Liekšanas spēka aprēķins lokšņu metāla locīšanas mašīnas brīvas locīšanas laikā

Pēdējos gados metāla bremžu liekšanas mašīnas ir plaši izmantotas dažādās nozarēs, un lieces mašīnu apstrādes klāsts ir paplašinājies. Tomēr sistemātiskas diskusijas par lieces spēka aprēķināšanu nav notikušas. Pašlaik dažādu presu bremžu liekšanas iekārtu ražotāju rokasgrāmatās ir ieteiktas aptuveni divu veidu lieces spēka aprēķināšanas formulas.

P - lieces spēks, KN;

S - loksnes biezums, mm;

l - loksnes lieces garums, m;

V - apakšējās formas atveres platums, mm;

σb - materiāla stiepes izturība, MPa.

Pēc iepriekš minētās formulas tiek aprēķināta arī ražotāja ieteiktā lieces spēka parametru tabula.

Lieces spēka aprēķina formulas atvasināšanas process un pielietojuma joma

1. attēlā ir shematiska diagramma par darbu loksnes liekšanas laikā. Tālāk ir aprakstīts lieces spēka aprēķina formulas atvasināšanas process un divi papildu parametru nosacījumi. Pirmkārt, izstrādājuma rokasgrāmatā ir šādi ieteikumi. Brīvās locīšanas gadījumā izvēlētais apakšējās formas atvēruma platums V ir 8 līdz 10 reizes lielāks par loksnes biezumu S. Šeit tiek ņemta malu attiecība .

1. attēls Liekšanas shematiska diagramma

P - lieces spēks

S - loksnes biezums

V - apakšējā matricas atvēruma platums

r - iekšējais rādiuss, kad loksne ir saliekta

K - lieces deformācijas zonas horizontālās projekcijas platums=9

Otrkārt, lieces spēka parametru tabulā ražotājs uzskaita atbilstošās lieces platuma V un lieces sagataves iekšējā diametra r vērtības. Parasti r=(0,16~0,17)V. Šeit ir diametra un platuma attiecība =0.16.

Lokšņu metāla lieces procesā materiāls deformācijas zonā ir ļoti plastiskā deformācijas stāvoklī, un tas ir saliekts leņķī ap viduslīniju. Uz lieces zonas ārējās virsmas dažos gadījumos var parādīties mikroplaisas. Deformācijas zonas šķērsgriezumā, izņemot centrālā slāņa apkārtni, spriegumi citos punktos ir tuvi materiāla stiepes izturībai. Neitrālā slāņa augšējā daļa ir saspiesta, bet apakšējā daļa ir nospriegota. 2. attēlā parādīts šķērsgriezums un atbilstošā spriegumu diagramma deformācijas zonā.

2. attēls Sprieguma diagramma

S - loksnes biezums

l - loksnes lieces garums

Lieces moments deformācijas zonas šķērsgriezumā ir:

Lieces moments, ko rada mašīnas lieces spēks deformācijas zonā, ir (sk. 1. attēlu):

No

Lietojot vispārējas nozīmes veidnes brīvai locīšanai uz liekšanas mašīnas, lielākā daļa lokšņu metāla ir saliekta par 90°. Kā parādīts 3. attēlā. K ir:

Aizstājot K vienādojumā (1), mēs iegūstam:

Parasto materiālu stiepes izturība σb=450N/mm2, formulu (2) aizstājot ar:

No atvasināšanas procesa var redzēt, ka, izmantojot vienādojumu (2) vai vienādojumu (3) lieces spēka aprēķināšanai, divi papildu

ir jāievēro iepriekš minētie parametru nosacījumi. Tas ir, malu attiecība=9, diametra un platuma attiecība=0,16, pretējā gadījumā tas radīs lielu kļūdu.

3. attēls Brīva liece

S - loksnes biezums

r - iekšējais rādiuss, kad loksne ir saliekta

K - lieces deformācijas zonas horizontālās projekcijas platums

Jaunas metodes un soļi lieces spēka aprēķināšanai

Projektēšanas vai procesa prasību dēļ dažreiz ir grūti vienlaikus izpildīt divas iepriekš minētās papildu prasības. Šobrīd lieces spēka aprēķināšanai nevajadzētu izmantot ieteicamo aprēķina formulu, bet tā jāveic saskaņā ar tālāk norādītajām darbībām.

(1) Atbilstoši plāksnes biezumam S, lieces rādiusam r un apakšējai formas atverei V, platuma un biezuma attiecību un diametra un platuma attiecību aprēķina attiecīgi.

(2) Aprēķināt deformācijas zonas projekcijas platumu atbilstoši loksnes deformācijai.

(3) Izmantojiet formulu (1), lai aprēķinātu lieces spēku.

Aprēķinu procesā ir ņemta vērā lieces rādiusa starpība un atbilstošās deformācijas zonas maiņa. No tā aprēķinātais lieces spēks ir precīzāks un ticamāks nekā rezultāts, kas aprēķināts pēc parasti ieteicamās formulas. Tagad sniedziet piemēru, lai ilustrētu, kā parādīts 4. attēlā.

4. attēls Jauna aprēķina metode

Zināms: loksnes biezums S = 6 mm, loksnes garums l = 4 m, lieces rādiuss r = 16 mm, apakšējās formas atvēruma platums V = 50 mm un materiāla stiepes izturība σb = 450 N/mm2. Atrodiet lieces spēku, kas nepieciešams brīvai liecei.

Vispirms atrodiet malu attiecību un diametra un platuma attiecību:

Otrkārt, aprēķiniet deformācijas zonas projekcijas platumu:

Visbeidzot, izmantojiet vienādojumu (1), lai atrastu lieces spēku:

Ja lieces spēka aprēķināšanai izmanto parasto ieteicamo formulu:

No = 1,5, redzams, ka starpība starp abiem ir 1,5 reizes. Šīs kļūdas iemesls ir tas, ka lieces rādiuss šajā piemērā ir salīdzinoši liels, un atbilstošā deformācijas laukums ir palielināts, tāpēc lieces laikā ir nepieciešams lielāks lieces spēks. Šajā piemērā diametra un platuma attiecība=0,32, kas ir pārsniegusi iepriekš ieviesto parametru papildu nosacījumus. Acīmredzot nav pareizi izmantot parasti ieteikto formulu, lai aprēķinātu lieces spēku. Šajā piemērā varat redzēt jaunās aprēķina metodes priekšrocības.

Secinājums

Šeit ieviestās lieces spēka aprēķināšanas darbības un formulas ir piemērojamas ne tikai lokšņu metāla leņķa liecei, bet arī loka liecei (stingri sakot, to vajadzētu saukt par leņķa lieci ar īpaši lielu lieces rādiusu). Jāpiebilst, ka veidnes forma ir īpaša, ja loksne ir saliekta loka formā. Aprēķinot deformācijas zonas projekciju, tā jāaprēķina pēc tehnoloģiskajā procesā noteiktajiem tehnoloģiskajiem parametriem, kurus nevar izteikt ar vienkāršu formulu.

Projektējot lokveida veidni, izmantojot šajā rakstā aprakstīto metodi lieces spēka aprēķināšanai, var iegūt apmierinošus rezultātus.