Гибку на малые радиусы деталей мелких и средних размеров осуществляют как правило

Обновлено: 28.06.2024

Гибка является одной из наиболее распространенных формоизменяющих операций холодной штамповки, которая широко используется для получения разнообразных деталей из листового металла, профильного проката, труб и проволоки. В процессе гибки металл подвергается одновременному действию растягивающих и сжимающих усилий: на наружной стороне гиба волокна металла растягиваются и удлиняются, на внутренней стороне гиба — сжимаются и укорачиваются. И только центральный слой, или нейтральная линия, в момент гиба не испытывает сжатия и растяжения. Длина нейтральной линии после изгиба заготовки не изменяется. Если напряжения изгиба не превышают предела упругости материала, деформации заготовки будут упругими, и после снятия напряжений заготовка примет свой первоначальный вид. Существует и другой вид гибки — с растяжением, при котором обеспечивается получение точных углов и радиусов изгиба. Заготовка при такой гибке подвергается действию добавочной растягивающей силы, при этом все волокна металла испытывают растяжение. Наблюдается лишь некоторое сокращение площади поперечного сечения, тогда как угол и радиус гиба не изменяются. В слесарно-инструментальной практике, в частности при изготовлении штампов, гибочные работы широко распространены. При изготовлении деталей с очень малыми радиусами гиба возникает опасность разрыва наружного слоя заготовки в месте изгиба вследствие чрезмерного для данного материала относительного удлинения этого слоя. Опасность разрыва увеличивается при наличии дефектов поверхности заготовки (трещин, вырывов). Величина минимально допустимого радиуса гиба зависит от механических свойств материала заготовки, качества ее поверхности и от применяемой технологии гибки. Детали с очень малыми радиусами закругления следует изготовлять из пластичных материалов или предварительно подвергать исходный материал термической обработке — отжигу. При изготовлении деталей из малопластичных материалов с относительно малыми радиусами закруглений необходимо применять процессы гибки, при которых возникают незначительные растягивающие силы. Последние уменьшаются вследствие трения заготовки о гибочное приспособление или штамп. радиус гиба детали не следует принимать близким к минимально допустимому, если это не вызвано конструктивными требованиями. По технологическим соображениям даже для наиболее пластичных материалов нецелесообразно допускать радиус гиба меньше толщины заготовки.Следует принимать во внимание, что при вырубке материал заготовки вблизи линии среза наклёпывается (уплотняется) и его пластичность снижается; это вызывает необходимость увеличения минимально допустимого радиуса гиба. С увеличением толщины листового проката его пластические свойства снижаются, вследствие чего величина минимально допустимого радиуса значительно повышается. Несоблюдение основных положений при выборе радиуса гиба заготовок или деталей приводит к появлению трещин и других дефектов на металле. Разновидности гибки обусловлены требованиями к свойствам готовых деталей и формой исходных заготовок, скоб, петель, кронштейнов, колец и других изделий из листового, круглого и профильного металла. Заготовки можно сгибать под углом, по радиусу и по фасонным кривым. В зависимости от размеров и формы детали, профиля исходной заготовки и характера производства гибка осуществляется в штампах, на эксцентриковых, кривошипных, фрикционных й гидравлических прессах; на специальных ручных или механизированных устройствах и на гибочных и профилировочных станках. Как правило, длина заготовки указана на чертеже. Если этого размера нет, профиль заготовки следует разбить на участки, определить длину каждого из них, и, суммируя, найти общую длину. Например, необходимо определить длину заготовки для угольника из полосового металла. Профиль угольника состоит из двух прямолинейных и одного криволинейного участков. ГИБКА ТРУБ

Гибку труб производят ручным и механизированным способами в горячем и холодном состоянии, с наполнителями и без них в зависимости от диаметра трубы, материала и угла загиба. При горячей гибке с наполнителем труб отжигают, размечают, забивают один конец пробкой и для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке плотно заполняют мелким сухим песком. Слабая набивка приводит к сплющиванию трубы в местах изгиба, поэтому песок необходимо уплотнять, обстукивая трубу снизу доверху. После заполнения песком другой конец трубы забивают пробкой с отверстиями для выхода газов, образующихся при нагреве. В зависимости от диаметра и материала трубы должен быть установлен минимально допусимый радиус гиба, который берется не меньше трех диаметров трубы. Длина нагреваемой части трубы зависит от ее диаметра и угла гиба. Если трубу изгибают под углом 60°, то нагревают участок длиной, равной четырем диаметрам трубы; если изгибают под углом 45°, то длиной, равной трем диаметрам, и т. д. Длина нагреваемого участка трубы (мм) L = a * d/15 , где а — угол гиба трубы, градусы; d — наружный диаметр трубы, мм. При гибке труб диаметром 10 мм и больше необходимы специальные приспособления. Трубы диаметром 10—25 мм изгибают в приспособлениях типа рамки. Приспособление (рис. 1) имеет стальные планки 1 и 15, соединенные между собой колонками 17. В отверстиях планок установлены пальцы 3 и 10 с роликами 12 и 16. В центре планок установлена труба 6, закрепленная винтом 5. Передний торец трубы запрессован в головку 7. Эксцентрик рукоятки 8 шарнирно соединен осями с проушинами головки и со штоком 4. Перед началом гибки труб приспособление крепят болтами 2,9 а 11 к чугунной массивной плите 18. После этого вывинчивают винт 5 и снимают с колонок планку 15. Затем устанавливают в другие отверстия пальцы Зй 10 с роликами 12 и 16, к роликам прикладывают нагретую часть трубы 13, надевают на колонки планку 15 и закрепляют винтом 5. Далее прикладывают к трубе фасонную вставку 14, имеющую диаметр и радиус гиба трубы, и, нажимая на рукоятку 8, производят гибку трубы.

