Таблица усилий гибки листового металла
Величина внешнего изгибающего момента при гибке определяется из условия равновесия его с моментом внутренних сил, а последний слагается из моментов нормальных напряжений в растягиваемой и сжимаемой зонах.
Для определения моментов внутренних сил необходимо знать распределение напряжений по поперечному сечению и величину наибольшего напряжения для данной степени деформации.
Усилие гибки определяется из равенства внешнего изгибающего момента моменту внутренних сил. Изгибающие моменты для различных схем гибки следующие: для одноугловой:
В табл. 23 приведены формулы усилия гибки для свободного изгиба, для гибки с прижимом и приближенные формулы для гибки с калибровкой материала. В последнем случае усилие гибки определяется не столько процессом изгиба, сколько процессом калибровки, требующим значительного давления и практически зависящим от регулировки хода пресса и от отклонений материала по толщине.
Таблица 23. Формулы для определения усилий гибки
Обозначения: РК - усилие калибровки, кгс;
РПР - усилие прижима, кгс, составляющее (0,25/0,3) РИЗ;
В - ширина полосы (длина линии изгиба), мм;
l - расстояние между опорами при угловой гибке, мм;
n = 1,8 - коэффициент, характеризующий влияние упрочнения;
р - давление калибровки (правки), кгс/мм 2 (по табл. 24);
F - площадь калибруемой заготовки (под пуансоном), мм 2 ;
k1 - коэффициент для свободной гибки, находимый по табл. 24;
k2 - коэффициент для двухугловой гибки, приведенный в табл. 25.
Оптимальным плечом для свободного изгиба следует считать:
, где I - расстояние между опорами, мм.
Усилие, необходимое для двухугловой гибки, больше усилия одноугловой гибки заготовки тех же размеров. В данном случае изгиб осуществляется действием двух изгибающих моментов, что при прочих равных условиях требует удвоенного усилии.
Но и одностороннее усилие при двухугловой гибке больше усилия одноугловой (V-образной) гибки потому, что при одном и том же изгибающем моменте, плечо двухугловой гибки меньше. Кроме того к усилию двухугловой гибки необходимо прибавить усилие прижима, составляющее 0,25-0,3 усилия изгиба. В некоторых случаях целесообразно применять усилие прижима большей величины (0,5 / 0,6) РИЗ.
На рис. 69 приведены схемы двухугловой гибки (левой полки). На рис. 69,а показано начальное положение и эпюра одностороннего изгибающего момента (для. точек А, В, С), а на рис. 69,б - дальнейшая стадия изгиба со схемой сил, действующих на заготовку.
Рис. 69. Схема двухугловой гибки
Установлено, что в зависимости от геометрических соотношений максимальное усилие двухуглового изгиба возникает при величине угла α от 45 до 80°, когда плечо изгиба I имеет наименьшую величину.
В результате исследования [42] установлена более точная величина усилия двухугловой гибки (без усилия прижима):
, где n - коэффициент увеличения номинального зазора (см. табл. 27);
k2 - коэффициент, наибольшее значение которого приведено в табл. 25.
В табл. 23 приведена формула для определения усилия при двухугловой гибке с прижимом. Экспериментальное значение коэффициентов для сталей 08, 10, 20кп, СтЗ, 1Х18Н9Т толщиной 4; 6 и 8 мм в зависимости от rM/S и rП/S приведено в табл. 25.
При несимметричной и криволинейной форме изгиба применяют одноугловую (одностороннюю) гибку с прижимом, так как простая угловая гибка не обеспечивает точности из-за смещения заготовки. Этот случай приближенно можно рассматривать как половину двухугловой гибки с прижимом. Соответствующее усилие гибки приведено в табл. 23. Значения коэффициентов k 2 при прямолинейном изгибе те же.
Односторонняя гибка с прижимом применяется также в комбинированных процессах штамповки.
В табл. 24 приведены значения коэффициента k1 для свободного изгиба, а в табл. 25 k2 - значения для двухуглового изгиба. В табл. 26 даны приближенные значения давления правки (калибровки).
Технологии
Гибка листового металла – вид обработки относящийся к холодной штамповке. На сегодняшний день гибка в большинстве случаев производится на листогибочных, гидравлических прессах. В качестве заготовок применяют листы металла.
При гибке слои металла со стороны пуансона сжимаются, а слои со стороны матрицы, растягиваются.
