冰箱鈑金件展開尺寸計算淺析

屈福康

（廣東工業大學 華立學院，廣州 511325）

板料被折彎后，斷面外層纖維被拉伸變長，內層纖維被壓縮變短，所以必然有一層纖維折彎前后長度保持不變，這就是鈑金零件的材料厚度中的“中性層”。計算鈑金折彎展開料長度，實際上就是計算變形中性層的長度。但中性層位置受材料種類、材料厚度以及折彎半徑等諸多因素的影響，測量難度較大，因此需要對鈑金折彎展開料長度計算進行優化，提升計算準度。

1 展開尺寸簡圖

某鈑金件彎曲圖與展開圖如圖1、圖2所示。其中材料厚度為T，假設中性鈑金層與零件表面距離為t，R位扇形區域在折彎過程中，t厚度部分會被壓縮，中性鈑金層不變形，而另一部分則會延伸。由于A、B未發生形變，所以展開尺寸L=A+B+BA。

圖1 鈑金件彎曲圖

圖2 鈑金件展開圖

2 鈑金件展開尺寸計算方法

2.1 K因子法

K為鈑金中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值，其數值取決于特定材料屬性，如屈服強度、延展性等，同時加工方式對K值也有影響。根據圖1所示，K值與中性鈑金層離零件表面距離t的關系，如式（1）所示。

根據圖2所示，彎曲區域中中性層的圓弧長度為BA，中性鈑金層圓弧半徑用R+t表示，折彎角度參數為α，則中性層圓弧的長度BA如式（2）所示。

將式（1）代入式（2），則鈑金件展開尺寸L如式（3）所示。

2.2 K因子取值

目前K因子值獲取方法有很多種，如鈑金材料供應商提供、通過試驗獲取、依靠經驗或者查找資料手冊等。但是通常K因子數值一般通過實際折彎操作試驗獲取，并且K值會根據板材和折彎機器不同發生改變，相關工作人員可以參考以上途徑獲取K數值，并結合實際生產積累適合企業的K因子數值。

3 冰箱鈑金件展開尺寸計算實例

接下來，針對冰箱門板展開尺寸進行計算，冰箱門板結構如圖3所示，材料厚度為0.5mm，其成型方式為上下模滾輪彎折成型，模具間隙1mm。

使用K因子法，根據經驗取K值為0.35，將相關數據代入式（3），可得冰箱門板展開尺寸L如式（4）所示。

圖3 冰箱門板成型截面圖

4 結論

實際生產中，相關人員在計算鈑金件展開尺寸和編制工藝文件時常常會用到K因子或者其他方法，筆者通過查閱各種相關鈑金工藝設計手冊發現，目前沒有可靠數值可以被直接應用到鈑金件展開尺寸計算中去，所以這些系數需要相關人員在生產過程不斷通過積累，最終建立一個適合企業需求的K因子數值表，同時結合其他的展開尺寸計算方法，對整個零件展開尺寸進行計算，獲得更為準確的結果，保證產品成型穩定性以及車間正常生產。