Рис. 1. Прием ручной гибки труб с помощью фасонных вставок на гибочном приспособлении.

Гибку сопряженных профилей в заготовках малых и средних размеров осуществляют в сложных гибочных штампах. Штамп (рис.2, а) имеет стальную плиту 1 с закрепленной на ней матрицей 5. Оформляющая поверхность матрицы имеет выпукло-вогнутый сопряженный профиль. Установленные на ее передних сторонах упорные планки 4 предназначены для укладки заготовок 6. Рабочая поверхность вставки пуансона 3 имеет такой же профиль, как и профиль матрицы, разница лишь в том, что сопряжения радиуса выпукло-вогнутого профиля выполнены с учетом толщины заготовки. Вставка пуансона вставляется в паз пуансонодержателя 2 и крепится с двух сторон контрольными штифтами.

Р ис, 2. Гибка сложных выпукло-вогнутых профилей деталей: а — простейший штамп для гибки петли; б — типы получаемых деталей

Для обеспечения достаточной точности высота Н прямой части отгибаемых стенок (полок) детали (рис. 2, б) должна быть больше двойной толщины, т. е. Н — R >= 2 s (при условии, что s s и гибка до получения заданного радиуса. Радиусы закругления у скоб должны быть равными; если это условие невыполнимо, получить деталь с одинаковой высотой полок затруднительно. Для точности фиксирования заготовок в штампах и предотвращения их сдвига в момент гибки желательно предусматривать в деталях технологические отверстия.

Из приведенных на рис. 2, б примеров следует: а) радиус гибки тем больше: чем меньше удлинение металла; б) с уменьшением угла гиба, особенно у металлов с малым относительным удлинением, радиус R должен быть увеличен; в) наименьшее значение, при прочих равных условиях, радиус имеет в случае, когда линия гиба расположена поперек направления прокатки; при расположении линий гиба под углом 45° или по направлению прокатки радиус должен быть увеличен; г) если при гибке заусенцы на кромке заготовки расположены наружу, т. е. в сторону матрицы, то необходимо значительное увеличение R.

К роме рассмотренных выше гибочных станков и блоков штампов, гибку угловых профилей на листовых заготовках производят на простейшем штампе (рис. 3).

Рис. 3. Гибочный угловой штамп.

Он имеет стальную плиту /, на которой установлена и закреплена винтами матрица 2. Рабочий профиль гнезда матрицы выполнен под углом 90°. На боковых сторонах матрицы установлены и закреплены винтами упорные планки 3 для заготовок 4. Рабочий профиль пуансона 5 выполнен под углом 89° с таким расчетом, чтобы после гибки заготовка слегка распрямлялась и был получен угол ос = 90° ± 15. Наименьшая допустимая высота отгибаемой полки Н > 2s + R, где s — толщина материала, R — радиус гиба. Гибку сложных профилей из листовой стали можно производить на ирофилегибочной машине (рис. 5, а). Она имеет две вертикальные стойки 1 и две головки 4 и 9, закрепленные на столе 6. По направляющим головок с помощью штурвалов 12 и 16 перемещается (вручную вверх и вниз) траверса 5; нижняя часть головок шарнирно соединена с траверсой 15, на оси 2 которой с двух сторон закреплены противовесы 3 и 10. На стол 6 укладывают заготовку 7 с кубиком 8, так чтобы боковая сторона кубика совпала с разметочной линией на заготовке и верхней плоскостью (с учетом толщины материала) траверсы 5. Затем, вращая штурвал 11, опускают траверсу 5 и слегка прижимают кубик 8 и заготовку 7. Вращая штурвалы 12 и 16, прижимают окончательно кубик и заготовку. Убедившись, что кубике заготовкой установлен правильно, захватывают снизу рукоятки 13 и 15, поднимают (на себя) вверх траверсу 14 и производят гибку угла на заготовке. На рис. 5, б показаны типовые детали, получаемые гибкой на стане. В результате соответствующей регулировки положения траверсы, осуществляющей настройку машины на заданный профиль гиба детали, гибку сложных профилей деталей производят за несколько операций. Исходными материалами для профилируемых деталей служит холоднокатаная сталь Ст08, алюминий, латунь и др. толщиной 0,02—3,0 мм и шириной до 1000 мм.