Длина заготовки рассчитывается по длине нейтральной линии, которая не претерпевает деформаций и находится на расстоянии 0,3-0,5 от линии гибки.
Пружинение детали. После гибки из-за упругой деформации детали отпружинивают. Их размеры немного искажаются. Для компенсации пружинения гибочный инструмент выбирают с меньшими углами, чем углы, которые требуется получить.
Усилие гибки
Свободная гибка – без прикосновения верхнего и нижнего инструмента. Пуансон установленный на гибочной балке вдавливает заготовку на рассчитанную глубину по координате Y в ручей матрицы. Лист касается матрицы в двух точках А и В, не соприкасаясь со стенками матрицы. В данном способе величина угла гибки определяется значением Y, а не геометрия инструмента.
Точность позиционирования координаты Y на гибочных прессах Ermaksan составляет 0,01 мм. Значение координаты Y определяется для всех значений углов. Отличие в значении оси Y возникает из-за - настройки хода гибочной балки, характеристиками металла - геометрией листа, пределом прочности или износом инструмента.
Формула расчета усилия гибки:
1,42 - коэффициент учитывающий трение заготовки о кромки матрицы
По упрощенной формуле можно получить похожие результаты:
- толщина листа (S) в мм
- предела прочности (Rm) в Н/мм2
- V- ширины раскрытия матрицы (V) в мм
- радиуса гибки листа (Ri) в мм
- минимальная полка (B) в мм
Табличный способ расчета усилия гибки
Как выбрать раскрытие матрицы – V?
Правило - раскрытие V ручья - больше толщины листа S:
V = 10хS S=6,5. 18мм
V = 12хS S=20. 40мм
V = 14хS S=свыше 50мм
Раскрытие V- мтарицы обратно пропорционально усилию гибки
При большем раскрытии требуется меньшее усилие, но получается больший радиус;
При меньшем раскрытии требуется большее усилие, но получается меньший радиус
Минимальная полка (B)
Для того чтобы полка не проваливалась в ручей матрицы – нужно чтобы краешек листа выходил из матрицы
Минимальная полка зависит от V и угла гибки
при 165 0 полка 0,58 V
при 135 0 полка 0,60 V
при 120 0 полка 0,62V
при 90 0 полка 0,65V
при 45 0 полка 1,00V
при 30 0 полка 1,30 V
Калибровка
Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента: форма детали достигается глухим ударом пуансон по матрице. При данном способе отсутствует упругая деформация, лист пластически деформируется под давлением инструмента. Рассчитать усилие гибки затруднительно. Условно принимаем что усилие калибровки в 3-10 раз больше усилия свободной гибки.
Гибка металлов: методы и технологические особенности
"Гибка" звучит как простой процесс, но в действительности, он очень сложен.
"Лист" и "гибка" не очень ассоциируются с высокой технологией. Однако, для того, чтобы гнуть "непослушный" лист необходимы специальные знания и большой опыт. Объясните техническому специалисту, который не знаком с листовым металлом, что в нашем высокотехничном мире невозможно постоянно получать при гибке угол 90°, не меняя параметров настройки. То получается, а то - нет!
Без изменения программы угол будет меняться, если, например, лист толщиной 2 мм сделан из нержавеющей стали или алюминия, если его длина - 500 мм, 1000 мм или 2000 мм, если гибка производится вдоль или поперек волокон, если линия гибки находится в окружении пробитых или прорезанных лазером отверстий, если лист имеет различную упругую деформацию, если поверхностное упрочнение, вследствие пластической деформации, сильнее или слабее, если. если.
КАКОЙ МЕТОД ГИБКИ ВЫБРАТЬ?
Различается 2 основных метода:
Мы говорим о "воздушной гибке" или "свободной гибке", если между листом стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор. В настоящее время это наиболее распространенный метод.
Если лист прижат полностью к стенкам V-образной матрицы, мы называем этот метод "калибровкой". Несмотря на то, что этот метод является достаточно старым, он используется и даже должен использоваться в определенных случаях, которые мы рассмотрим далее.
Свободная гибка
Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.
- Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
- Лист остается "в воздухе" и не соприкасается со стенками матрицы.
- Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.
Точность настройки оси Y на современных прессах - 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.
Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.
| а° /V mm | 1° | 1,5° | 2° | 2,5° | 3° | 3,5° | 4° | 4,5° | 5° |
| 4 | 0,022 | 0,033 | 0,044 | 0,055 | 0,066 | 0,077 | 0,088 | 0,099 | 0,11 |
| 6 | 0,033 | 0,049 | 0,065 | 0,081 | 0,097 | 0,113 | 0,129 | 0,145 | 0,161 |
| 8 | 0,044 | 0,066 | 0,088 | 0,110 | 0,132 | 0,154 | 0,176 | 0,198 | 0,220 |
| 10 | 0,055 | 0,082 | 0,110 | 0,137 | 0,165 | 0,192 | 0,220 | 0,247 | 0,275 |
| 12 | 0,066 | 0,099 | 0,132 | 0,165 | 0,198 | 0,231 | 0,264 | 0,297 | 0,330 |
| 16 | 0,088 | 0,132 | 0,176 | 0,220 | 0,264 | 0,308 | 0,352 | 0,396 | 0,440 |
| 20 | 0,111 | 0,166 | 0,222 | 0,277 | 0,333 | 0,388 | 0,444 | 0,499 | 0,555 |
| 25 | 0,138 | 0,207 | 0,276 | 0,345 | 0,414 | 0,483 | 0,552 | 0,621 | 0,690 |
| 30 | 0,166 | 0,249 | 0,332 | 0,415 | 0,498 | 0,581 | 0,664 | 0,747 | 0,830 |
| 45 | 0,250 | 0,375 | 0,500 | 0,625 | 0,750 | 0,875 | 1,000 | 1,125 | 1,250 |
| 55 | 0,305 | 0,457 | 0,610 | 0,762 | 0,915 | 1,067 | 1,220 | 1,372 | 1,525 |
| 80 | 0,444 | 0,666 | 0,888 | 1,110 | 1,332 | 1,554 | 1,776 | 1,998 | 2,220 |
| 100 | 0,555 | 0,832 | 1,110 | 1,387 | 1,665 | 1,942 | 2,220 | 2,497 | 2,775 |
- Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.
- Меньшие затраты на инструмент.
- По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.
- Можно "играть" усилием: большее раскрытие матрицы означает - меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.
- Меньшие инвестиции, так как нужен пресс с меньшим усилием.
Все это, однако, теоретически. На практике вы можете потратить деньги, сэкономленные на приобретении пресса с меньшим усилием, позволяющего использовать все преимущества воздушной гибки, на дополнительное оснащение, такое как, дополнительные оси заднего упора или манипуляторы.
- Менее точные углы гибки для тонкого материала.
- Различия в качестве материала влияют на точность повторения.
- Не применима для специфических гибочных операций.
- Воздушную гибку желательно применять для листов толщиной свыше 1,25 мм; для толщины листа 1 мм и менее рекомендуется использовать калибровку.
- Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины листа. Если внутренний радиус должен быть равен толщине листа -рекомендуется использовать метод калибровки. Внутренний радиус меньше толщины листа допустим только на мягком легко деформируемым материале, например меди.
- Большой радиус может быть получен воздушной гибкой путем использования пошагового перемещения заднего упора. Если большой радиус должен быть высокого качества, рекомендуется только метод калибровки специальным инструментом.
Какое усилие?
По причине различных свойств материала и последствий пластической деформации в зоне гибки, определить требуемое усилие можно только примерно.
Предлагаем вам 3 практических способа:
1. Таблица
- толщины листа ( S ) в мм
- предела прочности ( Rm ) в Н/мм2
- V - ширины раскрытия матрицы ( V ) в мм
- внутреннего радиуса согнутого листа ( Ri) в мм
- минимальной высоты отогнутой полки ( B ) в мм
Пример подобной таблицы Необходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.
Рекомендуемое соотношение параметров и усилия
2. Формула
1,42 - это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.
Другая формула дает похожие результаты:
3. "Правило 8"
При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда Р=8хS, где Р выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы \/=2х8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)
Усилие и длина гиба
Длина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%.
Например:
| Усилие | Длина гиба |
| 100% | 3 000 мм |
| 75% | 2 250 мм |
| 50% | 1 500 мм |
| 25% | 750 мм |
Cовет:
Если материал ржавый или не смазан, следует добавлять 10-15% к усилию гиба.
Толщина листа (S)
DIN допускает значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.
