Развертка листового металла, построение развертки, развертка труб, 3d-модели, коэффициент нейтрального слоя

Листовой металл является самым распространенным материалом для производства различных металлоконструкций. Из него можно вырезать различные фигуры, гнуть, вальцевать и таким образом получать всевозможные формы детали, которые трудно получить из других сортаментов. Изготовление изделий путем гибки и сварки листового металла является каждодневной работой предприятий, занимающихся изготовлением металлоконструкций.

Прежде, чем приступить к изготовлению гнутой детали необходимо создание ее заготовки. Заготовкой здесь является развертка листового металла. Вырезав по её размерам лист металла и загнув в размеченных местах получаем деталь необходимой нам конфигурации.

Построение таких разверток является частой задачей конструкторов и технологов на производстве металлоконструкций. Строить их вручную довольно трудоемко, данный процесс занимает много времени и к тому же обладает некоторым риском появления ошибок в силу большого объёма ручного расчета размеров развертки, то есть человеческого фактора.

Уже давно этот процесс удачно автоматизирован, и современные CAD-системы обладают специальными модулями «Листовой металл» для проектирования гнутых деталей из листового металла и автоматического получения их разверток.

При автоматизированном проектировании применяют два метода.

1. Построить 3d-модель, преобразовать в листовой металл и получить развертку.

2. Построить базовую плиту и гнуть ее, добавляя новые стенки под разными углами и радиусами.

Больше про гибку листового металла можно посмотреть здесь, а вот на чем я хотел бы акцентировать Ваше внимание в данной статье, так это на коэффициенте нейтрального слоя.

При автоматизированном проектировании развертки листового металла в CAD-системе всегда необходимо учитывать по какой кромке (наружной, внешней или средней линии) строится развертка. Другими словами учитывать коэффициент нейтрального слоя (К). Например, если коэффициент нейтрального слоя примем 0,5, что соответствует середине толщины листового металла, то длина развертки составит 113,635 мм, а если K=0.1, то Lразвертки=110,4934 мм. Разница очевидна, во втором случае полностью бракованная деталь, так как из 110 мм 113 уже никак не сделать, если конечно не сплющить ее в толщине, но это уже другая история).

Развернутая длина гиба равна длине этого нейтрального слоя элемента. Нейтральный слой не растягивается и не сжимается при сгибе детали. И положение этого нейтрального слоя как раз и определяет коэффициент К. При увеличении коэффициента нейтральный слой смещается к внешней стороне сгиба. Этот коэффициент зависит от множества факторов, таких как физические характеристики материала, толщина листа, радиус сгиба. Его рассчитывают по специальным формулам.

Таблица коэффициента К в зависимости от толщины листа (S) и радиуса гибки (r) можно выбрать из следующей таблицы.

Часто про этот коэффициент забывают, всегда учитывайте этот фактор, так как именно из-за этого вроде бы незначительного значения, может быть полностью зарезана деталь без возможности доработки. Каждый случай индивидуален и необходимо менять коэффициент, поэтому корректируйте его исходя из своей ситуации.

Построение разверток осуществляется не только для листового металла, её также с успехом используют при создании шаблонов для отрезки труб, например, с уклоном на торце для создания угла поворота трубопровода. Но это уже немного другая тема, поэтому подробнее об этом можно узнать здесь…

Освоив такой метод проектирования деталей из листового металла можно легко делать подобные развертки одним кликом. Это здорово экономит время проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства к выпуску продукции, а также значительно снижает человеческий фактор и вероятность получения брака. Что всё вместе позитивно влияет на эффективность предприятия и конечно же на экономические показатели и прибыли в целом.

Развертка Прямоугольного Параллелепипеда. Определение, пример.

Бесплатный вводный урок по математике

Записаться

Если вам сделали сюрприз в подарочной прямоугольной коробке, знайте — это параллелепипед. Кирпич, кстати, тоже яркий пример многогранника с шестью гранями. В этой статье узнаем больше про эту фигуру и дадим примеры разверток для прямоугольного параллелепипеда.

Определение параллелепипеда

Параллелепипед — это многогранник, у которого шесть граней.

У параллелепипеда каждая грань представляют собой параллелограмм, противоположные грани которого равны.

Прямоугольный параллелепипед — это многогранник с шестью гранями, каждая из которых является прямоугольником.

Диагональ прямоугольного параллелепипеда — это отрезок, который соединяет две противоположные вершины. Все диагонали равны, пересекаются в одной точке и делятся ею пополам.

Демо урок по математике

Узнайте, какие темы у вас «хромают», а после — разбирайте их без зубрежки формул и скучных лекций.

Схема создания прямоугольного параллелепипеда

Для сборки параллелепипеда нужно распечатать развертку на обычном листе формата А4. Для печати можно использовать белую или цветную бумагу.

Как сделать развертку прямоугольного параллелепипеда:

1. Согнуть по обозначенным линиям вырезанную развертку параллелепипеда:
2. Обратить внимание на последовательность склеивания на лепестках.
   Приклеить центральный лепесток. Вот, что должно получиться:
3. Приклеить детали в месте склеивания №2 и №3. Вот так:
4. Получилась готовая модель прямоугольного параллелепипеда.

