説明

中立面基準法の展開長の計算式(L = a + x + b)と演習問題

展開長は、直線部の長さに中立面の円弧の長さ x を加えて求めます。

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板厚・曲げ半径・曲げ角度か、外寸と伸び補正値から、曲げの展開長(mm)

abxRΘ
曲げの図(a・b は直線部、x は中立面の曲げ部の長さ、Θ は曲げ角度)

計算式と記号

中立面基準法は、曲げても長さの変わらない中立面の長さを展開長とする方法です。アマダの板金加工の基礎講座(第11回)の式は次のとおりです。

記号意味単位
L展開長(曲げる前の板の長さ)mm
a・b曲げの両側の直線部(円弧を除いた平らな部分)mm
x曲げ部の長さ(中立面の円弧の長さ)mm
Θ曲げ角度(曲げた後の2つの面の内側の角度)°
R内側の曲げ半径mm
t1曲げた所の板厚(R≧5t は元の板厚 t と同じ)mm

180 − Θ は円弧の中心角です。R が板厚の5倍以上の曲げ(中立面基準法ー1)は板厚が変わらず、中立面は板厚の中心にあると考えて t1 = t で計算します。5倍より小さい曲げ(中立面基準法ー2)は、R/t の表の t1/t で t1 を求めます。

90°曲げの式(1.57)

曲げ角度 Θ が 90° なら (180 − 90) ÷ 360 × 2π は π ÷ 2 で、円周率を 3.14 とすると 1.57 です。出典はこれを L = a + 1.57 (R + t/2) + b と書いています(R<5t は t/2 を t1/2 にします)。

板厚 2.3 mm・内側の曲げ半径 15 mm の 90°曲げなら、x = 1.57 × (15 + 2.3 ÷ 2) = 25.36 mm です。円周率 π(3.14159…)で計算すると 25.37 mm になります。直線部 a 40 mm・b 50 mm なら展開長は 115.36 mm(π なら 115.37 mm)です。

演習問題 8(曲げが2か所)

出典の演習問題 8 は、板厚 2.3 mm・内側の曲げ半径 15 mm で、曲げ角度 60° と 120° の曲げが2か所ある形です。R/t = 15 ÷ 2.3 = 6.52… で 5 以上なので、中立面は板厚の中心(R + t/2 = 16.15 mm)です。円周率は 3.14 とします。

部分式長さ(mm)
直線部40 + 30 + 50120
R部(60度)2 × 16.15 × 3.14 × 120 ÷ 36033.81
R部(120度)2 × 16.15 × 3.14 × 60 ÷ 36016.90
展開長120 + 33.81 + 16.90170.71

曲げ角度 60° の曲げは円弧の中心角が 120°、120° の曲げは 60° です。曲げが2か所以上の形は、直線部を全部合計し、曲げごとに求めた曲げ部の長さ x を加えます。計算の画面では曲げ1か所ずつ x を求められます(曲げ角度 60° なら 33.81 mm、120° なら 16.90 mm)。

中立面基準法は近似値

出典は、中立面基準法を机上の計算で近似値としています。精度の高い製品が要求されるときは、外側寸法加算法(伸び補正値)で計算する必要があります。曲げ部の半径が小さい一般的な板金加工製品は外側寸法加算法で、半径が板厚の5倍以上の曲げは中立面基準法で展開長を求めます(第3回)。

出典

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板厚・曲げ半径・曲げ角度か、外寸と伸び補正値から、曲げの展開長(mm)