Предел прочности на растяжение ( Rm )
Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба.
Например :
St 37-2: 340-510 Н/мм2
St 52-3: 510-680 Н/мм2
Совет:
Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно! Реальные значения толщины и предела прочности являются важным факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.
V - раскрытие матрицы
По эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм:
V=8xS
Для большей толщины листа необходимо:
V=10xS или
V=12xS
Раскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию:
• большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус;
• меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.
Внутренний радиус гиба (Ri)
При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации. После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации ("обратное пружинение"). В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки. Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это "деформационным упрочнением".
Так называемый "естественный внутренний радиус гибки" зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.
Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу: Ri = 5 x V /32
В случае V=8хS, мы можем сказать Ri=Sх1,25
Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус. Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.
Совет:
Если вам нужен маленький внутренний радиус, гните на медленной скорости и поперек волокон.
Минимальная полка (В):
Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:
| Угол гиба | В |
| 165° | 0,58 V |
| 135° | 0,60 V |
| 120° | 0,62 V |
| 90° | 0,65 V |
| 45° | 1,00 V |
| 30° | 1,30 V |
Упругая деформация
Часть упруго деформированного материала "спружинит" обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически. Большинство материалов имеют достаточно постоянную упругую деформацию. Это означает, что материал той же толщины и с тем же пределом прочности спружинит на одинаковую величину при одинаковом угле гибки.
- угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
- толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
- предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
- направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.
Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:
| Предел прочности в Н/мм2 | упругая деформация в ° |
| 200 | 0,5-1,5 |
| 250 | 1-2 |
| 450 | 1,5-2,5 |
| 600 | 3-4 |
| 800 | 5-6 |
Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).
Калибровка
Точный - но негибкий способ
При этом методе угол гиба определен усилием гиба и гибочным инструментом: материал зажат полностью между пуансоном и стенками V образной матрицы. Упругая деформация равняется нулю и различные свойства материала практически не влияют на угол гиба.
Рассчитать требуемое усилие гиба очень трудно. Самый надежный способ -выяснить необходимое усилие путем пробной гибки короткого образца на испытательном гидравлическом прессе.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГИБКИ МЕТАЛЛОВ
При этом методе между листом металла и стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор, лист остается "в воздухе" и не соприкасается со стенками матрицы.
Пуансон воздействует на металл сверху в одной точке, а матрица только двумя точками вверху V-образного паза.
Геометрия гиба формируется только за счет глубины погружения пуансона в матрицу.
Ширина ручья на матрице чаще всего выбирается из расчета 10-15 толщин металла, а инструмент имеет угол намного более острый, чем деталь после гибки.
Преимущества «свободной гибки»:
- Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы.
- Меньшие затраты на инструмент, можно обойтись одним комплектом для многих задач.
- Меньшее требуемое усилие гибки по сравнению с другими методами гибки.
Недостатки «свободной гибки»:
- Менее точные углы. В связи с тем что инструмент воздействует на металл только в трех точках то заготовка может повести себя непредсказуемо и угол гиба по всей длине будет неравномерный,
- Меньшая точность повторений, на которую сильно влияют различия в качестве материала заготовок.
- Больший эффект обратного пружинения за счет большей упругой деформации.
- Меньшая универсальность и качество гибки. Раскрытие матрицы при свободной гибке 10-15 толщин листа, это является причиной увеличения минимального отгиба. Отсутствие соприкосновения со стенками матрицы является причиной деформации отверстий («выворот») расположенных близко к линии гиба.
В каких случаях «свободная гибка» предпочтительнее:
- Большая номенклатура изделий, мелкосерийное производство.
- Разные углы гибов (в том числе острые).
- Минимальные требования к точности и качеству гибов.
- Геометрия конечных деталей не содержит маленьких минимальных отгибов и допустимы внутренние радиусы гибов равные двум толщинам и более.
ГИБКА НА ОСНОВЕ
Данный метод гибки некоторые объединяют с «свободной гибкой», но у него много своих особенностей.
В отличии от классической «воздушной гибки» заготовка в самом конечном положении контактирует со стенками V-образного паза и нижней частью пуансона.
Требуемое усилие выше чем при «свободной гибке» до трех раз. Раскрытие матрицы выбирается из диапазона 6-10 толщин металла.
