冰箱钣金件展开尺寸计算浅析

屈福康

（广东工业大学 华立学院，广州 511325）

板料被折弯后，断面外层纤维被拉伸变长，内层纤维被压缩变短，所以必然有一层纤维折弯前后长度保持不变，这就是钣金零件的材料厚度中的“中性层”。计算钣金折弯展开料长度，实际上就是计算变形中性层的长度。但中性层位置受材料种类、材料厚度以及折弯半径等诸多因素的影响，测量难度较大，因此需要对钣金折弯展开料长度计算进行优化，提升计算准度。

1 展开尺寸简图

某钣金件弯曲图与展开图如图1、图2所示。其中材料厚度为T，假设中性钣金层与零件表面距离为t，R位扇形区域在折弯过程中，t厚度部分会被压缩，中性钣金层不变形，而另一部分则会延伸。由于A、B未发生形变，所以展开尺寸L=A+B+BA。

图1 钣金件弯曲图

图2 钣金件展开图

2 钣金件展开尺寸计算方法

2.1 K因子法

K为钣金中性层位置厚度与钣金零件材料整体厚度的比值，其数值取决于特定材料属性，如屈服强度、延展性等，同时加工方式对K值也有影响。根据图1所示，K值与中性钣金层离零件表面距离t的关系，如式（1）所示。

根据图2所示，弯曲区域中中性层的圆弧长度为BA，中性钣金层圆弧半径用R+t表示，折弯角度参数为α，则中性层圆弧的长度BA如式（2）所示。

将式（1）代入式（2），则钣金件展开尺寸L如式（3）所示。

2.2 K因子取值

目前K因子值获取方法有很多种，如钣金材料供应商提供、通过试验获取、依靠经验或者查找资料手册等。但是通常K因子数值一般通过实际折弯操作试验获取，并且K值会根据板材和折弯机器不同发生改变，相关工作人员可以参考以上途径获取K数值，并结合实际生产积累适合企业的K因子数值。

3 冰箱钣金件展开尺寸计算实例

接下来，针对冰箱门板展开尺寸进行计算，冰箱门板结构如图3所示，材料厚度为0.5mm，其成型方式为上下模滚轮弯折成型，模具间隙1mm。

使用K因子法，根据经验取K值为0.35，将相关数据代入式（3），可得冰箱门板展开尺寸L如式（4）所示。

图3 冰箱门板成型截面图

4 结论

实际生产中，相关人员在计算钣金件展开尺寸和编制工艺文件时常常会用到K因子或者其他方法，笔者通过查阅各种相关钣金工艺设计手册发现，目前没有可靠数值可以被直接应用到钣金件展开尺寸计算中去，所以这些系数需要相关人员在生产过程不断通过积累，最终建立一个适合企业需求的K因子数值表，同时结合其他的展开尺寸计算方法，对整个零件展开尺寸进行计算，获得更为准确的结果，保证产品成型稳定性以及车间正常生产。