Рис. 5. Гибка деталей на профилегибочной машине.

На рис. 6. а показан простейший штамп для гибки профиля петли 3. На нижней плите 1 штампа в квадратном пазе посредине установлены на штифтах 8 и закреплены винтами 9 две сменные секции 2 и 7, образующие профиль матрицы. Пуансон 6 не имеет верхней плиты, как у обычных штампов, а крепится винтами 5 к основанию хвостовика 4.

Рис. 6. Простейшие штампы для гибки профилей петли (а) и сопряженной формы детали (б)

Перед гибкой устанавливают пуансон 6 в направляющем гнезде матрицы 7. Закрепляют хвостовик в ползуне, а нижнюю плиту—на столе пресса. Убедившись, что штамп установлен на прессе правильно, с помощью штурвала или гидравлической системы пресса поднимают пуансон, вставляют заготовку 3 в паз между секциями матрицы и опускают пуансон в направляющее гнездо; затем обжимают конец заготовки 3 радиусной выточкой, образующей профиль пуансона, и получают петлю необходимого размера. Для гибки профиля сопряженной формы детали 10 (рис. 6, б) используется простой штамп, имеющий нижнюю плиту 1 с продольным пазом посредине, в котором на штифтах 8 закреплена винтом 9 матрица 2. При гибке к столу пресса крепят нижнюю плиту штампа, затем между оформляющей полостью матрицы 2 и пуансоном 6 укладывают листовые прокладки, соответствующие толщине заготовки, закрепляют пуансон в ползуне пресса, поднимают его и вынимают прокладки из матрицы. Убедившись по оттиску прокладок, что их профиль совпадает с заданными, приступают к гибке заготовки.

По форме пружины делят на цилиндрические и фасонные, по виду нагрузки —- на пружины сжатия, растяжения и скручивания. У пружин, работающих на сжатие, витки расположены на некотором расстоянии друг от друга, У пружин, работающих на растяжение, витки прилегают один к другому. Концы пружин, работающих на сжатие, прижимают к смежным виткам, а концы пружин, работающих на растяжение, отгибают на 90° и загибают в виде полуколец и колец. Пружины общего назначения, работающие при относительно низких напряжениях, навивают в холодном состоянии из проволоки углеродистой стали 50 и 50Х. Для пружин точных штампов-автоматов применяют проволоку из качественной углеродистой и легированной сталей 60Г, 55С2, 50ХГ, 50ХФА и др. Цилиндрические пружины имеют наружный Dнш средний Do и внутренний Dвн диаметры. По наружному диаметру рассчитывают пружины, устанавливаемые в отверстия, по внутреннему — пружины, надеваемые на стержень. В конических пружинах на их широком конце различают наружный Dнш и внутренний Dвн.ш диаметры, а на узком конце — наружный Dнy и вутренний Dвнy. Длину заготовки пружины (мм) определяют по формуле L = пDon, где Do — средний расчетный диаметр пружины, мм; n — число витков пружины. К этой длине следует прибавить длину концов для заправки пружины и колец. Изготовление спиральных пружин состоит из навивки, отделки торцов, термической обработки и технологических испытаний. Пружину, работающую на сжатие, навивают на . токарном станке (рис. 7, а). Вначале закрепляют в патроне 4 оправку 6, затем центром 7, вставленным в конус задней бабки, прижимают оправку. Конец отожженной . проволоки вставляют в отверстие 5 оправки и загибают, проволоку укладывают между деревянными прихватами (пластинами) 3 и закрепляют в резцедержателе 2. Затем устанавливают шаг L витка, включают суппорт 1 станка и производят навивку. Навивка пружин на токарном станке наиболее производительна и качественна. Для навивки вручную пружины 8, работающей на растяжение (рис. 7, б), на конце изогнутой оправки 6, диаметр которой несколько меньше внутреннего диаметра пружины, просверливают отверстие, диаметр которого на 0,1—0,2 мм больше диаметра проволоки пружины, или прорезают шлиц на торце оправки. Конец отожженной проволоки вставляют в отверстие или шлиц оправки с помощью плоскогубцев и загибают; оправку со вставленным концом проволоки зажимают в тисках между деревянными (буковыми или дубовыми) прокладками и, придерживая проволоку в натянутом положении, вращают рукоятку отправки 9 и навивают пружину. На рис. 7, в показан способ затачивания (заправки) торца спиральной пружины, установленной на оправке 9, боковой поверхностью абразивного круга 10. В данном случае пружина надета на валик и захватывается с двух сторон так, чтобы руки упирались в боковую поверхность столика 11. Виток затачивается, образуя торец пружины. Затачивание торцов пружин без оправок запрещается. На рис. 7, г представлен способ контроля перпендикулярности заточенных торцов пружины 2, установленных на плите 12 с помощью угольника 18.