Преимущества «гибки на основе»:
- Более точные углы по сравнению с «воздушной гибкой», теоритические значения ±300.
- Меньший эффект обратного пружинения и большая повторяемость за счет большего воздействия на металл и уменьшения упругих деформаций. Несмотря на это пружинение немного остается, поэтому если необходимо получать на готовой детали 90°, то инструмент следует выбирать 88°-85°.
- Лучшее качество гибки: «выворот» отверстия уменьшается при достижении пуансоном нижнего положения, относительно небольшие раскрытия матриц позволяют делать небольшие минимальные отгибы и довольно точные внутренние радиусы равные от 1 до 2 толщин металла.
Недостатки «гибки на основе»:
- Большее требуемое усилие гибки по сравнению со «свободной», не применим для толстых металлов.
- Меньшая гибкость по сравнению с «воздушной гибкой», чтобы достичь всех преимуществ данного метода на другом профиле или угле необходим другой инструмент.
В каких случаях «гибка на основе» предпочтительнее:
- Ограниченная номенклатура изделий, мелкосерийное и серийное производство.
- Повышенные требования к точности и качеству гибов.
- Внутренние радиусы гибов должны быть от 1 до 2 толщин металла.
- Часто используется один угол гибов, например 90° и изредка более тупые.
- Оптимальные минимальные отгибы.
Данный метод заключается в максимальном пространства между пуансоном и матрицей в конечном положении.
Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента.
Давление продолжается даже при достижении нижней точки, за счет этого отсутствует упругая деформация, лист металла пластически деформируется под давлением инструмента.
Преимущества «чеканки»:
- Точность углов гиба, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала.
- Маленький внутренний радиус, до 0,5 толщины металла, бывает недостижим другими способами.
- Обратное пружинение практически отсутствует, максимальная повторяемость.
- Доступные специльные исполнения, например Z-гибка, U-гибка, несколько гибов за один раз, сложные формы.
Недостатки «чеканки»:
- Максимальные требования по усилию, причем не только к станку, но и к инструменту и системе крепления.
- Отсутствие гибкости, один инструмент - один вид профиля.
- Только тонкий металл, в основном используют на толщинах до 2 мм.
- Повышенный износ инструмента и оборудования.
В каких случаях «чеканка» предпочтительнее:
- Крупносерийное производство.
- Самые высокие требования к точности и повторяемости.
- Внутренние радиусы гибов должны быть меньше толщины металла.
- Необходимо не зависеть от качества заготовок.
- Сложная форма гибов, которую не получить другими методами.
2. РАСЧЕТ УСИЛИЯ ДЛЯ ГИБКИ
Чтобы гибочный инструмент служил долго, необходимо ограничивать нагрузку на инструмент в соответствии с максимально допустимой. На инструменте этот параметр указывается в тоннах или килоньютонах на метр.
Важно понимать, что с уменьшением длины заготовки и инструмента уменьшается максимально допустимое номинальное усилие. Например, инструмент выдерживает нагрузку 60 тонн/метр, соответственно 10 сантиметров такого инструмента выдержит давление только 6 тонн.
Расчитать требуемое усилие для гибки металла можно только примерно, на практике используют таблицы или формулу.
S - толщина металла, мм
V - раскрытие матрицы, мм
Ri - внутренний радиус гиба на детали, мм
В - минимальный отгиббез толщины металла при 90°, мм
Rm - предел прочности в кг/мм2
F - необходимое усилие, т/м
Формула расчета усилия:
1,42 - это коэффициент, учитывающий̆ трение заготовки о кромки матриц, у горячекатаного и несмазанного металла трение больше чем у холоднокатаного, если металл ржавый̆, то следует добавлять 10-15% к расчетному усилию.
L - длина заготовки, чтобы получить результат в тоннах длину надо указывать в метрах.
Таблица зависимости минимального отгиба от градуса гиба
Где В - минимальный отгиб без толщины металла при 90°, указанный в таблицах усилий
13. Определение размеров заготовок при гибке
Определение размеров плоских заготовок, подлежащих гибке, основано на равенстве длины заготовки длине нейтрального слоя изогнутой детали и сводится к определению положения и длины нейтрального слоя в зависимости от относительного радиуса изгиба r/S.
Различают два основных случая определения размеров заготовки:
1) при гибке с закруглением (по радиусу);
2) при гибке под углом без закругления (с калибровкой угла).
