1 технология глм – в чем суть операции?
Гибка стали в листах подразумевает приложение давления или нагрузки (то есть определенной внешней силы) к заготовке, в результате чего она пластически деформируется в форме изгиба (смотрите видео). При этом сплошность металла не нарушается. Самым элементарным типом такого процесса считается прямолинейная ГЛМ без нагрева металлического листа, которая выполняется приложением давления на заготовку по заданной линии сгиба.
Технология гибки основывается на естественной ковкости (пластичности) стали и различных металлов.
Указанные материалы без проблем сгибаются при помощи простых механических приспособлений и более сложных производственных прессов в холодном состоянии. А вот балочный прокат чаще всего гнут по методике горячего деформирования.
Сущность процедуры ГЛМ состоит в том, что лист размещают между нижней и верхней плитами специального пресса либо между фигурными валками механического станка и подвергают его строго контролируемой деформации. Технология процесса хорошо видна на видео.
Гибка листового металла своими руками выполняется по определенным правилам. Обязательным является предварительный расчет величины усилия, с которым можно воздействовать на листы стали. Этот показатель определяется сравнением предельной пластичности металла с показателем нагрузки, которую планируется приложить к сгибаемой заготовке.
Расчет сам по себе несложен. Необходимо принять во внимание геометрические размеры листов стали и пределы их ковкости и, базируясь на этих значениях, выбрать по стандартным графикам либо табличкам рекомендованную рабочую нагрузку. Важно подобрать показатель усилия так, чтобы он не приближался слишком близко к пределу пластичности металла.
2 коротко о профессиональном оборудовании для гибки
Сейчас создано немало станков и сравнительно простых приспособлений для ГЛМ. Самые элементарные из них дают возможность получать в домашних условиях П-образные (швеллеры) и Г-образные (уголки) изделия. О них речь пойдет ниже. А вот промышленные предприятия обычно эксплуатируют разное по конструкции гибочное оборудование, называемое прессами. Они могут быть:
- Ротационными. Такие вальцовые агрегаты гнут листы в процессе их передвижения между специальными валками. Ротационные станки бывают стационарными и переносными. Их применяют для изготовления малых количеств больших по длине и габаритам заготовок.
- Поворотными. Листовой металл в этих прессах гнется за счет наличия в их конструкции гибочных балок и двух плит – неподвижной снизу и поворотной сверху. Такое оборудование идеально годится для обработки изделий с не очень сложным рельефом и с небольшими геометрическими размерами.
- Обычные прессы с пневматическим либо гидравлическим приводом. Они подходят для производства массовых и мелкосерийных партий изделий. Изгиб листов в них выполняется между пуансоном и матрицей, что дает возможность работать даже с толстыми металлическими заготовками. Гидравлические листогибы эксплуатируются чаще, чем их пневматические «собратья».
Ротационное оборудование считается самым современным. Оно работает автоматически (смотрите видео). Для его использования оператору не нужно выполнять расчет требуемого для операции усилия. Станки с поворотной балкой также являются высокоавтоматизированными.
Обычные же прессы требуют активного участия человека в работе. Оператор должен подавать листы по одному на станок, контролировать положение заготовки на матрице в строго определенном положении. Такое оборудование часто используется на небольших предприятиях, работающих с металлическими изделиями.
Деформация металла
Гибка на листогибочных прессах основана на принципе 3 точек. Лист опирается на 2 точки матрицы. Пуансон давит на лист между 2 точками матрицы, образуя третью, центральную точку. По мере опускания пуансона, центральная точка листа опускается вместе с ним, а нижние боковые поверхности листа скользят по радиусам V-раскрытия матрицы.
Схематичное изображение деформации металла при гибке
Длина развертки в направлении, перпендикулярном линии гиба, всегда увеличивается. В связи с этим длину развертки делают меньше чем сумму всех бортов. Удлинение заготовки на каждом гибе зависит от:
- толщины и типа материала,
- угла гиба,
- радиуса гиба (ширины V-раскрытия матрицы и радиуса пуансона),
- направления проката.