Р ис. 7. Способы изготовления спиральных пружин: а — механический способ навивки на токарном станке; б — ручные способы навивки пружин, работающих на сжатие и на растяжение; в — затачивание торца пружины; г — проверка перпендикулярности торцов пружины по угольнику после шлифования.

Рассмотрим ситуацию, которая нередко возникает на гибочном производстве. Особенно это касается небольших цехов, которые обходятся средствами малой и средней механизации. Под малой и средней механизацией я подразумеваю использование ручных или полуавтоматических листогибов. Оператор суммирует длину полок, получает общую длину заготовки для требуемого изделия, отмеряет нужную длину, отрезает и.. после гибки получает неточное изделие. Погрешности размеров конечного изделия могут быть весьма значительными (зависит от сложности изделия, количества гибов и т.д.). Все потому, что при расчетах длины заготовки нужно учитывать толщину металла, радиус гибки, коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор). Именно этому и будет посвящена данная статья.

Честно говоря, произвести расчет размеров заготовки несложно. Нужно только понять, что нужно брать в расчет не только длины полок (прямых участков), но и длины криволинейных участков, получившихся ввиду пластических деформаций материала при гибке.

Таким образом, для расчета правильной длины заготовки (развертки детали), обеспечивающей после гибки получение заданных размеров, необходимо, прежде всего, понять, по какому варианту мы будем производить расчет.

Таким образом, если вам нужна поверхность полки А без деформаций (например для расположения отверстий), то вы ведете расчет по варианту 1. Если же вам важна общая высота полки А, тогда, без сомнения, вариант 2 более подходящий.

Вариант 1 (с припуском)

а) Определить К-фактор (см Справочную);

б) Разбить контур изгибаемой детали на элементы, представляющие собой отрезки прямой и части окружностей;

в) Суммировать длины этих отрезков. При этом, длины прямых участков суммируются без изменения, а длины криволинейных участков — с учетом деформации материала и соответственного смещения нейтрального слоя.

Так, например, для заготовки с одним гибом, формула будет выглядеть следующим образом:

Где X1 — длина первого прямого участка, Y1 — длина второго прямого участка, φ — внешний угол, r — внутренний радиус гибки, k — коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор), S — толщина металла.

Причем, нам придется считать длину каждой полки отдельно, прежде чем задавать точку перемещения заднего упора станка. Надеюсь, это понятно.

Таким образом, ход расчета будет следующим..

Y1 + BA1 + X1 + BA2 +..т.д

Длина формулы зависит от количества переменных.

Вариант 2 (с вычетом)

По моему опыту, это самый распространенный вариант расчетов для гибочных станков с поворотной балкой. Поэтому, давайте рассмотрим этот вариант.

Нам также необходимо:

а) Определить К-фактор (см таблицу).

б) Разбить контур изгибаемой детали на элементы, представляющие собой отрезки прямой и части окружностей;

в) Рассчитать необходимые вычеты. При этом, длины прямых участков суммируются без изменения, а длины вычетов — соответственно, вычитаются.

Здесь необходимо рассмотреть новое понятие — внешняя граница гибки.

Чтобы было легче представить, см рисунок:

Внешняя граница гибки — вот эта воображаемая пунктирная линия.

Так вот, чтобы найти длину вычета, нужно от длины внешней границы отнять длину криволинейного участка.

Таким образом, формула длины заготовки по варианту 2:

Где Y2, X2 — полки, φ — внешний угол, r — внутренний радиус гибки, k — коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор), S — толщина металла.

Вычет у нас (BD), как вы понимаете:

Внешняя граница гибки (OS):

И в этом случае также необходимо каждую операцию рассчитывать последовательно. Ведь нам важна точная длина каждой полки.

Схема расчета следующая:

(Y2 — BD1 / 2) + (X2 — (BD1 / 2 + BD2 / 2)) + (M2 — (BD2 / 2 + BD3 /2)) +.. и т.д.