Развертка прямоугольного параллелепипеда с размерами

Геометрические размеры параллелепипеда №1:

• Длина = 120 мм
• Ширина = 90 мм
• Высота = 40 мм

Прямоугольный параллелепипед с такими размерами выглядит так:

Геометрические размеры параллелепипеда №2:

• Длина = 90 мм
• Ширина = 65 мм
• Высота = 50 мм

Прямоугольный параллелепипед с такими размерами выглядит так:

Геометрические размеры параллелепипеда №3:

• Длина = 60 мм
• Ширина = 40 мм
• Высота = 65 мм

Прямоугольный параллелепипед с такими размерами выглядит так:

Так выглядит соотношение размеров параллелепипедов для представленных разверток:

Развертка может пригодиться, если нужно сделать прямоугольный параллелепипед из бумаги или картона на уроке математики в 5 классе. Кроме школьных уроков эти знания пригодятся работникам производств. Например, на заводе по производству упаковки.

Также развертка помогает решать некоторые задачи. Например, находить кратчайшее расстояние между точками на поверхности геометрического тела.

Курсы по математике в онлайн-школе Skysmart помогут подтянуть оценки, подготовиться к контрольным, ВПР и экзаменам.

Шпаргалки по математике родителей

Все формулы по математике под рукой

Расчет выработки металлического листа — типичный вопрос

Расчет выработки металлического листа — типичный вопрос, который часто задают многие наши клиенты. К счастью, у них есть опыт, а если нет, то сегодня существует множество программ для черчения, которые выполняют этот расчет, точно так же, как многие гибочные станки с ЧПУ имеют эту возможность.

Очевидно, что здесь мы собираемся объяснять вещи теоретически, но, как известно, в процессе гибки металлического листа участвует множество факторов; тип пуансона и/или штампа, толщина листа, тип материала листа, направление волокон листа и т. д., по этой причине перед изготовлением большой серии заготовок всегда целесообразно проводить небольшой тест для проверки правильности всех параметров после сгибания листа.

А для тех, кто еще сомневается, приведем два варианта расчета указанной разработки;

FIRST

Это самый простой расчет, поскольку мы НЕ выполняем расчет нейтрального волокна материала , но, к сожалению, он действителен только для толщин до 2 м/м максимум и состоит из исключения в два раза больше толщины для каждого изгиба на 90º и, таким образом, получается полное развертывание листа.

Лучше на практическом примере; толщиной 1,5 м/м и для расчета выработки следующего листа (см. эскиз) сделаем следующий расчет:

70 – (2 x 1,5) + 25 – (2 x 1,5) + 15 = 104 м/м – длина детали (до гибки).

Расчет развития изгибаемой детали

ВТОРОЙ

Это самый надежный метод, но, прежде всего, перед выполнением такого расчета мы должны рассчитать нейтральное волокно материала , подлежащего изгибу.

Что такое нейтральное волокно материала?

После того, как материал был сложен, у нас есть его деформация, технически мы называем это ИЗГИБАЕМЫЕ ВОЛОКНА . Таким образом, есть внешняя часть, где материал был удлинен, что привело к ТЯГОВЫМ ВОЛОКНАМ , и внутренняя часть, где материал был укорочен, СЖАТИЕ ВОЛОКНА . Но как раз между этими двумя участками есть один, где материал не подвергался сжатию или растяжению, этот участок или точнее эта линия и есть так называемая нейтральная линия или НЕЙТРАЛЬНОЕ ВОЛОКНО .

Волокна сжатия и растяжения

Положение нейтральной линии

</amp-fit-text>»> Существует множество методов расчета положения нейтрального волокна , но мы считаем, что следующая таблица очень удобна, поскольку она точно определяет, что ее положение в основном зависит от внутренний радиус изгиба и его отношение к толщине.

Внутренний

——————————— 0,347 x толщина

0,5 ——————————— 0,387 x толщина

1 ———————————— 0,421 x толщина

2 ———————————— 0,451 x толщина

3 ——————————— – 0,465 х толщина

4 ———————————— 0,470 х толщина

5 ———————————— 0,478 х толщина

10 ——————— ————— 0,487 x толщина

Для примера; если внутренний радиус 3 м/м в изгибе, выполненном из металлического листа толщиной 2 м/м, будут сделаны следующие расчеты.

0,465 x 2 = 0,93 будет положение нейтрального волокна, см. приложенный эскиз

Положение нейтрального волокна

Ясно одно; положение нейтрального волокна всегда находится между 0,3 и 0,5 толщины листа нейтральное волокно?

Мы дадим две очень простые формулы для расчета нейтрального волокна в форме «L» и еще одну для формы «U», и мы рассмотрим ее на примере для каждого случая.

Г-образная форма

Формула:

Развертка = Плоская поверхность A + Плоская поверхность B + ¶ / 2 x (внутренний радиус + нейтральное волокно)

Давайте приведем пример с реальными измерениями для расчета;

L-образный профиль из листового металла

25 + 30 + 3,1415/2 x (3 + 0,93) = 61,17 м/м будет выработка листа

П-образная форма

Формула:

Проявление = Плоская поверхность A + Основание + Плоская поверхность B + ¶ / 2 x (2 x внутренний радиус + нейтральное волокно)

Приведем пример с реальными измерениями для расчета;

П-образный металлический листовой профиль

40 + 30 + 20 + 3,1415/2 х (2 х 5 + 1,912) = 108,71 будет разработка листа

Реверс-инжиниринг

В качестве лист является «живым» материалом и действие на изгиб зависит от многих факторов (толщина материала, качество и тип материала, ширина штампа и большой размер и т. д.), рекомендуется перед изготовлением большой серии сделать небольшой образец металлического листа сгибают, проверяя измерения перед сгибанием и повторно проверяя измерения после сгибания, поэтому мы можем скорректировать разработку в соответствии с нашими собственными измерениями и с максимально контролируемыми факторами.

Программное обеспечение для разработки моделей листового металла. Пластина и Лист.

Программное обеспечение для разработки моделей листового металла. Пластина и Лист.