Теоретический расчет всегда будет приближенным. Наиболее точный результат можно получить опытным путем. Для этого нужно взять несколько заготовок, например, 100×100. Отметить направление проката. Согнуть равное количество заготовок вдоль проката и поперек.
- стабильность результатов,
- влияние направления проката.
В большинстве случаев разницей в удлинении вдоль проката и поперек можно пренебречь. Однако, если требования к точности получаемых размеров очень высокие и/или количество гибов большое, то эту разницу следует учитывать при создании развертки и расположении ее на листе.
Отдельно нужно отметить тот факт, что чем больше нужно деформировать металл (уменьшение минимального борта, угла и радиуса гиба) тем большее воздействие потребуется. Здесь воздействие напрямую связно с давлением и моментом силы. Давление является отношением силы к площади, на которую она приложена.
Таким образом, для увеличения воздействия необходимо прикладывать большее усилие на меньшей площади. Момент силы, в свою очередь, является произведением воздействующей силы на длину рычага приложения силы. Уменьшение минимального борта или радиуса гибки требует использования матрицы с меньшим V-раскрытием и, как следствие, меньшим рычагом приложения силы. Соответственно, при прочих равных, гибка на матрице с меньшим раскрытием требует приложения большей силы.
Схематичное изображение силы и рычага при гибке на матрицах с разным V-раскрытием
Какие услуги по изготовлению чертежей на заказ я оказываю?
- Создание чертежей согласно ТЗ (техническому заданию) Правильно составленное техническое задание — это половина дела. Отправьте его мне. После согласования цены, сроков и внесения предоплаты я приступлю к изготовлению чертежей. На выходе вы получите полный комплект документации, необходимой для воплощения спроектированного изделия в металле. Если составление ТЗ вызывает затрудение, я также смогу помочь.
- Изготовление рабочих чертежей детали, возможно сделать заказ не только целого механизма, станка или иного агрегата, но и отдельной детали. Это могут быть чертежи валов, чертежей для литья, детали из листового металла, а также чертежей для изготовления деталей, получаемых лазерной резкой.
- Изготовление чертежей по уже существующей детали Допустим, у вас есть готовая деталь, но нет на нее чертежа. Я могу выехать к вам, снять необходимые замеры и создать требуемый чертеж.
- Изготовление чертежей по вашему эскизу Бывает, что какое-либо изделие создается «на коленке», по эскизу, нарисованному от руки. Но внедрение его в серийное производство требует наличие правильно оформленного чертежа. В этом случае я также могу вам помочь.
- Проверка (доработка) чертежей. Нормоконтроль. Эта услуга может понадобиться, если у вас есть комплект документации, но вы не уверены в его правильности, либо он требует некоторой доработки в соответствии с вашими требованиями либо в связи с изменившимися условиями изготовления. Приведем пример. Есть чертеж питателя, который раньше изготовлялся литьем. А вам нужны переработанные чертежи, чтобы сделать его сварным. Или по чертежам, которые у вас есть на руках, изделие никогда не изготовлялось.
- Подготовка нужных чертежей, графиков, диаграмм, таблиц, планов, схем, иллюстрация для регуляторной подготовки вывода продукта, технологии, ноу-хау, изобретения на рынок (патентование, проведение региональных испытаний продукта, получение разрешений, сертификатов, лоббирование и др.)
