Υπολογισμός της δύναμης κάμψης κατά την ελεύθερη κάμψη της μηχανής κάμψης λαμαρίνας

Τα τελευταία χρόνια, οι μηχανές κάμψης μεταλλικών φρένων έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες και η σειρά επεξεργασίας των μηχανών κάμψης έχει επεκταθεί. Ωστόσο, δεν έχει γίνει συστηματική συζήτηση για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης. Προς το παρόν, υπάρχουν περίπου δύο τύποι τύπων υπολογισμού της δύναμης κάμψης που συνιστώνται στα εγχειρίδια διαφόρων κατασκευαστών μηχανών κάμψης με φρένο πίεσης.

P - δύναμη κάμψης, KN;

S - πάχος φύλλου, mm;

l - το μήκος κάμψης του φύλλου, m.

V - το πλάτος του κάτω ανοίγματος της μήτρας, mm.

σb - Αντοχή σε εφελκυσμό υλικού, MPa.

Ο πίνακας παραμέτρων δύναμης κάμψης που προτείνει ο κατασκευαστής υπολογίζεται επίσης σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο.

Η διαδικασία παραγωγής και το πεδίο εφαρμογής του τύπου υπολογισμού της δύναμης κάμψης

Το σχήμα 1 είναι ένα σχηματικό διάγραμμα της εργασίας κατά την κάμψη του φύλλου. Στη συνέχεια περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του τύπου υπολογισμού της δύναμης κάμψης και δύο πρόσθετες συνθήκες παραμέτρων. Πρώτον, υπάρχουν τέτοιες συστάσεις στο εγχειρίδιο του προϊόντος. Στην ελεύθερη κάμψη, το επιλεγμένο κάτω πλάτος ανοίγματος μήτρας V είναι 8 έως 10 φορές το πάχος του φύλλου S. Εδώ παίρνουμε τον λόγο διαστάσεων .

Σχήμα 1 Σχηματικό διάγραμμα κάμψης

P - δύναμη κάμψης

S - πάχος φύλλου

V - χαμηλότερο πλάτος ανοίγματος καλουπιού

r - η εσωτερική ακτίνα όταν το φύλλο είναι λυγισμένο

K - το πλάτος της οριζόντιας προβολής της ζώνης παραμόρφωσης κάμψης=9

Δεύτερον, ο κατασκευαστής παραθέτει τις αντίστοιχες τιμές του πλάτους της μήτρας V και της εσωτερικής διαμέτρου r του τεμαχίου προς κατεργασία κάμψης στον πίνακα παραμέτρων της δύναμης κάμψης. Γενικά r=(0,16~0,17)V. Εδώ, η αναλογία διαμέτρου προς πλάτος =0.16.

Κατά τη διαδικασία κάμψης της λαμαρίνας, το υλικό στη ζώνη παραμόρφωσης βρίσκεται σε κατάσταση εξαιρετικά πλαστικής παραμόρφωσης και κάμπτεται υπό γωνία γύρω από την κεντρική γραμμή. Στην εξωτερική επιφάνεια της ζώνης κάμψης, σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να εμφανιστούν μικρορωγμές. Στη διατομή της ζώνης παραμόρφωσης, εκτός από τη γειτνίαση με το κεντρικό στρώμα, οι τάσεις σε άλλα σημεία είναι κοντά στην αντοχή εφελκυσμού του υλικού. Το πάνω μέρος του ουδέτερου στρώματος συμπιέζεται και το κάτω μέρος τεντώνεται. Το σχήμα 2 δείχνει μια διατομή και ένα αντίστοιχο διάγραμμα τάσεων στη ζώνη παραμόρφωσης.

Σχήμα 2 Διάγραμμα τάσεων

S - πάχος φύλλου

l - μήκος κάμψης φύλλου

Η ροπή κάμψης στη διατομή της ζώνης παραμόρφωσης είναι:

Η ροπή κάμψης που δημιουργείται από τη δύναμη κάμψης της μηχανής στη ζώνη παραμόρφωσης είναι (βλ. Εικόνα 1):

Από

Όταν χρησιμοποιείτε καλούπια γενικής χρήσης για ελεύθερη κάμψη σε μηχανή κάμψης, το μεγαλύτερο μέρος της λαμαρίνας κάμπτεται 90°. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3. Το K είναι:

Αντικαθιστώντας το K στην εξίσωση (1), παίρνουμε:

Η αντοχή σε εφελκυσμό των συνηθισμένων υλικών σb=450N/mm2, αντικαθιστώντας τον τύπο (2) σε:

Μπορεί να φανεί από τη διαδικασία παραγωγής ότι όταν χρησιμοποιείται η εξίσωση (2) ή η εξίσωση (3) για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης, τα δύο πρόσθετα

πρέπει να πληρούνται οι προϋποθέσεις παραμέτρων που αναφέρονται παραπάνω. Δηλαδή η αναλογία διαστάσεων=9, ο λόγος διαμέτρου προς πλάτος=0,16, διαφορετικά θα προκαλέσει μεγάλο σφάλμα.

