Como dimensiono as placas de metal para obter as dimensões corretas após a dobragem?

Estou projetando uma placa de metal que será cortada a laser (ou cortada à máquina) e depois dobrada. Quero saber como dimensionar a placa pré-dobrada para obter as dimensões corretas após a dobragem.

Minha parte real não é exatamente assim (simplifiquei para facilitar o desenho), mas mostra o que quero alcançar. Nesse caso, é uma placa de alumínio de 2 mm. As setas vermelhas mostram as dimensões internas após a dobragem que eu quero especificar e alcançar. Os furos também devem estar alinhados e a janela deve ser colocada corretamente.

Intuitivamente, eu esperaria alguma compressão ao longo da parte interna das dobras e alongamento nas partes externas - idealmente ao longo do centro da placa - mas não sei se é isso que vai acontecer.

Supondo que as setas vermelhas tenham 100 mm cada, a placa deve ter 300 mm? Acho que não, então como faço para calcular o raio de curvatura que será alcançado e se eu precisar adicionar (ou remover) material nas dobras para atingir as dimensões necessárias?

Sua suposição está certa! Uma placa de 300 mm de comprimento com duas dobras não serve! Isso ocorre porque você precisa levar em consideração a tolerância e a compensação de curvatura!

Mas por que é assim?

Aqui está um diagrama do que está acontecendo:

Quando você dobra um material, parte dele se estende (a parte externa da dobra), enquanto outra parte se retrai (a parte interna).

A linha (na espessura da placa) onde a cota não muda é chamada de linha neutra.

A linha neutra geralmente está localizada entre um terço e meio da espessura do material (do interior para o exterior da dobra). Isso significa que esta linha manterá sua dimensão, enquanto a superfície superior (superfície interna da dobra) se contrai um pouco e a superfície inferior (superfície externa da dobra) se expandirá um pouco.

A Wikipedia possui uma boa parte do cálculo necessário, levando em consideração o ângulo da dobra e a espessura do material.

Aqui está a fórmula para a permissão de dobra: $BA = A \left( \frac{\pi}{180} \right) \left( R + K \times T \right)$

Onde, BAé a tolerância de dobra, Aé o ângulo de curvatura em graus, Ré o raio de curvatura interno, Ké a razão entre a distância da face interna à linha neutra e a espessura do material, geralmente , e é a espessura do material.$\frac{1}{3}$T

E aqui está a fórmula para a dedução de dobra:$BD = 2 \left(R + T \right) \tan{ \frac{A}{2}} - BA$

Onde, BDé a Dedução de dobra, Ré o raio de curvatura interno, Aé o ângulo de curvatura em graus, Ré o raio de curvatura interno, Té a espessura do material e BAé a margem de curvatura.

No seu caso, você deseja calcular a distância das faces internas, não apenas da parte reta da placa de metal.

Para fazer isso, basta adicionar a espessura do material às suas dimensões, ou seja, o seu comprimento A (da figura acima) é .$(New Length) = (Old Length) + t * 2$

Sim, use o alumínio 5052 H32 para peças de chapa com dobras. r = ou> T. Eu faço assim, pego os comprimentos das linhas retas e reserve. O t / T é um pouco mais que 0,50, digamos 0,53 até você obter o número real. K = t / T, o raio da linha neutra está dentro de r + t = r + 0,53T Para uma dobra de 90 graus, o comprimento da dobra é 2 * pi * (r + t) / 4 = pi * (r + t ) / 2 = pi * (r + 0,53T) / 2, para qualquer ângulo de dobra, o comprimento da dobra é 2 * pi * (r + t) * ângulo / comprimento de 360 ​​= comprimentos retos + comprimento da dobra, continue a adicionar mais dobras, se necessário, por exemplo: ângulo 1-1 / 4in x 2-1 / 4in em dimensões externas, 90deg dobra, 1 / 8in thk alumínio 1 / 8in de raio interno, remova te er para obter retas 1in e 2in, adicione 2 * pi * (.125 + .53 ​​(.125)) em / 4 = 3in + .3in = 3.3in