Мои чертежи, не похожи на другие:
- Удерживаю стоимость чертежей на достаточно низком уровне, поскольку основная нагрузка при их создании ложится на проектирование 3d модели, а дальнейшая генерация и оформление чертежей занимает всего 10% трудозатрат. Вы платите за разработку 3d модели, а стоимость изготовления чертежей формируется только на основании необходимости их оформления по требованиям ГОСТ. Впоследствии, я могу создать для Вас неограниченное число чертежей любых деталей, элементов, разрезов, видов и т.п. в считанные часы;
- Работая с моими чертежами, Вы никогда не столкнетесь с проблемами при сборке конечного изделия. Детали, собранные в 3d, по законам физики не могут не подойти друг к другу после производства;
- Опыт, 12 глет работаю на рынке, предоставляя услуги в удаленном режиме. За этот период я отработал действительно эффективную схему коммуникации с клиентом, которая позволяет тех. специалисту вести работы только на основании эскизов, фотографий, Ваших замеров и др. материалов без непосредственного контакта с изделием;
- Ориентируюсь на малый и средний бизнес, поскольку считаю его наиболее перспективным, новаторским и динамично реагирующим на изменения рынка. Я вижу в представителях таких компаний не клиентов, я вижу долгосрочных партнеров.
Стоимость и сроки выполнения данных услуг зависят от объема работ и оговариваются отдельно. При необходимости изготовленные чертежи могут быть конвертированы в любой удобный для просмотра и печати формат изображения, например, JPEG, PDF. Испытайте мои навыки и опыт обслуживания клиентов — свяжитесь удобным способом, чтобы обсудить ваш следующий проект сегодня.
Заранее благодарю за репост! 👆 Возможно Ваш друг или Ваш подписчик давно мечтает найти инженера конструктора для проекта, такое бывает. и очень часто!
Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь.
Главная » Все статьи » Проектирование деталей из листового металла.
Источник
Калькулятор и генератор чертежа цилиндрической обечайки
С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать развертку(раскрой) для вальцовки цилиндрической обечайки. При гибке листового материала, внутренняя сторона сжимается, а внешняя растягивается. Есть место на листе, волокна которого не сжимаются и не растягиваются.
Это место называют «нейтральной линией». Вот по этой нейтральной линии и необходимо производить расчет. Обечайки металлические находят широкое применение при изготовлении емкостей, трубопроводов, воздухопроводов, водостоков, бункеров для сыпучих материалов и др.
При расчете используются следующие буквенные обозначения:
- R внутр. — внутренний радиус обечайки;
- S — толщина стенки обечайки (листа-заготовки);
- D — наружный диаметр обечайки;
- h — высота обечайки;
- β — угол развертки;
- H — одна из сторон развертки;
- L — вторая из сторон развертки.
К-фактор — коэффициент, указывающий смещение нейтрального слоя при гибке взависимости от R внутр. и S. При построении развертки в инженерной графике К-фактор не учитывают. Диаметр для расчетов развертки принимается наружный.Форма расчета размеров разверткиразмеры обечайки DS
При расчете обечаек для эллиптических днищ по ГОСТ 6533-78 следует учитыватьм базовый наружный диаметр из: 133, 159, 168, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320, 1420. Или базовый внутренний диаметр из: 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1750, 1800, 1900, 1950, 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000, 4500.
H и L важны при планировании закупки материала. Данные параметры указаны без учета припусков. НЕ ЗАБУДЬТЕ ИХ ЗАЛОЖИТЬ НА СВОЕ УСМОТРЕНИЕ!!!
Возможно, данный чертеж и не отнести в производство (он не идеален), но его можно использовать на этапе расчета себестоимости для согласования с заказчиком.Форма генерации чертежа (от 31.08.21)Для генерации чертежа необходимо произвести расчет. В случае изменения значений необходимо заново нажать на кнопку генерации чертежа.
центрирование по X и Y X конуса Y конуса
X развертки
Y развертки
Для перемещения изображения конуса изменяйте значения X и Y конуса. Для перемещения изображения развертки изменяйте значения X и Y развертки.МАСШТАБ КОНУСА :Для масштабирования изображения конуса изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.