В первом случае длина заготовки равна сумме длин прямых участков и длины нейтрального слоя в изогнутом участке.
 Рис.59. Соотношение между углом изогнутого участка и углом гибки (φ = 180° - α) |
Длина нейтрального слоя в изогнутом участке определяется по формуле:
или при φ = 90°
,где l — длина нейтрального слоя изогнутого участка; φ — угол изогнутого участка; х — коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя (см. табл.16).
Угол изогнутого участка только при φ = 90° равен углу гибки; во всех же других случаях он составляет (рис.59):
В табл.21 приведены примеры определения размеров заготовок для наиболее распространенных случаев гибки по радиусу.
Таблица 21. Определение размеров заготовки при
гибке с закруглением (по радиусу).
| Тип гибки | Эскиз | Длинна заготовки, в мм |
| Одноугловая |  | L = l1 + l2 + ln = l1 + l2 + π/2(r+xS) |
| Двухугловая |  | L = l1 + l2 + l3 + π(r+xS) = l1 + l2 + l3 +2lH |
| Четырехугловая (за две операции) |  | L = l1 + 2l2 + l3 + l4 + 2lH1 + 2lH2 = = l1 + 2l2 + l3 + l4 + π(r1+x1S) + π(r2+x2S) |
| Полукгуглая (U образная) |  | L = 2l + 2lH = 2l + π(r+xS) |
| Торцовая (закатная) |  | L = 1,5πρ + 2R - S; ρ = R - yS |
1. Коэффициент х — см. табл.16;
2. Значение lH брать по табл.22.
Расположение нейтральной линии (xS) определяется в зависимости от отношения r/S и находится по табл.16 или по рис.56.
Для упрощения подсчетов и удобства пользования в производственных условиях в табл.22 приведена вычисленная длина нейтрального слоя угловых закруглений в зависимости от толщины материала и радиуса гибки:
Таблица 22. Длина нейтрального слоя угловых закруглений lH = π/2 • (r + xS)
| r, мм | Толщина материалa S, мм | ||||||||||||||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | |
| 0,2 | 0,39 | 0,45 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,75 | 0,83 | 0,93 | 0,98 | 1,08 | 1,12 | 1,19 | 1,26 | - | - | - | - | - |
| 0,3 | 0,55 | 0,61 | 0,67 | 0,73 | 0,78 | 0,83 | 0,93 | 1,03 | 1,13 | 1,16 | 1,25 | 1,31 | 1,40 | 1,50 | 1,70 | 1,88 | - | - | - |
| 0,4 | 0,70 | 0,77 | 0,83 | 0,89 | 0,95 | 1,00 | 1,11 | 1,21 | 1,30 | 1,35 | 1,46 | 1,48 | 1,58 | 1,67 | 1,90 | 2,14 | 2,36 | 2,52 | - |
| 0,5 | 0,86 | 0,93 | 1,00 | 1,06 | 1,12 | 1,17 | 1,28 | 1,38 | 1,48 | 1,54 | 1,63 | 1,68 | 1,78 | 1,85 | 2,10 | 2,30 | 2,54 | 2,80 | 3,14 |
| 0,6 | 1,02 | 1,09 | 1,16 | 1,22 | 1,28 | 1,34 | 1,45 | 1,56 | 1,66 | 1,71 | 1,81 | 1,85 | 1,95 | 2,06 | 2,30 | 2,50 | 2,75 | 3,00 | 3,46 |
| 0,8 | 1,33 | 1,41 | 1,47 | 1,54 | 1,61 | 1,67 | 1,78 | 1,90 | 2,00 | 2,06 | 2,16 | 2,21 | 2,31 | 2,42 | 2,67 | 2,92 | 3,15 | 3,35 | 3,80 |
| 1,0 | 1,65 | 1,73 | 1,79 | 1,86 | 1,93 | 1,99 | 2,11 | 2,23 | 2,35 | 2,40 | 2,51 | 2,56 | 2,68 | 2,76 | 3,02 | 3,26 | 3,51 | 3,77 | 4,20 |