Εικόνα 3 Ελεύθερη κάμψη

S - πάχος φύλλου

r - η εσωτερική ακτίνα όταν το φύλλο είναι λυγισμένο

K - το πλάτος της οριζόντιας προβολής της ζώνης παραμόρφωσης κάμψης

Νέες μέθοδοι και βήματα για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης

Λόγω των απαιτήσεων σχεδιασμού ή διεργασίας, μερικές φορές είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν οι παραπάνω δύο πρόσθετες απαιτήσεις ταυτόχρονα. Αυτή τη στιγμή, ο συνιστώμενος τύπος υπολογισμού δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης αλλά θα πρέπει να εκτελείται σύμφωνα με τα ακόλουθα βήματα.

(1) Σύμφωνα με το πάχος της πλάκας S, την ακτίνα κάμψης r και το κάτω άνοιγμα μήτρας V, ο λόγος πλάτους προς πάχος και ο λόγος διαμέτρου προς πλάτος υπολογίζονται αντίστοιχα.

(2) Υπολογίστε το πλάτος προβολής της ζώνης παραμόρφωσης σύμφωνα με την παραμόρφωση του φύλλου.

(3) Εφαρμόστε τον τύπο (1) για να υπολογίσετε τη δύναμη κάμψης.

Στη διαδικασία υπολογισμού έχουν ληφθεί υπόψη η διαφορά της ακτίνας κάμψης και η αλλαγή της αντίστοιχης ζώνης παραμόρφωσης. Η δύναμη κάμψης που υπολογίζεται από αυτό είναι πιο ακριβής και αξιόπιστη από το αποτέλεσμα που υπολογίζεται από τον συνήθως συνιστώμενο τύπο. Τώρα δώστε ένα παράδειγμα για επεξήγηση, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4.

Εικόνα 4 Νέα μέθοδος υπολογισμού

Γνωστά: Το πάχος του φύλλου S=6mm, το μήκος του φύλλου l=4m, η ακτίνα κάμψης r=16mm, το κάτω πλάτος ανοίγματος της μήτρας V=50mm, και η αντοχή σε εφελκυσμό υλικού σb=450N/mm2. Βρείτε τη δύναμη κάμψης που απαιτείται για την ελεύθερη κάμψη.

Αρχικά, βρείτε την αναλογία διαστάσεων και την αναλογία διαμέτρου προς πλάτος:

Δεύτερον, υπολογίστε το πλάτος προβολής της ζώνης παραμόρφωσης:

Τέλος, χρησιμοποιήστε την εξίσωση (1) για να βρείτε τη δύναμη κάμψης:

Εάν χρησιμοποιείται ο συνήθης συνιστώμενος τύπος για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης:

Από = 1,5, φαίνεται ότι η διαφορά μεταξύ των δύο είναι 1,5 φορές. Ο λόγος για αυτό το σφάλμα είναι ότι η ακτίνα κάμψης σε αυτό το παράδειγμα είναι σχετικά μεγάλη και η αντίστοιχη περιοχή παραμόρφωσης αυξάνεται, επομένως απαιτείται μεγαλύτερη δύναμη κάμψης κατά την κάμψη. Σε αυτό το παράδειγμα, ο λόγος διαμέτρου προς πλάτος=0,32, ο οποίος έχει υπερβεί τις πρόσθετες συνθήκες των παραμέτρων που εισήχθησαν παραπάνω. Είναι προφανώς ακατάλληλο να χρησιμοποιηθεί ο συνήθως συνιστώμενος τύπος για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης. Μπορείτε να δείτε τα πλεονεκτήματα της νέας μεθόδου υπολογισμού από αυτό το παράδειγμα.

συμπέρασμα

Τα βήματα και οι τύποι για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης που εισάγονται εδώ δεν ισχύουν μόνο για τη γωνία κάμψης της λαμαρίνας αλλά ισχύουν και για την κάμψη τόξου (αυστηρά μιλώντας, θα πρέπει να ονομάζεται γωνιακή κάμψη με πολύ μεγάλη ακτίνα κάμψης). Πρέπει να σημειωθεί ότι το σχήμα του καλουπιού είναι ιδιαίτερο όταν το φύλλο λυγίσει σε σχήμα τόξου. Κατά τον υπολογισμό της προβολής της ζώνης παραμόρφωσης, πρέπει να υπολογιστεί σύμφωνα με τις τεχνολογικές παραμέτρους που ορίζονται στην τεχνολογική διαδικασία, οι οποίες δεν μπορούν να εκφραστούν με έναν απλό τύπο.

Κατά το σχεδιασμό ενός καλουπιού σε σχήμα τόξου, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο που εισάγεται σε αυτό το άρθρο για τον υπολογισμό της δύναμης κάμψης, μπορούν να ληφθούν ικανοποιητικά αποτελέσματα.