Формулы расчета для гибки листового металла

51а. минимальные радиусы гибаr угловой равнополочной стали, мм

Материал — сталь Ст3

В числителе приведены значения радиуса гибаRугловой стали полкой наружу, в знаменателе — полкой внутрь.

Внутренняя поверхность

Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.

При определении данного параметра следует учитывать:

1. Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.

На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.

1. При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.

1. Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.

Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.

Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.

В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:

S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.

Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции

Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!

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.).

Итак, приступим.

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.

Притом, все формулы уже давно выведены «умными людьми», книги и ресурсы которых я постоянно указываю в конце статей (оттуда вы, при желании, можете получить дополнительные сведения).

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.

Напоминаю:

Таким образом, если вам нужна поверхность полки А

без деформаций (например для расположения отверстий), то вы ведете расчет поварианту 1. Если же вам важна общая высота полкиА, тогда, без сомнения,вариант 2более подходящий.

Вариант 1 (с припуском)

Нам понадобится:

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,kS– толщина металла.

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;

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 весьBD, 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.

При подготовке информации я использовал: 1. Статья «BendWorks. The fine-art of Sheet Metal Bending» Olaf Diegel, Complete Design Services, July 2002; 2. Романовский В.П. «Справочник по холодной штамповке» 1979г; материалы англоязычного ресурса SheetMetal.Me (раздел “Fabrication formulas”, ссылка:

Гибка металла на вальцах

Известно много способов гибки заготовок в холодном и горячем состояниях. В основном используется гибка металла в холодном состоянии на гибочных машинах, листогибочных гидравлических прессах и трех- или четырех-валковых листогибочных вальцах.

На листогибочных вальцах выполняют вальцовку листовой стали для образования цилиндрических, конических, сферических и седлообразных поверхностей и кольцевую гибку (вальцовку) .На роликогибочных станках производят вальцовку уголков, швеллеров, труб и двутавровых балок.

Во избежание структурных изменений, появления значительного наклепа и полной потери пластических свойств стали, при холодной гибке заготовок, остаточное удлинение не должно выходить за границы предела текучести.

При изготовлении гнутых профилей на листогибочных прессах внутренние радиусы закруглений для конструкций из углеродистой стали, воспринимающих статическую нагрузку, должны быть не менее 1,2 толщины листа, а для конструкций, воспринимающих динамическую нагрузку, не менее 2,5 толщины листа. Для листовых деталей из низколегированных сталей минимальные значения внутренних радиусов закругления должны быть на 50 % больше, чем для углеродистой стали.

Листогибочные вальцы имеют три или четыре горизонтальных валка, на которых гнут листовую сталь, максимальная ширина которой 2100—8000 мм при максимальной толщине 20—50 мм. Наибольшее распространение имеют трехвалковые вальцы с пирамидальным расположением вальцов . Два приводных нижних валка вращаются в одном направлении.

Верхний валок перемещается по высоте и вращается в результате трения между валками и изгибаемым листом . Один подшипник верхнего валка может откидываться в сторону, для того чтобы можно было извлечь согнутую деталь. Перед гибкой листовых деталей цилиндрической формы подгибают оба торца листа на подкладном листе.

Подкладной лист должен иметь ширину, в 2 раза превышающую расстояние между осями нижних валков, а радиус гибки должен быть меньше на 10—17 % радиуса гибки детали с учетом упругой деформации стали.

Толщина подкладного листа обычно принимается 25—30 мм, однако она должна быть не менее 2-кратной толщины вальцуемого листа, а мощность вальцов должна быть достаточной для гибки листа в 3 раза больше, чем вальцуемый.

Значение коэффициента к

Минимальный радиус гиба металлов круглого и квадратного сечений, мм

Расчет развертки трубы при гибке.

Расчет развертки трубы при гибке. Длина развертки. Формула расчета развертки трубы. 4.00/5 (80.00%) проголосовало 8

При определении общей длины разверт­ки необходимо трубу разбить на прямые и гнутые участки. Для опре­деления границы прямых и гнутых участков трубы из центров окружностей согнутых участков проводятся радиусы r1;r2;r3;r4 в точку их сопряжения с прямой. Тогда общая длина развертки гну­той трубы (рис. 1) будет:

Lобщее=l s,

Где:

l — сумма длин прямых участков трубы;

s — сумма длин согнутых по радиусу участков трубы.

На рис. 1 видно, что:

l=l1 l2 l3.

Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней ли­нии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы. Поэтому длина согнутых частей трубы рассчитывается по радиусам:

R1 = r1 d/2;

R2 = r2 d/2;

R3 = r3 d/2;

R4 = r4 d/2;

Где:

r1;r2;r3;r4 – внутренние радиусы гибки трубы;

d — наружный диаметр трубы.

Длина развертки гнутой трубы в соответствии с правилами геомет­рии равняется:

s= (2·π·R·α)/360,

Где:

R — радиус средней линии трубы;

α —угол загиба гнутой трубы.

Для угла в 180°s=π·R;

Для угла в 90° s= (π·R)/2.

Сумма длин гнутых частей трубы в данном случае равняется:

s = s1 s2 s3 s4,

Где:

s1 =π·R1;

s2=π·R2;

s3=π·R3;

s4=(2π·R4·150)/360 = 5/6·π·R4.

Отсюда:

s1 =π·(R1 R2 R3 5/6·R4),

Lобщее= (l1 l2 l3) π·(R1 R2 R3 5/6·R4).

Точно так же производится расчет разверток металла кругового профиля.

Таблица по усилиям гибки для листогибочного пресса

Нижеприведенная таблица отображает примерное справочное усилие в соответствии с открытием матрицы, минимальной полкой, толщиной металла и радиусом. Данная таблица действительна для 1 метра конструкционной стали

Полезные формулы и данные