Изчисляване на силата на огъване при свободно огъване на машина за огъване на ламарина

През последните години металните спирачни огъващи машини се използват широко в различни индустрии, а обхватът на обработка на огъващите машини се разширява. Въпреки това, не е имало систематична дискусия относно изчисляването на силата на огъване. Понастоящем има приблизително два вида формули за изчисляване на силата на огъване, препоръчани в ръководствата на различни производители на машини за огъване.

P - сила на огъване, KN;

S - дебелина на листа, мм;

l - дължината на огъване на листа, m;

V - ширината на долния отвор на матрицата, mm;

σb - Якост на опън на материала, МРа.

Таблицата с параметри на силата на огъване, препоръчана от производителя, също се изчислява по горната формула.

Процесът на извличане и обхватът на приложение на формулата за изчисляване на силата на огъване

Фигура 1 е схематична диаграма на работата по време на огъване на лист. По-долу е описан процесът на извличане на формулата за изчисляване на силата на огъване и две допълнителни параметърни условия. Първо, има такива препоръки в ръководството на продукта. При свободно огъване избраната долна ширина на отвора на матрицата V е 8 до 10 пъти дебелината на листа S. Тук вземаме съотношението на страните.

Фигура 1 Схематична диаграма на огъване

P - сила на огъване

S - дебелина на листа

V - долна ширина на отвора на матрицата

r - вътрешният радиус, когато листът е огънат

K - ширината на хоризонталната проекция на зоната на деформация на огъване=9

Второ, производителят изброява съответните стойности на ширината на матрицата V и вътрешния диаметър r на детайла за огъване в таблицата с параметри на силата на огъване. Обикновено r=(0.16~0.17)V. Тук е съотношението диаметър към ширина =0.16.

По време на процеса на огъване на ламарина материалът в зоната на деформация е в състояние на силно пластична деформация и се огъва под ъгъл около централната линия. В някои случаи на външната повърхност на зоната на огъване могат да се появят микропукнатини. В напречното сечение на зоната на деформация, с изключение на околността на централния слой, напреженията в други точки са близки до якостта на опън на материала. Горната част на неутралния слой се компресира, а долната част е опъната. Фигура 2 показва напречно сечение и съответна диаграма на напрежението в зоната на деформация.

Фигура 2 Диаграма на напрежението

S - дебелина на листа

l - дължина на огъване на листа

Моментът на огъване в напречното сечение на зоната на деформация е:

Моментът на огъване, генериран от силата на огъване на машината в зоната на деформация, е (виж фигура 1):

От

При използване на форми с общо предназначение за свободно огъване на машина за огъване, по-голямата част от ламарина се огъва на 90°. Както е показано на фигура 3. K е:

Замествайки K в уравнение (1), получаваме:

Якостта на опън на обикновените материали σb=450N/mm2, замествайки формулата (2) със:

От процеса на извличане може да се види, че когато се използва уравнение (2) или уравнение (3) за изчисляване на силата на огъване, двете допълнителни

трябва да бъдат изпълнени посочените по-горе параметри. Тоест съотношението на страните=9, съотношението диаметър към ширина=0,16, в противен случай това ще доведе до голяма грешка.

Фигура 3 Свободно огъване

S - дебелина на листа

r - вътрешният радиус, когато листът е огънат

K - ширината на хоризонталната проекция на зоната на деформация на огъване

Нови методи и стъпки за изчисляване на силата на огъване

Поради изискванията на дизайна или процеса, понякога е трудно да се изпълнят горните две допълнителни изисквания едновременно. В този момент препоръчителната формула за изчисление не трябва да се използва за изчисляване на силата на огъване, а трябва да се извърши съгласно следните стъпки.

(1) Според дебелината на плочата S, радиуса на огъване r и долния отвор на матрицата V се изчисляват съответно съотношението ширина към дебелина и съотношението диаметър към ширина.

(2) Изчислете ширината на проекциите на зоната на деформация според деформацията на листа.

(3) Приложете формула (1), за да изчислите силата на огъване.

В процеса на изчисление е взета предвид разликата в радиуса на огъване и промяната на съответната зона на деформация. Силата на огъване, изчислена от това, е по-точна и надеждна от резултата, изчислен по обикновено препоръчваната формула. Сега дайте пример за илюстрация, както е показано на фигура 4.

Фигура 4 Нов метод на изчисление

Известни: дебелина на листа S=6mm, дължина на листа l=4m, радиус на огъване r=16mm, ширина на долния отвор на матрицата V=50mm и якост на опън на материала σb=450N/mm2. Намерете силата на огъване, необходима за свободно огъване.

Първо намерете съотношението на страните и съотношението диаметър към ширина:

Второ, изчислете ширината на проекцията на зоната на деформация:

И накрая, използвайте уравнение (1), за да намерите силата на огъване:

Ако се използва обичайната препоръчителна формула за изчисляване на силата на огъване:

От = 1,5, може да се види, че разликата между двете е 1,5 пъти. Причината за тази грешка е, че радиусът на огъване в този пример е относително голям и съответната зона на деформация е увеличена, така че е необходима по-голяма сила на огъване по време на огъване. В този пример съотношението диаметър към ширина = 0,32, което е надвишило допълнителните условия на параметрите, въведени по-горе. Очевидно е неподходящо да се използва обикновено препоръчваната формула за изчисляване на силата на огъване. Можете да видите предимствата на новия метод на изчисление от този пример.

Заключение

Стъпките и формулите за изчисляване на силата на огъване, въведени тук, са приложими не само за ъгловото огъване на ламарина, но също така са приложими за дъгово огъване (строго погледнато, трябва да се нарича ъглово огъване с изключително голям радиус на огъване). Трябва да се отбележи, че формата на матрицата е специална, когато листът е огънат под формата на дъга. При изчисляване на проекцията на зоната на деформация тя трябва да се изчисли според зададените в технологичния процес технологични параметри, които не могат да бъдат изразени с проста формула.

При проектирането на дъгообразна форма, като се използва методът, въведен в тази статия за изчисляване на силата на огъване, могат да се получат задоволителни резултати.