Bei der Berechnung des Verkürzungswerts wird der sogenannte K-Faktor verwendet. Hierbei handelt es sich um das Verhältnis der Position der neutralen Faser (t in der Abbildung unten) zur Materialstärke (T). Beim Biegen von Metall wird das Material am inneren Radius in einen komprimierten Zustand versetzt, während auf das Material am äußeren Radius Zug ausgeübt wird. Die neutrale Faser ist der Punkt ohne Beanspruchung, an dem das Material von Druck zu Zug übergeht.
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K-Faktor = t/T |
Der K-Faktor ist eine geometrische Berechnung und berücksichtigt keine physikalischen Faktoren für einen Biegeprozess (Materialtyp, Typ des Biegevorgangs, Werkzeuge usw.). Daher kann der tatsächliche K-Faktor für eine Konfiguration nur durch eine Umkehrrechnung aus einem tatsächlichen Biegevorgang berechnet werden. Anders ausgedrückt: Erst das Metall biegen, anschließend das Ergebnis messen und dann den K-Faktor berechnen.
SpaceClaim bestimmt die korrekte K-Faktor-Kurve, so dass das Ergebnis genauer ist, ohne dass der K-Faktor modifiziert oder häufig die Biegetabellen geändert werden müssen. Der Standardverkürzungswert liefert für normale Biegungen, die mit normalen Werkzeugen und einer normalen Biegepresse erzeugt werden, ein genaues Ergebnis. Für einfache Teile sollten die Standardverkürzungswerte verwendet werden. Für Spezialfälle kann eine Verkürzungswerttabelle verwendet werden.
Die für die Standardwerte in SpaceClaim verwendete Kurve wird unten dargestellt.
Der Graph enthält drei Segmente: rot, blau und grün.
- Das rote Segment stellt Biegeradien kleiner als die Materialstärke dar. Aufgrund der physikalischen Einschränkungen für die Kompressibilität von Stahl können Biegungen mit einem kleineren Radius als der Stärke beim Luftbiegen nur schwer erreicht werden.
- Das blaue Segment zeigt, dass bei der Zunahme des inneren Radius der K-Faktor nicht konstant ist. Er nimmt bis zu ca.0,5 zu, wenn der innere Radius ungefähr das Vierfache der Materialstärke beträgt. Darüber hinaus nimmt er nicht weiter zu, da das Material nicht weiter gedehnt wird. Ein K-Faktor über 0,5 ist nicht möglich.
- Das grüne Segment ist konstant bei 0,5. Dies ist die neutrale Achse für Biegungen, deren Radius mehr als das Vierfache der Materialstärke beträgt.
Die Stelle, an der sich das rote und das blaue Segment berühren, ist wichtig. Sie stellt einen Biegeradius dar, der der Materialstärke entspricht. Bei normalen Biegungen wird der K-Faktor durch eine Umkehrrechnung wie folgt bestimmt:
K = (4-PI) / PI = 0,27324
Dies kann von den Herstellern von Biegepressen bestätigt werden. Dieser Wert ist für normale Biegungen korrekt, da er auf dem tatsächlichen physischen Ergebnis basiert.
Für Materialien und Prozesse können Verkürzungswerttabellen erstellt werden. Nach dem Füllen der Tabellen (dies ist ein einmaliger Vorgang) kann mit den Tabellen abgewickelt oder der Standardwert verwendet werden.
Wenn im Strukturbaum auf oberster Ebene eine Blechkonstruktion ausgewählt ist, wird die Option Typ des K-Faktors in der Gruppe Blech im Fensterbereich Eigenschaften angezeigt. Für den K-Faktor ist standardmäßig der Typ Variabel eingestellt. Es kann jedoch auch ein konstanter K-Faktor ausgewählt werden.
Mit der Option Konstant für den Typ des K-Faktors kann ein numerischer Wert für das Teil eingegeben werden. Mit dieser Option können Konstruktionen anderen gängigen CAD-Funktionen zugeordnet werden oder die Konstruktion an spezielle Standards oder Toleranzbereiche eines Unternehmens angepasst werden, um mehrere Abwicklungsergebnisse zu erzielen.
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Der K-Faktor sollte nur geändert werden, damit er den Verarbeitungseigenschaften des Blechs entspricht. |