МАСШТАБ РАЗВЕРТКИ :Для масштабирования изображения развертки изменяйте ячейки масштаба в нужную сторону.шифр (max 28 символов)наименование (max 18 символов)толщина листамарка стали
Опыт сапр инженеров для достижения идеальных характеристик.
Если структурная целостность более важна для Вас, чем современный внешний вид, индустриальный дизайнер «выжмет» из материала все его преимущества и создаст такой продукт, который будет отличаться повышенным качеством и долговечностью.
Дизайнеры, работающие с листовым металлом помогут вам выбрать лучшие материалы для продукта, который вы хотите создать, и дадут вам спецификации дизайна для него в любой форме, которую вы затребуете. При выборе материала важнее всего сфокусироваться на прочности, устойчивости к коррозии, процессе сборки и затратах. Это основные критерии.
Выбор правильного материала для проекта может иметь большое значение и в конечном счете определяет качество готового изделия. Если ваш дизайн продукта требует, чтобы материал был сложен несколько раз, есть определенные марки листового металла, которые могут справиться с такой конструктивной особенностью лучше, чем другие и это следует брать во внимание. Но не волнуйтесь, если вы не специалист по листовому металлу. Опытный дизайнер посоветует вам подходящий материал.
Чертеж необходим, чтобы разработать технологическую карту изготовления, в которой описаны операции и последовательность действий. Поэтому правильно подготовленный чертеж играет решающую роль, будет ли изделие отвечать необходимым параметрам и использоваться по назначению или это будет просто испорченный кусок материала со всеми вытекающими последствиями.
Раскрой отводов и колен круглого сечения. Для того, чтобы изготовить такие отводы изготавливают специальные шаблоны, по которым размечают трубу или листовой материал, а затем и режут ее на отдельные части (сектора и полусектора). Эти шаблоны называются «рыбками»
Чтобы получить наилучший дизайн детали из листового металла, держите своего дизайнера в курсе, какие инструменты или методы изготовления вы используете для производства изделия. Если дизайнер знает, как вы планируете производить продукт, который он разрабатывает, тогда это не только упростит работу, но и исключит форс-мажорные ситуации.
Существует очень много различных инструментов, которые можно использовать для придания формы, резки и сгибания листового металла, поэтому, прежде чем вы позволите своему дизайнеру работать над проектом, обязательно расскажите ему все возможности которыми обладает или есть доступ у производства. Имея достоверную и полную информацию, дизайнер обязательно оправдает ваши ожидания и создаст совершенный продукт!
На данный момент на территории СНГ осталось не так много конструкторских бюро, и в основном они сконцентрированы вокруг крупных машиностроительных предприятий и работают «под них». И если вы не собираетесь заказывать на таком предприятии более 1000 единиц продукции, то вряд ли они будут заинтересованы в сотрудничестве с вами.
Либо за услуги разработки конструкторской документации получите стоимость, в которую будут включены 400 % накладных расходов. Также не следует забывать о том, что в больших организациях присутствует весьма неповоротливый бюрократический аппарат. Даже внесение небольших доработок может вылиться в приличные временные затраты, это сегодняшняя реальность, с которой приходится считаться.
Расчет размеров заготовки при гибке –
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.
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 по варианту 1. Если же вам важна общая высота полки А, тогда, без сомнения, вариант 2 более подходящий.
Вариант 1 (с припуском)
Нам понадобится:
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.
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: http://sheetmetal.me/formulas-and-functions/)
Самостоятельная гибка
Каждый металл имеет свой ГОСТ, который следует обязательно учитывать, когда проводится расчет, при котором получается минимальный радиус изгиба листа.
Расчет, в котором указаны параметры, всегда индивидуален. Особенности гибки металлического листа учитывают не только минимальный радиус изгиба, но и коэффициент упругости, а также прочностные характеристики.
Гибка металлического листа позволяет получить профиля с различной конфигурацией, сборные перегородки, откосы, а также многие другие изделия.