| 1,5 | 2,43 | 2,51 | 2,58 | 2,65 | 2,73 | 2,79 | 2,93 | 3,06 | 3,17 | 3,23 | 3,35 | 3,41 | 3,51 | 3,63 | 3,89 | 4,15 | 4,41 | 4,65 | 5,14 |
| 2,0 | 3,22 | 3,30 | 3,37 | 3,44 | 3,52 | 3,59 | 3,73 | 3,86 | 3,99 | 4,05 | 4,17 | 4,22 | 4,34 | 4,46 | 4,74 | 5,00 | 5,27 | 5,53 | 6,05 |
| 2,5 | 4,01 | 4,08 | 4,16 | 4,23 | 4,30 | 4,37 | 4,52 | 4,66 | 4,79 | 4,85 | 4,99 | 5,05 | 5,17 | 5,28 | 5,58 | 5,86 | 6,13 | 6,40 | 6,91 |
| 3,0 | 4,79 | 4,87 | 4,95 | 5,02 | 5,09 | 5,16 | 5,31 | 5,45 | 5,59 | 5,66 | 5,78 | 5,85 | 5,98 | 6,11 | 6,39 | 6,69 | 6,98 | 7,26 | 7,78 |
| 3,5 | 5,58 | 5,65 | 5,73 | 5,80 | 5,88 | 5,95 | 6,10 | 6,24 | 6,38 | 6,45 | 6,59 | 6,65 | 6,78 | 6,91 | 7,51 | 7,51 | 7,81 | 8,11 | 8,64 |
| 4,4 | 6,36 | 6,44 | 6,51 | 6,60 | 6,66 | 6,74 | 6,88 | 7,03 | 7,17 | 7,24 | 7,38 | 7,45 | 7,59 | 7,71 | 8,04 | 8,34 | 8,63 | 8,92 | 9,48 |
| 4,5 | 7,15 | 7,23 | 7,30 | 7,38 | 7,45 | 7,52 | 7,67 | 7,82 | 7,96 | 8,03 | 8,18 | 8,25 | 8,38 | 8,52 | 8,84 | 9,17 | 9,44 | 9,74 | 10,34 |
| 5,0 | 7,93 | 8,01 | 8,09 | 8,16 | 8,24 | 8,31 | 8,46 | 8,62 | 8,75 | 8,82 | 8,97 | 9,04 | 9,18 | 9,32 | 9,64 | 9,97 | 10,27 | 10,56 | 11,15 |
| 6 | 9,50 | 9,58 | 9,66 | 9,73 | 9,81 | 9,90 | 10,03 | 10,18 | 10,32 | 10,40 | 10,54 | 10,61 | 10,76 | 10,90 | 11,25 | 11,57 | 11,90 | 12,23 | 12,78 |
| 7 | 11,07 | 11,15 | 11,23 | 11,31 | 11,38 | 11,45 | 11,61 | 11,80 | 11,90 | 11,97 | 12,12 | 12,19 | 12,33 | 12,48 | 12,83 | 13,18 | 13,50 | 13,83 | 14,45 |
| 8 | 12,64 | 12,72 | 12,80 | 12,88 | 12,95 | 13,03 | 13,20 | 13,33 | 13,47 | 13,55 | 13,69 | 13,77' | 13,91 | 14,06 | 14,42 | 14,76 | 15,11 | 15,43 | 16,08 |
| 9 | 14,22 | 14,29 | 14,37 | 14,45 | 14,53 | 14,60 | 14,75 | 14,90 | 15,05 | 15,12 | 15,27 | 15,34 | 15,49 | 15,68 | 16,00 | 16,35 | 16,69 | 17,05 | 17,69 |
| 10 | 15,79 | 15,87 | 15,94 | 16,02 | 16,10 | 16,17 | 16,32 | 16,50 | 16,62 | 16,69 | 16,84 | 16,92 | 17,09 | 17,29 | 17,59 | 17,93 | 18,29 | 18,63 | 19,28 |
| 11 | 17,36 | 17,44 | 17,51 | 17,59 | 17,67 | 17,75 | 17,90 | 18,04 | 18,19 | 18,27 | 18,41 | 18,49 | 18,64 | 18,78 | 19,15 | 19,51 | 19,86 | 20,22 | 20,90 |
| 12 | 18,93 | 19,01 | 19,09 | 19,16 | 19,24 | 19,32 | 19,47 | 19,62 | 19,77 | 19,84 | 19,99 | 20,06 | 20,21 | 20,36 | 20,72 | 21,09 | 21,44 | 21,80 | 22,49 |
| 13 | 20,50 | 20,58 | 20,66 | 20,73 | 20,81 | 20,89 | 21,04 | 21,19 | 21,34 | 21,41 | 21,56 | 21,63 | 21,78 | 21,93 | 22,30 | 22,66 | 23,02 | 23,38 | 24,09 |
| 14 | 22,07 | 22,15 | 22,23 | 22,31 | 22,38 | 22,46 | 22,61 | 22,76 | 22,91 | 22,99 | 23,13 | 23,21 | 23,35 | 23,50 | 23,87 | 24,26 | 24,60 | 24,96 | 25,67 |
| 15 | 23,63 | 23,70 | 23,77 | 23,84 | 23,90 | 24,03 | 24,18 | 24,33 | 24,48 | 24,57 | 24,70 | 24,76 | 24,91 | 25,06 | 25,47 | 25,86 | 26,18 | 26,55 | 27,25 |
Примечение.