Графически это будет выглядеть так:

И еще, размер вычета (BD) при последовательном расчете считать надо правильно. То есть, мы не просто сокращаем двойку. Сначала считаем весь BD, и только после этого получившийся результат делим пополам.

Надеюсь, что этой своей ремаркой я никого не обидел. Просто я знаю, что математика забывается и даже элементарные вычисления могут таить в себе никому не нужные сюрпризы.

На этом все. Всем спасибо за внимание.

Удельный вес гибочных работ непрерывно увеличивается за счет новых принципов конструирования и технологии изготовления машин и приборов. Литые и кованые заготовки вытесняются штампосварными, изготовляемыми из гнутых элементов; профильный прокат из легких профилей заменяется заготовками, полученными посредством гибки из полосы или ленты; вырезка колец большого диаметра из листового материала заменяется гибкой полос на ребро и т. п.

Для обеспечения достаточной точности высота Н прямой части отгибаемых стенок (полок) детали (рис. 62, а) должна быть больше двойной толщины полок, т. е.Н- г >= 2S (при условии, что S = S и глубиной h = (0,1-0,3) S или изготовлять деталь с удлиненными полками (Н > 2S) и фрезеровать их после гибки, что удлиняет технологический процесс и удорожает стоимость изготовления.

.Если деталь имеет П-образную форму и боковые стороны скошены до зоны деформации (рис. 62, в), обеспечить качественную гибку невозможно. На концах скошенных полок в месте изгиба получается смятие заготовки, изгиб ее неполный. Такие детали следует конструировать так, как показано на рисунке условно тонкой линией.

Для точного фиксирования заготовок в штампах и предотвращения их сдвига в момент гибки желательно предусматривать в деталях технологические отверстия.

Весьма важным параметром, определяющим содержание и продолжительность технологического процесса изготовления детали и конструкцию гибочных штампов, является внутренний радиус гибки на детали (см. рис. 62, а).

Детали, подвергаемые гибке

Максимально допустимый радиус гибки, при котором гибка сохраняется, определяется из выражения

Минимальный радиус гибки г устанавливается по предельно допустимым деформациям крайних волокон. При переходе за них материал детали переходит в область разрушения, что выражается в появлении трещин на наружной поверхности детали.

Минимальный радиус гибки зависит от механических свойств материала детали, угла гибки, обуславливающего напряжение растяжения внешних волокон материала, направления линии гибки относительно направления прокатки, состояния кромок изгибаемой заготовки (имеются ли по кромке заготовки заусенцы или нет и их расположение при гибе).

Влияние каждого из приведенных факторов следующее:

а) радиус гибки тем больше, чем меньше удлинение металла;

б) с уменьшением угла гибки, особенно у металлов с малым относительным удлинением, величина радиуса г должна быть увеличина;

в) наименьшее значение при всех прочих равных условиях радиус гнбки г имеет в случае, когда линия гибки расположена поперек направления прокатки; при расположении линии гибки под углом 45° или по направлению прокатки радиус гибки должен быть увеличен;

г) наличие заусенцев на кромке вырезанной или отрезанной заготовки при условии, что гибка производится с расположением заусенцев наружу, т. е. в сторону матрицы, требует значительного увеличения радиуса r.

Значения минимально допустимых радиусов гибки r для зачищенных от заусенцев заготовок (или не зачищенных), но с заусенцами, обращенными в сторону гибочного пуансона в долях толщины S изгибаемой заготовки, приведены в табл. 18 или могут быть рассчитаны по формуле

где δ — относительное удлинение (в относительных единицах).

В тех случаях, когда радиус г меньше значений, приведенных в табл. 18, необходимо в зоне гибки выдавливать канавки (см. рис. 62, б) после предварительной гибки или чеканить (высаживать) угол.

Приведенные минимальные радиусы гибки относились к радиусам, оформляемым пуансоном. Если деталь имеет форму скобы с горизонтальными полками (рис. 62, г) и получается в одном штампе, то радиус rм, обращенный в сторону матрицы, должен быть больше 3S.

Если rм 3S и посадка до заданного радиуса.

Радиусы закругления у скоб должны быть равными, если это условие нарушено, получить деталь с одинаковой высотой полок трудно.

В случае отгибки язычков у деталей толщиной свыше 1,5-2 мм необходимо предусматривать местные вырезы для предупреждения разрывов и трещин (рис. 62, д) ширина выреза b = S, глубина R>r. При гибке узких полос шириной В =3 уширения изгибаемой заготовки вообще не происходит.

Изменение толщины заготовки определяется коэффициентом

утонения α, который равен S1/s (S1 — толщина изогнутой заготовки

в зоне изгиба в мм). Утонение тем больше, чем меньше отношение г/S

Гибка на 180° производится обычно обжатием предварительно изогнутых заготовок. При гибке на 180° с радиусами г =1) Гибка на ребро еще мало исследована. Однако для гибки на ребро для ориентировочных подсчетов можно принимать г = (3-4) В.

