K係数とは?
K係数は板金加工における基本となる定数です。曲げ加工の際に伸びも縮みもしない層、いわゆる中立軸が、板厚のどの位置にあるかを示します。値は0〜0.5の比率で表され、内側表面から中立軸までの距離を板厚で割ったものがKに相当します。K係数が分かれば、曲げ代(BA)・曲げ控除・展開長を正確に予測できるようになります。
この計算ツールの使い方
実測した曲げ代(BA)(曲げ部分を通る中立軸の円弧長)、曲げ角度(度)、内側曲げ半径、板厚を入力します。長さの単位はすべて揃えてください(すべてmm、またはすべてinch)。計算ツールがK係数と中立軸の位置を返します。
計算式の解説
曲げ代は中立軸の円弧長に等しく、$$\text{BA} = \frac{\pi}{180} \cdot \alpha \cdot (\text{R}_i + K \cdot \text{T})$$と表せます。これをKについて解くと、$$K = \frac{\text{BA} - \frac{\pi}{180} \cdot \alpha \cdot \text{R}_i}{\frac{\pi}{180} \cdot \alpha \cdot \text{T}}$$となります。\(\frac{\pi}{180} \cdot \alpha\)の部分は、曲げ角度を度からラジアンへ変換しているだけです。
計算例
\(\text{BA} = 6.81\)、角度 = 90°、\(\text{R}_i = 3\)、\(\text{T} = 3\) とします。角度をラジアンに直すと $$90 \cdot \frac{\pi}{180} = 1.5708$$分母は $$1.5708 \cdot 3 = 4.7124$$分子は $$6.81 - 1.5708 \cdot 3 = 6.81 - 4.7124 = 2.0976$$です。よって $$K = \frac{2.0976}{4.7124} \approx 0.445$$となり、中立軸は内側面から \(0.445 \cdot 3 \approx 1.336\) の位置にあります。
よくある質問
K係数の一般的な値は? 一般的な鋼材やアルミニウムでは、おおよそ0.3〜0.5の範囲で、多くの場合0.42〜0.45あたりになります。
半径によってK係数は変わりますか? はい。板厚に対して内側半径が小さい(タイトな)ほど中立軸は内側に寄り、Kは小さくなる傾向があります。
どの単位を使えばよいですか? Kは無次元なので、どの単位でも構いません。BA・\(\text{R}_i\)・Tをすべて同じ単位で揃えることだけ守ってください。