重慶舜龍模具培訓(xùn)王工談關(guān)于鈑金模具設(shè)計(jì)中的“展開(kāi)計(jì)算”（鈑金展開(kāi)的計(jì)算方法概論和折彎補(bǔ)償法）；重慶模具設(shè)計(jì)、鈑金展開(kāi)、產(chǎn)品三維造型、數(shù)控編程等培訓(xùn)。

一、鈑金展開(kāi)計(jì)算方法簡(jiǎn)述
鈑金零件的工程師和鈑金材料的銷(xiāo)售商為保證最終折彎成型后零件所期望的尺寸，會(huì)利用各種不同的算法來(lái)計(jì)算展開(kāi)狀態(tài)下備料的實(shí)際長(zhǎng)度。其中最常用的方法就是簡(jiǎn)單的“掐指規(guī)則”，即基于各自經(jīng)驗(yàn)的算法。通常這些規(guī)則要考慮到材料的類(lèi)型與厚度，折彎的半徑和角度，機(jī)床的類(lèi)型和步進(jìn)速度等等。
總結(jié)起來(lái)，如今被廣泛采納的較為流行的鈑金折彎算法主要有兩種：一種是基于折彎補(bǔ)償?shù)乃惴?，另一種是基于折彎扣除的算法。

為了更好地理解在鈑金模具設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)程中的一些基本概念，首先得了解以下幾點(diǎn)：
1、折彎補(bǔ)償和折彎扣除兩種算法的定義，它們各自與實(shí)際鈑金幾何體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2、折彎扣除如何與折彎補(bǔ)償相對(duì)應(yīng)，采用折彎扣除算法的用戶(hù)如何方便地將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到折彎補(bǔ)償算法；
3、K因子的定義，實(shí)際中如何利用K因子，包括用于不同材料類(lèi)型時(shí)K因子值的適用范圍。

二、鈑金模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)鈑金折彎補(bǔ)償法：
折彎補(bǔ)償算法將零件的展開(kāi)長(zhǎng)度描述為零件展平后每段長(zhǎng)度的和再加上展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度。展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度則被表示為“折彎補(bǔ)償”。
折彎區(qū)域就是理論上在折彎過(guò)程中發(fā)生變形的區(qū)域。簡(jiǎn)而言之，為確定展開(kāi)零件的幾何尺寸，讓我們按以下步驟思考：
1、將折彎區(qū)域從折彎零件上切割出來(lái)；
2、將剩余兩段平坦部分平鋪到一個(gè)桌子上；
3、計(jì)算出折彎區(qū)域在其展平后的長(zhǎng)度；
4、將展平后的彎曲區(qū)域粘接到兩段平坦部分之間，結(jié)果就是我們需要的展開(kāi)后的零件；
5.  K-因子法
K-因子是描述鈑金折彎在廣泛的幾何形狀參數(shù)情形下如何彎曲/展開(kāi)的一個(gè)獨(dú)立值。也是一個(gè)用于計(jì)算在各種材料厚度、折彎半徑/折彎角度等廣泛情形下的彎曲補(bǔ)償(BA)的一個(gè)獨(dú)立值。
我們可以肯定在鈑金零件的材料厚度中存在著一個(gè)中性層或軸，鈑金件位于彎曲區(qū)域中的中性層中的鈑金材料既不伸展也不壓縮，也就是在折彎區(qū)域中*不變形的地方。鈑金中性層的位置取決于特定材料的屬性如延展性等。假設(shè)中性鈑金層離表面的距離為“t”，即從鈑金零件表面往厚度方向進(jìn)入鈑金材料的深度為t。因此，中性鈑金層圓弧的半徑可以表示為(R+t).利用這個(gè)表達(dá)式和折彎角度，中性層圓弧的長(zhǎng)度(BA)就可以表示為：
BA = Pi**(R+T)A/180
為簡(jiǎn)化表示鈑金中性層的定義，同時(shí)考慮適用于所有材料厚度，引入k-因子的概念。具體定義是：K-因子就是鈑金的中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值，即：
K = t/T
因此，K的值總是會(huì)在0和1之間。一個(gè)k-因子如果為0.25的話就意味著中性層位于零件鈑金材料厚度的25%處，同樣如果是0.5，則意味著中性層即位于整個(gè)厚度50%的地方，以此類(lèi)推。綜合以上兩個(gè)方程，我們可以得到以下的方程(8)：
BA = Pi(R+K*T)A/180 (8)
其中幾個(gè)值如A、R和T都是由實(shí)際的幾何形狀確定的。所以回到原來(lái)的問(wèn)題，K-因子到底從何而來(lái)？同樣，回答還是那幾個(gè)老的來(lái)源，即鈑金材料供應(yīng)商、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)、手冊(cè)等。但是，在有些情況下，給定的值可能不是明顯的K，也可能不完全表達(dá)為方程(8)的形式，但無(wú)論如何，即使表達(dá)形式不完全一樣，我們也總是能據(jù)此找到它們之間的聯(lián)系。
例如，如果在某些手冊(cè)或文獻(xiàn)中描述中性軸（層）為“定位在離鈑料表面0.445x材料厚度”的地方，顯然這就可以理解為K因子為0.445，即K=0.445。這樣如果將K的值代入方程(8)后則可以得到以下算式：
BA = A (0.01745R + 0.00778T)
如果用另一種方法改造一下方程(8)，把其中的常量計(jì)算出結(jié)果，同時(shí)保留住所有的變量，則可得到：
BA = A (0.01745 R + 0.01745 K*T)
比較一下以上的兩個(gè)方程，我們很容易得到：0.01745xK=0.00778,實(shí)際上也很容易計(jì)算出K=0.445。
仔細(xì)地研究后得知，在SolidWorks系統(tǒng)中還提供了以下幾類(lèi)特定材料在折彎角為90度時(shí)的折彎補(bǔ)償算法，具體計(jì)算公式如下：
軟黃銅或軟銅材料：BA = (0.55 * T) + (1.57 * R)
半硬銅或黃銅、軟鋼和鋁等材料：BA = (0.64 * T) + (1.57 * R)
青銅、硬銅、冷軋鋼和彈簧鋼等材料：BA = (0.71 * T) + (1.57 * R)
實(shí)際上如果我們簡(jiǎn)化一下方程(7)，將折彎角設(shè)為90度，常量計(jì)算出來(lái)，那么方程就可變換為：
BA = (1.57 * K * T) + (1.57 *R)
所以，對(duì)軟黃銅或軟銅材料，對(duì)比上面的計(jì)算公式即可得到1.57xK = 0.55，K=0.55/1.57=0.35。同樣的方法很容易計(jì)算出書(shū)中列舉的幾類(lèi)材料的k-因子值：
軟黃銅或軟銅材料：K = 0.35
半硬銅或黃銅、軟鋼和鋁等材料：K = 0.41
青銅、硬銅、冷軋鋼和彈簧鋼等材料：K = 0.45
前面已經(jīng)討論過(guò)，有多種獲取K-因子的來(lái)源如鈑金材料供應(yīng)商，試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)和手冊(cè)等。如果我們要用K-因子的方法建立我們的鈑金模型，我們就必須找到滿足工程需求的K-因子值的正確來(lái)源，從而得到完全滿足所期望精度的物理零件結(jié)果。
在一些情況下，因?yàn)橐m應(yīng)可能很廣泛的折彎情形，僅靠輸入單一的數(shù)字即使用單一的K-因子方法可能無(wú)法得到足夠準(zhǔn)確的結(jié)果。這種情況下，為了獲得更為準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)該對(duì)整個(gè)零件的單個(gè)折彎直接使用BA值，或者使用折彎表描述整個(gè)范圍內(nèi)不同的A、R、T的所對(duì)應(yīng)的不同BA、BD或K-因子值等。

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