Радиус нейтрального слоя при гибке деталей из проволоки диаметром 3 мм и более определяется по той же формуле, что и при гибке прямоугольных; при этом считают, что нейтральная линия проходит на расстоянии

от внутренней линии гиба (d — диаметр проволоки в мм).

При гибке деталей с малыми радиусами сечение в зоне гибки получается овальным.

Сказанное относилось к определению положения нейтрального слоя деформации, от этого слоя следует отличать нейтральный слой напряжений, в котором происходит перемена знака напряжений (сжатие — растяжение). Положение нейтрального слоя напряжений может быть рассчитано по формуле И. П. Ренне

Нейтральные слои напряжения и деформации не совпадают. Процесс гибки, как и любое пластическое деформирование, сопровождается упругими деформациями, величина которых пропорциональна напряжениям. При разгрузке (снятии внешних сил) пластически деформированное тело восстанавливает объем и частично форму. Это явление получило условное название пружинения. Пружинение приводит к необходимости корректирования рабочих частей штампа, а если к этому не прибегать, к ручной доводке изгибаемых деталей. Для оценки величины пружинения при гибке по сравнительно небольшим радиусам введено понятие угла пружинения, который представляет собой разность между величинами угла детали (после гибки) и угла пуансона гибочного штампа. Искажением радиуса гибки пренебрегают. При гибке же по большому радиусу изменяется не только угол детали, но и радиус ее кривизны. Следовательно, чем меньше радиус гибки при всех прочих равных условиях, тем меньше пружинение.

Величина пружинения при гибке зависит от ряда факторов, основными из которых являются механические свойства и толщина материала детали, радиус гибки, форма детали, тип штампа, способ гибки и др. Чем выше предел текучести изгибаемого металла,

модуль упрочнения металла, чем больше отношение r/S и меньше

толщина S, тем больше пружинение при прочих равных условиях. Существенное влияние на величину пружинения оказывает однородность механических свойств материала. Многообразие форм деталей и факторов, оказывающих влияние на величину пружинения, исключает возможность создания расчетных формул для всех случаев гибки. Пружинение обычно определяют на основе опытных данных с последующей доработкой размеров рабочих частей штампа.

В табл. 19 приведены полученные Б. В. Рябининым формулы для расчета углов пружинения для мягкой стали при V-образной гибке стальных деталей, а в табл. 20 — значения углов пружинения при гибке деталей из стали, цветных металлов, легированных сталей и титановых сплавов.

В таблицах и графиках приведены опытные данные по углам пружинения при свободной одноугловой гибке. При гибке в упор (с подчеканкой) угол пружинения при всех прочих равных условиях меньше, поэтому приведенными в табл. 19, 20 данными пользоваться нельзя. В указанном случае угол пружинения может быть установлен при испытании штампа. Необходимо указать, что чем больше отношение усилия подчеканки к усилию собственно гибки, тем меньше угол пружинения.

При гибке деталей со значениями r/S>5- 8 для расчета пружинения можно воспользоваться диаграммой’ на рис. 66 . Диаграммой пользуются следующим образом.

Диаграмма для расчета пружинения при гибке

По известным маркам материала детали и отношению r/S находим на оси ординат отношение αB/α0 . Разделив величину на это отношение, находим величину угла αB пуансона с учетом распружинивания.

Радиус r п на пуансоне, изготовляемый с тем, чтобы получить на детали требуемый угол распружинивания, рассчитывается по формуле

Инструкция Доставка Оплата Отзывы (0) Вопросы (0) Компенсация ИПР Состав Вода дистиллированная, гидролизат коллагена,

Растяжение связок голеностопного сустава является наиболее распространенной травмой нижних конечностей, которая возникает не только

Несмотря на способность мышечных волокон выдерживать большие нагрузки, чрезмерная физическая активность нередко приводит к

Обзор Растяжения — очень распространенный вид повреждения, связанный с нарушением целостности отдельных мышечных или

Электромеханические машины для испытаний материалов для растяжения, ко Подготовьте компрессионный образец перед тестом Соединительная

Разница между маркой и классом бетона на прочность Содержание: Почему проектировщики и строители употребляют

Растяжение мышц спины — распространенное состояние, для которого характерно повреждение мышечных волокон и мягких

Медицинский эксперт статьи х Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную

