de 0,093 po dans un matériau de 0,062 po d'épaisseur.

0.093/0.062 = 1.5

Nous multiplions ensuite par notre multiplicateur, 0,07558, et ajoutons le résultat au facteur k minimum de 0,273 :

0,07558 × 1,5 = 0,113

Illustration montrant le facteur k et le retrait extérieur lors du pliage des métaux
FIGURE 2. Le facteur k décrit le déplacement de l'axe neutre vers l'intérieur pendant le pliage. Ce déplacement provoque l'allongement du métal, dont nous tenons compte dans nos calculs de pliage.

0.113 + 0.273 = 0.386

Cela donne un facteur k de 0,386. Tout cela peut être résumé dans la formule suivante. Là encore, vous obtenez le facteur k et le multiplicateur minimum à partir du graphique de la figure 2.

Facteur K = [Multiplicateur × (rayon intérieur/épaisseur du matériau)] + facteur K minimum

Décomposer la tolérance de courbure

Vous avez trouvé le facteur k. Et maintenant ? Que faire de ce nombre ? Comment l'appliquer et pourquoi s'en soucier ? La raison pour laquelle vous devez vous en soucier dépend de la qualité du produit que vous souhaitez produire. Comprendre le facteur k fait une grande différence. Tout d'abord, examinez votre formule BA :

BA = [(0,017453 × rayon de courbure intérieur) + (0,0078 × épaisseur du matériau)] × angle de courbure extérieur

Dans cette équation, 0,017453 correspond à π/180, qui convertit les degrés en radians, ou unités de mesure des angles basées sur le rayon d'un cercle. Nous effectuons cette conversion car les fonctions trigonométriques dans les calculs mathématiques nécessitent généralement que les angles soient exprimés en radians plutôt qu'en degrés. Lorsque vous multipliez l'angle converti (en radians) par le rayon, vous calculez essentiellement la longueur le long de l'arc du cercle formé par le coude. Ainsi, π/180 multiplié par le rayon intérieur représente la longueur de l'arc le long de l'axe neutre pour un degré d'angle.

La deuxième partie de l'équation commence à nouveau par la conversion des degrés en radians (π/180), qui est ensuite multipliée par un facteur k de 0,4468, ce qui nous donne le chiffre de 0,0078 dans la formule. Cela représente la compensation qui se produit lorsque l'axe neutre se déplace vers l'intérieur pendant le pliage, ce qui provoque l'allongement du matériau et ajoute de la longueur aux dimensions de la pièce.

Nous connaissons maintenant la longueur totale de l'arc et la longueur supplémentaire créée par le décalage de l'axe neutre. Cependant, jusqu'à présent, nous n'avons calculé que pour un degré d'angle de courbure. Maintenant, nous multiplions l'angle de courbure externe total, mesuré depuis l'extérieur du pli. (Remarque : n'utilisez jamais l'angle de courbure intérieur lors du calcul de l'angle de courbure.)

Un facteur parmi tant d’autres

Notez que de nombreuses variables peuvent perturber vos valeurs de facteur k, en particulier si les opérateurs choisissent des ouvertures de matrice différentes ou utilisent des méthodes de formage différentes. Alors, quelle est la « meilleure » façon de recalculer vos tables de facteur k ? Peut-être s'agit-il d'une feuille de calcul Excel. Peut-être pouvez-vous plier des pièces d'essai. Sachez simplement que le facteur k n'est qu'une variable parmi tant d'autres à prendre en compte.