Приведение величины lH подсчитаны для угла в 90° при значениях х по табл. 16 и округлены до 0,01 мм.
Приведенные в таблице значения lH подсчитаны для гибки под углом 90°.
В случае необходимости найти длину нейтрального слоя для другого угла гибки, найденные из табл. 22, следует умножить на отношение φ/90 (где φ — требуемый угол гибки, град).
Если размеры гнутых деталей заданы, включая радиусы закруглений (рис. 60), то подсчет длины развертки производится по заданным размерам с введением поправки, приведенной в четвертом издании справочника (табл. 40). При подсчете длины развертки точных деталей с двусторонним допуском (±) расчет производится по номинальным размерам детали.
Рис.60. Схема пересчета односторонних допусков на двусторонние.
Если размеры детали заданы с односторонним допуском (рис. 60,а), то для того, чтобы деталь не вышла из поля допуска, необходимо односторонние допуски пересчитать на двусторонние (рис. 60,б). Расчет развертки производится по пересчитанным номинальным размерам детали на технологические размеры.
Необходимо сделать следующие технологические указания, без которых невозможно получить точные гнутые детали.
1. Размеры деталей будут соответствовать расчетным лишь в том случае, если гибка происходит без растяжения и утонения отгибаемых полок.
2. Двухугловая гибка должна производиться в штампах с сильным прижимом (см. рис.51). В противном случае средний участок, отжимая слабый прижим, выгибается и имеет длину, большую ширины матрицы. Без калибровки деталь получается некачественной, а при калибровке происходит осадка выпуклости и утолщение материала. Вследствие этого деталь получается с более короткими полками, чем предусматривалось по расчету. При гибке с сильным прижимам (0,3 — 0,5 РИЗГ) деталь получается качественной.
3. Четырехугловая деталь должна гнуться за две операции, или за два перехода последовательного штампа. При одновременной гибке всех четырех углов происходит растяжение верхних полок и деталь получается больших размеров, чем по расчету, и неправильной формы.
В случае гибки под углом без закругления размеры заготовки находят исходя из равенства объемов заготовки и изогнутой детали с учетом утонения в месте изгиба. Длина заготовки определяется как сумма длин прямых участков и прибавки на образование углов:
,где n — число прямых участков;
l1, l2, . ln — длины прямых участков, мм;
k — коэффициент, составляющий 0,38—0,40 при закруглении пуансона радиусом r = 0,05S
и 0,45—0,48 при закруглении пуансона радиусом r = 0,1S;
причем меньшие значения относятся к толщине материала S
Пример 1.
Определить длину заготовки для двухугловой гибки скобы размерами:
l1 = l2 = 40 мм, l3 = 30 мм, r = 1 мм и S = 2 мм
По табл. 22 находим длину нейтрального слоя lH = 2,76 мм.
Длина заготовки: L = 2l1 + l3 + 2lH = 80 + 30 4 + 5,52 ≈ 115,5 мм.
Пример 2.
Определить длину заготовки для шарнирной петли (нижняя схема табл. 21) при R = 3 мм, S = 1,5 мм.
Находим радиус нейтрального слоя ρ = R - уS; по табл. 17 для R/S = 2,0 и у = 0,44
ρ = 3 - 0,44 • 1,5 = 2,34 мм.
Длина развернутой заготовки: L = 1,5πρ + 2R - S = 11,0 + 6 - 1,5 = 15,5 мм.
Читайте также: