Определение усилия и затрачиваемой работы при гибке

только в текущем разделе

Реклама. ООО "ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjeEQVCL

Определение усилия и затрачиваемой работы при гибке

Определение усилия при гибке полосы или прутка, зажатого одним концом

Схему такой заготовки можно рассматривать как консольную балку, защемленную одним концом, на другом конце которой действует сила Р на расстоянии х. Тогда для полосового материала будем иметь

откуда

для пруткового материала

Таким же образом выводятся формулы для определения усилия гибки в штампах.

Определение усилия при гибке полосы на одноугловом штампе

Рис. 1. Схема к расчету усилия гибки плоских деталей

Данная задача сводится к случаю балки, лежащей на двух опорах с расстоянием между ними, равным l_x, и нагруженной посередине усилием Р₀ пока без учета силы трения (рис. 1, а).

Применяя формулу (160 см. предыдущую. стр.),

найдем, что изгибающий момент

откуда усилие гибки для любого положения пуансона

Наименьшее усилие будет в начале гибки, когда 1_х=1₀, наибольшее усилие получается в конце гибки при l_x=l_к=2r sin а_х/2.

Тогда

Так как кроме усилия, необходимого непосредственно для гибки, приходится также преодолевать силу трения между скользящими плоскостями детали и рабочими частями штампа (если разложить Р₀ на две силы, перпендикулярные к рабочим стенкам штампа), то действительное усилие Р будет всегда больше на величину силы трения Р_тр, которую при коэффициенте трения μ = 0,3 можно принять с некоторым запасом Р_тр  = 0,3Р_о. Тогда

Р = Р₀ + Р_тр = 1,3Р₀                           (168)

Определение усилия при гибке полосы П-образной формы (типа скобы) на двухугловом штампе

Рассматриваем этот случай как балку, загибаемую вокруг рабочих кромок пуансона в двух заделанных точках Е (рис. 1, б).

Из условия равенства изгибающих моментов внешних и внутренних сил можно вывести уравнение

где l_в - переменное плечо, уменьшающееся по мере опускания (от максимального его значения О_пА) пуансона и определяемое из геометрических соотношений, а именно:

Здесь с - коэффициент, определяемый по табл. 9.

Выражение (170) получается на основании следующих соображений. По мере опускания пуансона плечо l_в уменьшается не только в результате гибки материала на закруглении матрицы, но в результате перемещения крайней точки контакта материала с закруглением пуансона.

Усилие, потребное непосредственно для гибки (при работе на провал), при любом положении пуансона

Действительное усилие с учетом трения (при работе на провал)

P = P₀ + P_тр=1,3P₀                         (172)

Наименьшее усилие гибки будет при горизонтальном положении полосы в начале гибки (при l_{b mах} = r_n + s + cs + r_м), наибольшее - в конце, когда угол а будет приближаться к 90° и sin а = 1 (при l_{b mах} = s + cs). Тогда

В случае гибки с пружинным выталкивателем, применяемым для получения плоского дна, усилие гибки Р′ следует увеличить на 25-30%, тогда Р′_mах = (1,25÷1,30) Р_mах.

Если деталь после гибки подвергается правке, то, поскольку правка следует за гибкой и не совпадает с ней во времени (производится в конце процесса гибки), усилие, необходимое для правки P_пр, определяют по формуле

P_пр = p_прF_пр                (174)

где F_пр - площадь материала, подлежащего правке, мм²; р_пр - давление правки при гибке; берется в зависимости от рода материала и его толщины в пределах 30-150 МПа, а именно:

Для алюминия АД, АД1................. 30-60

» латуни Л63 ..................... 60-100

» сталей 10-20 .................... 80-120

» сталей 25-35 .................... 100-150

Для более толстых материалов (s > 3 мм) следует брать большие значения P_пр. По этому максимальному усилию (поскольку усилие правки значительно больше усилия гибки) и подбирают пресс как при одноугловой, так и при двухугловой гибке.

Работу (в Дж), затрачиваемую при гибке, можно определить с достаточной для практики степенью точности из выражения

где P_mах - максимальное усилие гибки, Н; h = l₀ + r_n + r_m - величина полного перемещения пуансона в матрицу (активная высота), мм; l₀ - глубина матрицы, мм.

Рис. 2. Деталь к примеру по расчету

усилия и затрачиваемой работы при гибке

Пример. Определить величину усилия и затрачиваемой работы при гибке стальной скобы вида (рис. 2) с размерами b - 60 мм, s = 3 мм, l₁ = l₃ = 35 мм, l₂ = 130 мм (r = 2s = 6 мм; R = r + s = 9 мм).

Механические характеристики материала (сталь 20) следующие: σ_в = 420 МПа; σ_т = 250 МПа; δ₁₀ = 25%; ε_в (δ_в) = 0,8δ₁₀ = 0,20; ψ_в = δ_в/(1 + ε_в) = 0,20/1,20 = 0,17.

Из табл. 8 находим, что минимально допустимый радиус гибки r_min = r_n = 0,50s = 1,5 мм.

Из табл. 9 устанавливаем, что cs = 0,1 s = 0,3 мм; радиус закругления матрицы принимаем равным r_м = 2s = 6 мм, глубину матрицы l₀ = 20 мм;

h = l₀ + r_n + r_м = 20 + 1,5 + 6 = 27,5 мм.

Тогда изгибающий момент с учетом трения (при а = 90° и μ = 0,3) при

гибке на провал определится по формуле (160)

М =1,3·2bs²/6·(1,5 + ε_в) σ_в = (1,3·2·60·9²)/6·(1,5 + 0,20)·420= 146 Дж.

Если определить изгибающий момент из зависимости (153), предварительно найдя σ_т0 и П ,

σ_т0 = σ_в (1 - 2ψ_в)/(1 - ψ_в)² = 420(1 - 2·0,7)/(1 - 0,17)² = 403 МПа

П = σ_в/(1 - ψ_в)² = 420/(1 - 0,17)² = 608 МПа

то

Как видно из приведенных расчетов, изгибающий момент, определяемый по более точной формуле, имеет несколько большую величину, чем по формуле (160). Однако разница между этими величинами небольшая, меньше 4%, что указывает на возможность в практических условиях пользоваться упрощенными зависимостями.

Максимальное усилие гибки определится по формуле (173)

При работе с противодавлением пружины, равным 25% от Р_max - 12,54 кН, общее усилие гибки составит

Р′_max = 50,15 + 12,54 = 62,69 кН.

Если деталь в конце хода пресса будет подвергаться правке, то усилие правки

Р_пр = p_прF_пр = 100·60·136 = 816 кН.

По этому усилию следует подбирать пресс.

Затрачиваемая работа (для первого случая)

Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdFmBBV

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

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Рекомендуем приобрести металлопрокат в СПб от компании РДМ.