Қаңылтыр иілу машинасын еркін иілу кезіндегі иілу күшін есептеу

Соңғы жылдары металл тежегіш иілу машиналары әртүрлі салаларда кеңінен қолданылып, иілу станоктарын өңдеу ауқымы кеңейді. Дегенмен, иілу күшін есептеу туралы жүйелі талқылау болған жоқ. Қазіргі уақытта әртүрлі пресс-тежегіш иілу машиналарын өндірушілердің нұсқаулықтарында ұсынылған иілу күшін есептеу формулаларының шамамен екі түрі бар.

P - иілу күші, KN;

S - парақ қалыңдығы, мм;

l - парақтың иілу ұзындығы, м;

V – төменгі қалып саңылауының ені, мм;

σb - Материалдың созылу күші, МПа.

Өндіруші ұсынған иілу күші параметрінің кестесі де жоғарыда келтірілген формула бойынша есептеледі.

Иілу күшін есептеу формуласын шығару процесі және қолдану аясы

1-суретте парақты иілу кезіндегі жұмыстың принциптік схемасы берілген. Төменде иілу күшін есептеу формуласын шығару процесі және екі қосымша параметр шарты сипатталған. Біріншіден, өнім нұсқаулығында мұндай ұсыныстар бар. Еркін иілу кезінде таңдалған төменгі қалып саңылауының ені V парақ қалыңдығынан 8-10 есе S құрайды. Мұнда біз арақатынасты аламыз.

1-сурет Иілудің принциптік схемасы

P – иілу күші

S - парақ қалыңдығы

V - төменгі матаның ашылу ені

r - парақ бүгілген кездегі ішкі радиус

К – иілу деформация аймағының көлденең проекциясының ені=9

Екіншіден, өндіруші иілу күші параметрінің кестесінде иілу дайындамасының V ені мен ішкі диаметрінің r сәйкес мәндерін келтіреді. Әдетте r=(0,16~0,17)V. Мұнда диаметрдің енге қатынасы =0.16.

Металл қаңылтырын иілу процесі кезінде деформация аймағындағы материал жоғары пластикалық деформация күйінде болады және ол орталық сызықтың айналасында бұрышта иіледі. Иілу аймағының сыртқы бетінде кейбір жағдайларда микро-жарықтар пайда болуы мүмкін. Орталық қабаттың маңайынан басқа деформация аймағының көлденең қимасында басқа нүктелердегі кернеулер материалдың созылу беріктігіне жақын болады. Бейтарап қабаттың үстіңгі бөлігі қысылып, төменгі бөлігі керілген. 2-суретте деформация аймағындағы көлденең қима және сәйкес кернеу диаграммасы көрсетілген.

2-сурет Кернеу диаграммасы

S - парақ қалыңдығы

l - парақтың иілу ұзындығы

Деформация аймағының көлденең қимасындағы иілу моменті:

Деформация аймағындағы машинаның иілу күші әсерінен пайда болатын иілу моменті (1-суретті қараңыз):

бастап

Иілгіш станокта еркін иілу үшін жалпы мақсаттағы қалыптарды пайдаланған кезде, қаңылтырдың көп бөлігі 90° иіледі. 3-суретте көрсетілгендей. K – бұл:

(1) теңдеуге K-ны ауыстырсақ, мынаны аламыз:

Қарапайым материалдардың созылу беріктігі σb=450Н/мм2, формула (2) келесіге ауыстырылады:

Шығарылу процесінен иілу күшін есептеу үшін (2) немесе (3) теңдеуді пайдаланған кезде қосымша екі

жоғарыда аталған параметр шарттарын орындау қажет. Яғни, арақатынасы=9, диаметрдің енге қатынасы=0,16, әйтпесе ол үлкен қателік тудырады.

3-сурет Еркін иілу

S - парақ қалыңдығы

r - парақ бүгілген кездегі ішкі радиус

К – иілу деформация аймағының көлденең проекциясының ені

Иілу күшін есептеудің жаңа әдістері мен қадамдары

Жобалау немесе технологиялық талаптарға байланысты жоғарыда аталған екі қосымша талаптарды бір уақытта орындау кейде қиынға соғады. Бұл уақытта ұсынылған есептеу формуласы иілу күшін есептеу үшін пайдаланылмауы керек, бірақ келесі қадамдарға сәйкес орындалуы керек.

(1) Пластинаның қалыңдығына S, иілу радиусы r және төменгі қалып саңылауының V сәйкес енінің қалыңдығына және диаметрінің еніне қатынасы сәйкесінше есептеледі.

(2) Парақтың деформациясына сәйкес деформация аймағының проекциялық енін есептеңіз.

(3) Иілу күшін есептеу үшін (1) формуланы қолданыңыз.

Есептеу процесінде иілу радиусының айырмашылығы және сәйкес деформация аймағының өзгеруі қарастырылды. Бұдан есептелген иілу күші әдетте ұсынылған формула бойынша есептелген нәтижеге қарағанда дәлірек және сенімдірек. Енді 4-суретте көрсетілгендей суреттеу үшін мысал келтіріңіз.

4-сурет Жаңа есептеу әдісі

Белгілі: Парақтың қалыңдығы S=6мм, парақтың ұзындығы l=4м, иілу радиусы r=16мм, төменгі штамптың ені V=50мм, материалдың созылу беріктігі σb=450Н/мм2. Еркін иілу үшін қажетті иілу күшін табыңыз.

Алдымен пропорция мен диаметрдің еніне қатынасын табыңыз:

Екіншіден, деформация аймағының проекциялық енін есептеңіз:

Соңында иілу күшін табу үшін (1) теңдеуді пайдаланыңыз:

Егер иілу күшін есептеу үшін әдеттегі ұсынылған формула пайдаланылса:

бастап = 1,5, екеуінің айырмашылығы 1,5 есе екенін көруге болады. Бұл қатенің себебі мынада: бұл мысалдағы иілу радиусы салыстырмалы түрде үлкен және сәйкес деформация ауданы ұлғайған, сондықтан иілу кезінде көбірек иілу күші қажет. Бұл мысалда диаметрдің еніне қатынасы = 0,32, ол жоғарыда енгізілген параметрлердің қосымша шарттарынан асып кетті. Иілу күшін есептеу үшін әдетте ұсынылған формуланы пайдалану орынсыз екені анық. Жаңа есептеу әдісінің артықшылықтарын мына мысалдан көруге болады.

Қорытынды

Мұнда енгізілген иілу күшін есептеуге арналған қадамдар мен формулалар қаңылтырдың бұрыштық иілісіне ғана емес, сонымен қатар доғаның иілуіне де қатысты (қатаң айтқанда, оны иілу радиусы өте үлкен бұрыштық иілу деп атаған жөн). Айта кету керек, қаңылтыр доғалы пішінге бүгілген кезде пішіннің пішіні ерекше болады. Деформация аймағының проекциясын есептеу кезінде оны қарапайым формуламен көрсетуге болмайтын технологиялық процесте белгіленген технологиялық параметрлер бойынша есептеу керек.

Доға тәрізді қалыпты жобалау кезінде иілу күшін есептеу үшін осы мақалада енгізілген әдісті қолданып, қанағаттанарлық нәтижелерге қол жеткізуге болады.