Bảng tra hệ số K-Factor và dung sai tiêu chuẩn trong chấn gấp kim loại tấm

Trong lĩnh vực gia công kim loại tấm, một trong những thách thức lớn nhất đối với các kỹ sư thiết kế CAD/CAM là làm sao tính toán chính xác kích thước phôi trải phẳng (Flat Pattern) trước khi đưa vào máy chấn. Vật liệu khi bị uốn cong sẽ bị giãn ra ở mặt ngoài và nén lại ở mặt trong, dẫn đến kích thước thành phẩm thay đổi so với phôi ban đầu. Để giải bài toán này, việc hiểu rõ và áp dụng đúng hệ số K Factor trong chấn tôn, kết hợp với các tiêu chuẩn dung sai là bắt buộc.

Bài viết dưới đây, đội ngũ kỹ thuật của Metaltech 1 sẽ chia sẻ chi tiết cách tính toán phôi chấn và cung cấp bảng tra cứu K-Factor chuẩn xác nhất.

1. Hệ số K-Factor là gì? Bản chất của độ giãn dài vật liệu

Khi chấn gấp một tấm kim loại, tiết diện của tấm tại vị trí uốn sẽ chia làm 3 vùng chịu lực khác nhau:

1. Vùng nén (Compression): Bề mặt bên trong góc uốn bị nén lại.
2. Vùng kéo (Tension): Bề mặt bên ngoài góc uốn bị kéo giãn ra.
3. Trục trung hòa (Neutral Axis): Nằm giữa vùng nén và vùng kéo. Tại đây, vật liệu không bị nén cũng không bị kéo căng, đồng nghĩa với việc chiều dài của Trục trung hòa trước và sau khi chấn là không đổi.

Hệ số K-Factor (K-Factor) chính là tỷ số giữa khoảng cách từ bề mặt bên trong góc uốn đến Trục trung hòa (ký hiệu là t) so với tổng độ dày của tấm kim loại (ký hiệu là T).

Công thức: K = t / T

Trong thực tế, K-Factor thường nằm trong khoảng từ 0.25 đến 0.5. Hệ số này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố:

• Loại vật liệu (Thép đen, Inox, Nhôm, Đồng…).
• Độ dày của tấm kim loại.
• Bán kính uốn trong (Inside Bend Radius – R).
• Phương pháp chấn (Chấn tự do – Air Bending hay Chấn dập – Bottoming).

2. Bảng tra hệ số K-Factor tham khảo cho các vật liệu phổ biến

Để thuận tiện cho việc thiết lập thông số trên các phần mềm như SolidWorks, AutoCAD hay Inventor, các kỹ sư có thể tham khảo bảng giá trị K-Factor thực nghiệm dưới đây (áp dụng phổ biến cho phương pháp chấn tự do – Air Bending trên máy CNC):

(Lưu ý: Bảng trên mang tính chất tham khảo. Trong gia công thực tế, để đạt độ chính xác tuyệt đối, kỹ sư xưởng cần tiến hành chấn mẫu thử (test bend) để xác định giá trị K-Factor và Bend Deduction (độ trừ chấn) chính xác cho từng lô vật liệu và hệ thống cối chày cụ thể).

3. Dung sai chấn gấp tiêu chuẩn trong gia công cơ khí

Ngay cả khi bạn đã áp dụng đúng tính toán phôi chấn, việc đạt được thông số tuyệt đối 100% trong thực tế là bất khả thi do sai số của thiết bị đo, độ đàn hồi ngược (Springback) của vật liệu và dung sai bề dày của bản thân phôi thép.

Vì vậy, các bản vẽ kỹ thuật luôn phải đi kèm yêu cầu về dung sai chấn gấp. Tại các nhà máy gia công sử dụng máy chấn thủy lực CNC hiện đại như Metaltech 1, tiêu chuẩn dung sai thường được kiểm soát như sau:

• Dung sai góc chấn: ± 0.5° đến ± 1° (Phụ thuộc vào độ dài đường chấn và độ dày vật liệu).
• Dung sai kích thước sau chấn (Chiều dài cánh uốn): * Với phôi mỏng (T < 3mm): ± 0.2mm đến ± 0.3mm.
  • Với phôi dày (T > 3mm): ± 0.5mm.

4. Tại sao kỹ sư thiết kế nên hợp tác với xưởng gia công quy trình khép kín?

Bài toán tính toán phôi chấn (Flat Pattern) sẽ trở nên vô nghĩa nếu khâu Cắt phôi ban đầu bị sai lệch kích thước. Nếu bạn mang đi cắt plasma bị vát mép, hoặc cắt dập bị ba-ớ cộm lên, máy chấn CNC sẽ không thể ép phôi nằm chuẩn xác trên cối, dẫn đến góc uốn bị sai.

Đó là lý do các kỹ sư luôn ưu tiên tìm đến các xưởng gia công đồng bộ. Tại Metaltech 1, chúng tôi cung cấp quy trình tạo phôi khép kín. Phôi được chúng tôi Cắt Laser CNC với dung sai cực thấp (± 0.05mm), mạch cắt láng mịn, tạo tiền đề hoàn hảo cho hệ thống máy Chấn gấp CNC vận hành êm ái, bám sát mọi thông số K-Factor mà các kỹ sư đã dày công tính toán.

Nếu bạn đang có một bản vẽ phức tạp và cần một đối tác đủ năng lực để hiện thực hóa nó với độ dung sai khắt khe nhất, hãy liên hệ với bộ phận kỹ thuật của Metaltech 1. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn bóc tách bản vẽ và tư vấn phương pháp gia công tối ưu chi phí.