Для выполнения гибочных операций на заводах устанавливают разнообразное гибочное оборудование. К основным видам его следует отнести листогибочные вальцы и кромкогибочные прессы. На листогибочных вальцах листы гнут по цилиндрическим и коническим поверхностям, а на кромкогибочных прессах — на любой угол.
Различные виды гибочных работ выполняют на роликогибочных станках, кулачковых прессах, обычных механических или пневматических прессах. Уникальные гибочные работы можно выполнять на карусельных станках с планшайбами большого диаметра.
Гибку деталей производят, как правило, без нагрева (в холодном состоянии), но в отдельных случаях, для получения больших деформаций, детали перед гибкой нагревают.
В холодном состоянии можно гнуть детали из любых марок строительных сталей и алюминиевых сплавов в том случае, если максимальная относительная деформация крайних волокон не превышает 2%.
В табл. III.34 указаны минимальные допускаемые радиусы и стрелки кривизны при гибке в холодном состоянии. При больших деформациях во избежание наклепа металла следует его предварительно нагревать.

Нагрев малоуглеродистых и низколегированных сталей производят до температуры 900—1100° (от вишневого до оранжевого цвета каления). Заканчивают гибку при температуре не ниже 700° во избежание проявления синеломкости (хрупкости).
Гибку изделий из термически упрочненных сталей с нагревом производить нельзя, так как при этом металл разупрочнится. Нагрев изделий из алюминиевых сплавов производят до 400—450°. Нагрев изделий из сплавов, прошедших термическое упрочнение, не допускается.
Исключением из общих правил является гибка тонкого металла на кромкогибочных прессах. При гибке стали толщиной до 8—10 мм и алюминиевых сплавов толщиной до 4—5 мм, учитывая повышенные пластические свойства тонкого металла, допускают значительно большие деформации.
Минимальный внутренний радиус закругления при гибке малоуглеродистой стали может достигать 1,2 толщины листа. При гибке стали классов С30—С50 минимальное значение внутренних радиусов увеличивают на 50%.
Учитывая низкое значение относительного удлинения у сталей классов С60 и С75, при разработке технологии их гибки следует руководствоваться характером диаграммы растяжения и не допускать удлинений выше соответствующих временному сопротивлению стали.
При гибке тонкого листа из алюминиевых сплавов минимальные внутренние радиусы изгиба принимают равными от 2,5 до 5 толщин листа. Меньшие радиусы назначают для меньших толщин листов и для более пластичных сплавов.
Во избежание появления при гибке трещин на перегибаемых кромках листов последние следует строгать или удалять на них заусенцы и зону наклепа после резки на ножницах или зону термического влияния после кислородной или плазменной резки путем обработки шлифовальной машинкой на глубину 1 мм, образуя при этом на ребрах фаски с радиусом 1—2 мм. Обработке шлифовальной машинкой подлежит участок кромки листа по 150 мм в каждую сторону от линии перегиба.

Листогибочные вальцы (рис. III.51) состоят из следующих основных частей: двух нижних валков 1, одного верхнего валка 2, станины 3, в которых укреплены подшипники валков, редуктора 4 и электродвигателя 5, вращающих нижние валки, механизма подъема и опускания верхнего валка 6 (его мотор и редуктор на рисунке не виден) и, наконец, механизма 7 для поворота верхнего валка в вертикальной плоскости вокруг точки А.
Этот поворот верхнего валка необходим для снятия с вальцов завальцованной обечайки. При повороте валка его левый подшипник 8 с частью станины наклоняют и освобождают конец валка, а механизм 7 нажимом на консоль валка осуществляет его поворот. В этот момент обечайку снимают с валка.
Во время гибки (рис. III.52, а) лист заводят между нижними и верхними валками. Верхний валок оказывает на лист необходимое давление и производит изгиб листа, а нижние валки, вращаясь, перемещают лист и делают этим процесс гибки непрерывным.
В процессе гибки на листоправйльных вальцах листы находятся в упруго-пластическом состоянии. При уменьшении относительного радиуса изгиба высота упругого ядра сокращается. При относительных радиусах изгиба, меньших 200, влияние упругого ядра на процесс гибки становится малым, и все расчеты в этом случае ведут, полагая, что расчетные сечения листа целиком находятся в пластическом состоянии. Это позволяет в ряде случаев упростить расчет.

На рис. III.52, б показаны границы упруго-пластического и пластического изгиба для листов толщиной от 4 до 25 мм, в зависимости от радиуса изгиба Rов, а также граница участка, в пределах которого крайние волокна получают относительную деформацию г более 2% и, следовательно, гибка в холодном состоянии становится невозможной.
При изгибе на относительные радиусы более 200 снижается влияние упрочнения металла и его в этом случае не учитывают.
При разработке технологии гибки на листоправильных вальцах обычно приходится решать три вопроса: можно ли произвести гибку на имеющихся вальцах листа заданных размеров из определенного материала, каков минимальный радиус изгиба листа, а также в какое положение необходимо установить верхний валок для получения листа с заданным радиусом изгиба.
Каждые листоправильные вальцы рассчитаны на гибку листов определенных размеров и из металла определенной прочности. Эти данные указывают в паспорте станка.
По формулам II.1 II.2 или II.4 (в зависимости от материала листа) можно подсчитать, какой изгибающий момент могут создавать данные вальцы.
При определении изгибающего момента по формуле II.4 вместо Rн следует подставлять R2 = h/2 (радиус верхнего валка плюс половина толщины листа).
На вальцах можно осуществлять гибку любого листа, если требуемый изгибающий момент не превышает максимального момента, который могут создавать данные вальцы.

