K فاکتور در صنعت ورق­کاری ضریبی از موقعیت تار خنثی نسبت به ضخامت ورق میباشد. وقتی که ورق خم میشود، قسمت فوقانی ورق تحت فشار و قسمت پایینی آن تحت کشش قرار میگیرد.

مرز مابین این فشردگی و کشش را تار خنثی می­نامند که موقعیت آن، بسته به خواص مکانیکی و ضخامت ورق متغیر است.

تصویر زیر نشان می‌دهد که قسمت فوقانی خم چقدر فشرده و قسمت پایینی آن چه مقدار کشیده شده است.

k  فاکتور نسبت حاشیه‌ی تار خنثی و ضخامت ورق است.

از آنجایی که‌ K فاکتور بطور مستقیم به مقدار کشش ورق در طول خم مرتبط است، از آن برای محاسبه‌ی سطح گسترده ورق استفاده می‌شود.

از آن همچنین برای مشخص نمودن Bend deduction  و Bend Allowances اولین قطعه استفاده می‌شود.

داشتن k فاکتور صحیح، کلید طراحی سازه های دقیق مهندسی است، زیرا بکمک آن می‌توان Bend deduction را برای انواع زوایا بدون نیاز به نمودار پیش‌بینی کرد.

به همین دلیل k فاکتور بمنظور محاسبه سطح گسترده ورق اغلب توسط نرم‌افزارهای طراحی مانند  Solid Edge, SolidWorks و Pro-Engineer استفاده می‌شود، اگرچه Pro-Engineer از نوعی متغیر بنام Y فاکتور استفاده می‌کند.

اگر شما  Bend Alowances را داشته باشید (BA) ، می‌توانید k فاکتور را از آن بدست آورید.

 

مراحل محاسبه‌ی k فاکتور

از آنجایی که k فاکتور وابسته به خواص مکانیکی و ضخامت‌ ورق است، هیچ راه ساده‌ای برای محاسبه‌ی آن قبل از خم اولیه وجود ندارد.به‌طور معمول k فاکتور همیشه بین ۰ تا ۰٫۵ است.

به‌منظور یافتن k فاکتور شما باید یک قطعه‌ی نمونه را خم کرده و Bend Allowances را محاسبه کنید. سپس بمنظور بدست آوردن K فاکتور، BA را در معادله مربوطه قرار دهید.

۱- با آماده‌سازی ورق خام نمونه که از سایزهای شناخته‌شده و برابر هستند شروع میکنیم. ورق‌های خام باید حداقل ۳۰ سانتی­متر طول داشته باشند تا امکان ایجاد یک خم جفتی و یک عمق چند اینچی را داشته باشند.

برای مثال ما ورقی به ضخامت۰٫۰۷۵ اینچ و با طول و عرض ۱۲ اینچ داریم. (طول قطعه در محاسباتمان استفاده نخواهد شد). برای انجام محاسبات به آماده‌سازی و اندازه‌گیری‌های میانگین حداقل ۳ نمونه نیاز داریم.

 

۲- دستگاه خمتان را با ابزار موردنیاز برای خم ۹۰ درجه فلز با ضخامت مورد نظر تنظیم کنید .

۳- یک‌بار که قطعات نمونه‌ی خود را با دقت خم کردید طول فلج (b) هر قطعه را اندازه بگیرید. مقادیر را ثبت کرده و و میانگین آن را بدست آورید. این طول باید حدودا بیش از نصف طول اصلی باشد. برای مثال میانگین طول پایه ما ۲٫۰۷۳ اینچ است.

۴-     اندازه‌ی دوم، شعاع داخلی است که در حین فرایند خم ایجاد می­شود. شما میتوانید از گیج های شعاع برای بدست آوردن این مقدار استفاده کنید. برای مثال ما شعاع داخلی ۰٫۱۰۵ اینچ را بدست می­آوریم.

 

۵-     اکنون که اندازه‌هایتان را دارید، BA را مشخص میکنیم.

برای این کار ابتدا طول پایه را با تفریق ضخامت ماده و شعاع داخلی، از طول فلج بدست می­آوریم.(توجه داشته باشید که این معادله فقط برای خم‌های ۹۰ درجه بکار می‌آید زیرا طول پایه از نقطه‌ی مماس است) .

در مثال ما طول پایه بصورت زیر بدست خواهد آمد:

۲٫۰۷۳ – ۰٫۱۰۵ – ۰٫۰۷۵ = ۱٫۸۹۳

۶-     در مرحله بعد، دوبرابر طول پایه را از طول اولیه تفریق کرده تا BA مشخص شود

 ۴ –( ۱٫۸۹۳ x 2) = 0.214

 

۷-   در مرحله آخر برای محاسبه k فاکتور، کافی است که مقادیر Bend Allowance (BA), Bend Angle ( ), Inside Radius (IR)  وMaterial Thickness (MT) را در معادله‌ی زیر قرار دهیم.

نمودار K فاکتور

 

k فاکتور اصولاً عددی بین ۰ تا ۵٫۰ رده‌بندی می‌شود. البته برای ورق های استاندارد با ضخامت‌های استاندارد  k فاکتورهای کوچک‌تر و بزرگ‌تر هم امکان‌پذیر است.

بمنظور افزایش سرعت طراحی، برای متریال ها و خم های مختلف بسته به ضخامت ورق، جداول k فاکتور محاسبه و طراحی شده­اند. جدول زیر مقادیر k فاکتور را برای سه گرید مختلف ورق و سه نوع خم رایج نمایش میدهد:

 

 

K فاکتور خم ۱۸۰ درجه

توجه داشته باشیدکه k فاکتور از یک خم ۱۸۰ درجه بی‌معنا خواهد بود زیرا منجر به شکست بیرونی خواهد شد.

به همین دلیل K فاکتورها برای محاسبه‌ی allowance های بیش از ۱۷۴ درجه استفاده نشده و به‌جای آن از hem allowance با ۴۳% ضخامت ورق استفاده می‌شود.

 

مترجم: عالیه مدرسیان

منبع: www.sheetmetal.me