Лекція 15. Тема «Процес згинання листового матеріалу»

Лекція 15. Тема «Процес згинання листового матеріалу»

Механізм процесу гнуття. Класифікація та характеристика процесу. Нейтральний прошарок та його положення.

Суть процесу гнуття в штампах полягає в тому , що заготовка ( плоска або зігнута ) під тиском робочих частин штампу згинається та приймає їх форму.

    Гнуття  є  формозмінною операцією при якій змінюється направлення вісі заготовки. Гнуття листового матеріалу здійснюється в результаті пружньо-пластичної деформації , яка протікає по-різному з кожної із сторін заготовки. Деформація заготовки при гнутті відбувається в зоні згину. Переріз заготовки в зоні деформації спотворюється.

     Основними параметрами процесу гнуття , які враховують при проектуванні технологічного процесу вважають :

• внутрішній радіус гнуття ;

• положення нейтрального прошарку ;

• пружиніння ;

• зусилля гнуття ;

• розташування площини гнуття  відносно волокон матеріалу .

Мінімальне значення внутрішнього радіусу гнуття r залежить від пластичності матеріалу і встановлюється шляхом досліду за гранично допустимими деформаціями волокон розтягнутого шару при умові відсутності тріщин.                                                                                                                                                   Шари  металу всередині  кута  вигину стискаються та укорочуються  в прокольному та розтягуються в поперековому напрямку. Зовнішні шари ( зі сторони матриці) розтягуються та подовжуються в повздовжньому і стискаються в поперековому напрямку. Між подовженими та скороченими  шарами ( волокнами ) знаходиться  нейтральний прошарок , довжина якого дорівнює початковій довжині заготовки.                                                                                                          

В результаті потоншення матеріалу та спотворення форми поперекового перерізу , нейтральний прошарок в місці згинання , не проходить посередині  перерізу , а зміщується в сторону меншого радіусу. Вважають , що  чим менше r \ s , тим більше це зміщення. При  r \ s > 5 зміщенням нехтують і вважають ,що нейтральний прошарок співпадає з середньою лінією.

    Пластична деформація при гнутті супроводжується пружньою деформацією , тому форма деталі при гнутті  не відповідає формі штампу. Ця невідповідність називається пружинінням і її враховують при проектуванні  штампів. Пружиніння залежить від :

• механічних властивостей матеріалу ;

• товщини матеріалу ;

• радіуса гнуття ;

• форми деталі ;

• типу штампу .

Величина пружиніння оцінюється кутом пружиніння – різницею між кутом деталі після гнуття та кутом гнуттєвого пуансону.

Питання для самоперевірки.

1. В чому полягає суть процесу гнуття ?

2. Чому гнуття вважають формозмінною операцією ?

3. Поясніть , чим процес гнуття відрізняється від інших процесів ХЛШ ?

4. Назвіть основні параметри процесу гнуття .

5. Поясніть що таке нейтральний прошарок та де він розташований.

6. В якому випадку нейтральний прошарок співпадає з середньою лінією?

7. Що таке пружиніння  ? Як його оцінити ?

8. Назвіть різновиди гнуття.

Технологія гнуття. Визначення розмірів заготовки при різних видах гнуття.

Розрізнюють гнуття :

• З малим радіусом заокруглення при  з великим ступенем пластичної деформації ;

• З великим радіусом заокруглення з невеликим ступенем пластичної деформації ;

Послідовність процесу кутового гнуття. 

      На протязі усього процесу гнуття заготовка має внутрішнє заокруглення , яке більше ніж радіус пуансону, при цьому , при гнутті відбувається поступове зменшення радіуса викривлення  та плеча вигину ( l₁,l₂,l₃ ). Заготовка поступово зменшуючимися заокругленнями прилягає в двох точках до стінок матриці і з деякого моменту виявляється притиснутою до пуансону в трьох точках. Тільки в кінці ходу , при калібруючому глухому ударі ,заготовка прилягає до пуансону.                                                                                                                                      В холодному штампуванні найчастіше застосовують гнуття з малим радіусом заокруглення , яке супроводжується зменшенням товщини матеріалу і зміщенням нейтрального прошарку в сторону стиснутих волокон, а для вузьких штаб  - зміною прямокутної форми поперекового перерізу в трапецієдальну.

Радіус кривизни нейтрального прошарку

Нейтральна лінія в місці згину не є дугою того чи іншого радіусу , а представляє собою криву типу параболи , яка розташована між двома дугами радіусів  та  ₀.

Нейтральний прошарок не є фізичним шаром , а представляє собою умовну криволінійну поверхню , яка проходить через різні шари заготовки.     

Питання для самоперевірки.

1.Які  типи  гнуття за радіусом  ви знаєте ?                                            2.Поясніть  послідовність  процесу гнуття . Що при цьому відбувається?                                                                                         3.Який  тип гнуття  найчастіше  застосовують ?                                                  4.Як  визначають  радіус нейтрального  прошарку ?  Де застосовують це значення ?