Перед тем как перейти к гибке металла, необходимо сделать соответствующий расчет в соответствии с ГОСТ и определить минимальный радиус линии изгиба.
Также обязательно определяется и длина изгибаемой полосы, при этом необходимо сделать минимальный припуск непосредственно на каждую линию изгиба.
Сам листовой металл из алюминия, нержавейки и пр. следует при необходимости выровнять и разрезать в соответствии с чертежом. Резка своими руками, как правило, осуществляется ножницам по соответствующей технологии. если не приложить усилия, то ничего не получится.
Далее следует на заготовку нанести в определенных местах риски, по которым и будет производиться изгибание.
Металлическая заготовка прочно зажимается в тисках подходящих размеров по начерченной линии изгиба, после чего при помощи увесистого молотка производится первый загиб.
Далее металлическая заготовка переставляется к следующему месту технологического загиба, вместе с деревянным бруском плотно зажимается, после чего производится следующий загиб, согласно чертежу.
После этого осуществляется разметка лапок скобы и в тисках при помощи молотка обе лапки отгибаются в заданном направлении.
По окончанию выполнения работ при помощи угольника необходимо убедиться в том, что заготовка соответствует всем заданным параметрам.
Если есть некоторые расхождения с предварительными расчетами, то их следует исправить в той же последовательности.
Более подробно о том, как своими руками осуществляется гибка металлических листов при помощи тисков и молотка, рассказано на видео, которое размещено ниже.
Способы изгиба труб
Кроме профильных стальных труб иногда возникает необходимость использовать иные материалы. Если нужно изготовить дистиллятор, то используют:
- медную трубку. Ее гнуть легко. Пластичный материал легко принимает нужную форму;
- стеклянную трубку. Процесс довольно сложный, необходим нагрев до температуры 1000…1100 ⁰С. Трубку обжимают вокруг оправки, нагретой до температуры 1100…1200 ⁰С (используют специальные стали, в составе которых присутствует титан).
Гибкие материалы: Как измерить длину трубы с изгибом
Дуги для небольшого парника можно согнуть из металлопластиковой трубы. Специально оборудование использовать не нужно. Два человека, помогая друг другу, могут придать нужные радиусы и форму подобному материалу.
Исходя из требуемого угла загиба, материала и диаметра трубы, гибку можно осуществить вручную или с применением специального оборудования. Различают также горячую и холодную гибку, с наполнением полости трубы и без ее наполнения.
Здесь схема, формулы и рекомендации по расчету параметров гибки труб, следование которым является гарантией хорошего результата
После прекращения воздействия нагрузки возникает такое явление, как пружинение, прямо пропорциональное модулю упругости материала. Величина возможной деформации также зависит от примененного метода гибки и геометрии объекта.
Относительно недавно появившиеся способы — гибка труб с участием токов промышленной и высокой частоты и гибка с растяжением. В первом случае используется высокопроизводительная высокочастотная установка, в которой трубу диаметром 95 – 300 мм нагревают, выполняют гибку и охлаждают.
В ее состав входят две части — механическая в виде гибочного станка и электрическая, включающая электрическую часть и высокочастотную установку.
Труба деформируется только на нагретом участке, находящемся в зоне индуктора. Изменение геометрии до заданного размера происходит под воздействием отклоняющегося ролика. Таким методом можно получить гиб с кривизной малого радиуса.
Гибку с использованием второго способа осуществляют на гибочно-растяжных машинах, в комплект которых входит поворотный стол. На трубу воздействуют большие растягивающие и изгибающие усилия. Так получают круто-изогнутые гибы с постоянной толщиной стенки по всей окружности.
Применяют метод для гибки труб большого диаметра, используемых в авиационной, автомобильной промышленности, судостроении, где к трубопроводу предъявляют высокие требования. Преимущество в возможности изгибать трубы со стенкой от 2 – 4 мм на 180⁰.
Цель работы
Разработка технологического процесса изготовления деталей методом листовой штамповки.
ПРИБОТЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ,
УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ.
- Разрывная машина РМ-10.
Штамп для вырубки заготовок.
Штамп для гибки.
Ножницы по металлу.
Штанген-циркуль.
ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ЛИСТОВОЙ
ШТАМПОВКИ.
Холодная листовая штамповка – способ изготовления плоских и объемных тонкостенных изделий из листов, полос или лент с помощью штампов на прессах или без ихприменения (безпрессовая штамповка). Она характеризуется высокой производительностью, стабильностью качества и точности, большой экономией металла, низкой себестоимостью изготовляемых изделий и возможностью полной автоматизации.
Основными операциями листовой штамповки являются разделительные и формоизменяющие. В результате разделительных операций одна часть заготовки отделяется от другой по заданному контуру.
К разделительным операциям относятся:
а) отрезка – отделение одной части заготовки относительно другой по незамкнутому контуру;
б) вырубка – отделение одной части заготовки относительно другой по замкнутому внешнему контуру;
в) пробивка – образование в заготовке сквозных отверстий.
В результате формоизменяющих операций деформируемая часть заготовки изменяет свои формы и размеры.
К формоизменяющим операциям относят:
а) гибка – превращение плоской заготовки в изогнутое изделие;
б) вытяжка — превращение плоской заготовки в полые изделия;
в) правка – выправление неровной поверхности изделия между ровными и фасонными поверхностями верхней и нижней частей штампов;
г) отбортовка – образование борта по внутреннему или наружному контуру листовой заготовки.
В табл. 1-4 приложения приведены наиболее распространенные материалы, применяемые для холодной листовой штамповки, а также их механические свойства.
Этапы и последовательность технологии
Разработка проводится в следующей последовательности:
- Анализируется конструкция детали.
- Рассчитывается усилие и работа процесса.
- Подбирается типоразмер производственного оборудования.
- Разрабатывается чертеж исходной заготовки.
- Рассчитываются переходы деформирования.
- Проектируется технологическая оснастка.
Анализ соответствия возможностей исходного материала необходим для того, чтобы выяснить его пригодность для штамповки по размерам, приведенным на чертеже готовой детали. Этап выполняют по следующим позициям:
- Проверка пластических способностей металла и сопоставление результата с уровнем напряжений, которые возникают при гибке. Для малопластичных металлов и сплавов процесс приходится дробить на несколько переходов, а между ними планировать межоперационный отжиг, который повышает пластичность;
- Возможность получения радиуса гиба, при котором не произойдет трещинообразования материала;
- Определение вероятных искажений профиля или толщины заготовки после обработки давлением, особенно при сложных контурах у детали;
По результатам анализа иногда принимают решение о замене исходного материала на более пластичный, о необходимости предварительной разупрочняющей термической обработки, либо используют подогрев заготовки перед деформацией.
Радиус гибки rmin вычисляют с учетом пластичности металла заготовки, соотношения ее размеров и скорости, с которой будет проводиться деформирование (гидропрессы, с их пониженными скоростями передвижения ползуна, предпочтительнее более скоростных механических прессов).
При уменьшении значения rmin все металлы претерпевают так называемое утонение — уменьшение первоначальной толщины заготовки. Интенсивность утонения определяет коэффициент утонения λ, %, который показывает, на сколько уменьшится толщина конечного изделия. Если это значение оказывается более критичного, то исходную толщину s металла заготовки приходится увеличивать.
Для малоуглеродистых листовых сталей соответствие между вышеуказанными параметрами приведено в таблице (см. табл. 1).
Таблица 1
Таким образом, при определенных условиях металл заготовки может даже несколько выпучиваться.
а при больших деформациях — более точное уравнение вида
Таблица 2
Эффект вероятного пружинения можно учесть при помощи данных по фактическим углам пружинения β, которые приведены в таблице 3. Данные в таблице соответствуют условиям одноугловой гибки.
Таблица 3