На рис. III.53 дан график зависимости максимальных размеров сечения изгибаемого листа от класса стали для листогибочных вальцов, которые могут гнуть лист сечением 8000x32 мм, прокатанный из стали с временным сопротивлением 50 кГ/мм2 (класса С24).
Минимальный радиус изгиба листа Rов определяется диаметром валков R1 и R2, расстоянием между центрами нижних валков а и расстоянием между центрами верхнего и нижних валков у (рис. III.52).
У одних вальцов верхний валок при опускании может коснуться нижних валков (рис. III.52, б), а у других (при больших значениях у) между валками остается зазор (рис. III.52, в). В обоих случаях минимальный радиус изгиба листа Rов можно получить по несколько преобразованной формуле II.13.

Гибка - технологическая операция листовой штамповки, в результате которой из плоской или из изогнутой заготовки при помощи штампов получается изогнутая пространственная деталь.

Рис. 1. Различные формы деталей, получаемых при гибке

Гибка может быть одноугловая, двухугловая, четырехугловая и многоугловая (рис. 1, а-г). К гибке также относятся операции по закатке - завивке края на плоской заготовке, например при изготовлении разных оконных и дверных петель, хомутиков, незамкнутых трубочек и т. д. (рис. 1, д-ж).

Гибка может производиться одновременно и с другими операциями - отрезкой, вырубкой, пробивкой. Штамповку длинных и узких деталей из тонколистового материала с большим радиусом осуществляют гибкой с растяжением материала (рис. 1, з). Гибка производится на кривошипных (эксцентриковых) прессах, на горизонтально-гибочных машинах, на гидропрессах, а также на специальных гибочных станках-автоматах.

Рис. 2. Упрощенные эпюры нормальных напряжений в бруске

(полосе) при гибке: а- упруго-пластический изгиб; б- полностью

пластический изгиб без учета упрочнения металла; в- с учетом

упрочнения металла по диаграмме О ABC (у₀- упругий участок);

г- полностью пластический изгиб с учетом упрочнения металла

В зависимости от характера деформаций, имеющих место по толщине изгибаемой заготовки на разных стадиях ее деформирования, различают упругий, упруго-пластический и пластический изгиб. Последние два вида изгиба могут быть без упрочнения и с упрочнением (рис. 2).

При гибке в зоне изгиба возникают вначале упругие, а затем пластические деформации, в результате чего заготовка получает большие прогибы, которые сохраняются и после снятия внешних нагрузок.

Рис. 3. Деформация металла при изгибе (00 - нейтральный слой)

Установлено, что деформация заготовки происходит вблизи углов гибки - очагов деформации (рис. 3). В процессе гибки слои (волокна) металла, расположенные у внутренней поверхности (со стороны пуансона с меньшим радиусом кривизны) аа, испытывают сжатие в продольном направлении и растяжение в поперечном, а слои, расположенные у внешней поверхности (со стороны матрицы с большим радиусом кривизны) bb-растяжение в продольном направлении и сжатие в поперечном. Между растянутыми и сжатыми слоями находится нейтральный слой 00, не изменяющийся по длине, положение которого определяется радиусом кривизны р (рис. 4). Кроме того, при гибке, особенно толстого материала, ширина полосы у наружной (растянутой) поверхности уменьшается, а у внутренней увеличивается - происходит уширение заготовки.

В зависимости от отношения внутреннего радиуса r изгибаемой заготовки к ее толщине s в металле возникает различное напряженно-деформированное состояние. При r/s > 5 деформация металла происходит в условиях линейного изгиба, а при r/s 3s) - объемно-напряженное и плоско-деформированное состояние, вследствие появления поперечного напряженин σ_z (рис. 52, б). Последнее возникает потому, что при гибке широких полос поперечная деформация вдоль линии изгиба (поперек полосы) затруднена. Часто для оформления четкого угла при гибке применяют калибрующий (чеканящий) удар. В этом случае напряженное состояние деформированного металла резко меняется. Во всех местах, находящихся под давлением пуансона, возникает объемное напряженное состояние всестороннего неравномерного сжатия.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Читайте также: