2025-10-23
Hãy tưởng tượng một vỏ kim loại tấm được thiết kế tỉ mỉ trở nên vô dụng do một lỗi uốn nhỏ. Tình huống này làm nổi bật tầm quan trọng then chốt của thiết kế uốn trong chế tạo kim loại tấm — một quy trình tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, hiệu quả chi phí và hiệu suất. Bài viết này xem xét các nguyên tắc thiết kế uốn cơ bản để giúp các kỹ sư tránh những sai lầm phổ biến và đạt được kết quả vượt trội.
Uốn kim loại tấm liên quan đến biến dạng dẻo của các tấm kim loại bằng cách sử dụng máy ép thủy lực với bộ dụng cụ đấm trên và khuôn V dưới. Quy trình này tăng cường tính toàn vẹn cấu trúc bằng cách cải thiện độ bền, độ cứng và phân bố ứng suất đồng thời cho phép các hình dạng hình học phức tạp. Ví dụ, các thiết kế cong làm tăng đáng kể khả năng chịu tải trong các bộ phận.
Việc mô hình hóa kim loại tấm hiệu quả đòi hỏi phải xem xét cẩn thận ba thông số cơ bản: độ dày vật liệu, bán kính uốn và phần bù uốn.
Độ dày vật liệu nhất quán là điều cần thiết vì các bộ phận được chế tạo từ các tấm kim loại đơn lẻ. Quá trình xử lý tiêu chuẩn phù hợp với độ dày từ 0,9mm đến 20mm, với các vật liệu mỏng hơn (3mm) là tấm. Dung sai thực tế khác nhau dựa trên các yêu cầu cụ thể của bộ phận.
Bán kính uốn tối thiểu phải bằng độ dày vật liệu để tránh nứt hoặc biến dạng. Việc duy trì các hướng uốn nhất quán trong cùng một mặt phẳng sẽ làm giảm nhu cầu định vị lại, tiết kiệm thời gian và chi phí. Bán kính uốn đồng đều trên toàn bộ bộ phận cũng làm giảm chi phí sản xuất.
Trong quá trình uốn, trục trung hòa dịch chuyển vào trong. Hệ số K — đại diện cho tỷ lệ vị trí trục trung hòa (t) so với độ dày vật liệu (T) — tính toán phần bù vật liệu cần thiết. Bảng sau cung cấp các tham chiếu hệ số K cho các vật liệu và phương pháp uốn khác nhau:
| Bán kính | Loại Vật Liệu | Nhôm (Mềm) | Nhôm (Trung Bình) | Thép Không Gỉ (Cứng) |
|---|---|---|---|---|
| Uốn Không Khí | ||||
| 0 – t | 0.33 | 0.38 | 0.40 | |
| t – 3*t | 0.40 | 0.43 | 0.45 | |
| 3*t – >3*t | 0.50 | 0.50 | 0.50 | |
| Uốn Đáy | ||||
| 0 – t | 0.42 | 0.44 | 0.46 | |
| t – 3*t | 0.46 | 0.47 | 0.48 | |
| 3*t – >3*t | 0.50 | 0.50 | 0.50 | |
Giảm ứng suất uốn — các rãnh nhỏ tại các điểm nối uốn — làm giảm sự tập trung ứng suất, nếu không có thể làm biến dạng các chi tiết liền kề. Mặc dù nhỏ, các chi tiết này rất quan trọng để ngăn ngừa biến dạng trong các lỗ và khe.
Nếu không có biện pháp giảm thích hợp, các mối uốn liền kề cạnh có nguy cơ bị rách và lỗi sản xuất. Các rãnh giảm ứng suất phải có chiều rộng ít nhất bằng độ dày vật liệu và vượt quá bán kính uốn về chiều dài.
Gờ — bao gồm một mặt và uốn kết nối — yêu cầu các loại giảm ứng suất thích hợp khi không liền kề:
Các chi tiết cạnh chuyên biệt tăng cường hiệu suất của bộ phận, với việc gấp mép và nối mép là những ví dụ chính.
Gấp mép — các cạnh cuộn rỗng — tăng cường các bộ phận đồng thời loại bỏ các cạnh sắc. Thiết kế gấp mép tối ưu yêu cầu:
Mối nối — các cạnh gấp hình chữ U — cung cấp khả năng gia cố cấu trúc và lắp ráp. Ba loại chính tồn tại:
Các chi tiết gần các mối uốn có nguy cơ bị biến dạng trong quá trình tạo hình. Khoảng cách tối thiểu được khuyến nghị:
Các chi tiết gần các cạnh có thể gây ra phình ra. Duy trì khoảng hở tối thiểu là 2× độ dày vật liệu giữa các lỗ đùn và các cạnh của bộ phận.
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp đến chúng tôi
