Л - h

г 5

довательно, и поворота сечения последней относительно плоскости гибки. С помощью одного комплекта фильер можно получать различные детали, отличающиеся не только по кривизне, но и по углу ориентации сечений заготовки относительно плоскости гнбкн (например, кольца из углового проката полкой наружу н полкой внутрь).

Плоскость гибки часто не совпадает с плоскостью симметрии поперечного

Рис. 49. Гибка тоикостеиных стержней:

а - схема гибки с оправкой; б - виды сечений стержня, копира и нажимной колодки; в - копир с внутренним зубчатым зацеплением; ; - копир; 2 - нажимная колодка; 3 - прижим; 4 - оправка; 5 - нажимной шток

сечения заготовки; в этом случае возможность поворота фильер позюляет подобрать такие значения их угловой ориентации, при которых изгиб в незаданной плоскости исключается.

Схему гибки труб эксцентричным ротационным выдавливанием (рнс. 53) применяют для изготовления особо тонкостенных деталей. Прн одном и том же отношении рц/d утонение трубы получается в 1,5-2 раза больше, чем

Рис. 50. Схема гибки труб прота,1киваиием через ролики:

а - без нагрева; б - с нагревом в узкой зоне; / - ролики; 2 - гибочный ролик; 3 нагревательный индуктор; Рп - проталкивающая сила

/ г

Рис. 51. Схема гибки труб с продольным сжатием:

о - с подвижным прижимом; б - с неподвижным прижимом; t - ролики; 2 - водило; 3 - нагревательный индуктор; Рд - сжимающая сила; М - крутящий момент; w -

угловая С1<орость

при гибке наматыванием, но отклонение от круглостн поперечных сечений значительно меньше; образование гофров полностью исключается.

Схема устройства для гибки относительно короткой трубы показана на рнс. 54. Заготовка проталкивается через тороидальный канал разъемной матрицы, принимая форму сектора

Рис. 52. Схема гибки труб и тонкостенных стержней проталкиванием через фильеры: i, 2. 3 - фильеры; 4, 5 - червячное зацепление; 6 - поворотная головка; Рц - проталкивающая сила

тора, в исходном состоянии торцы заготовки должны быть скошены под углом ф [см. формулу (80)1. Для предотвращения гофрообразования создается давление q эластичного наполнителя, к которому приложено усилие противодавления Nu- Данная схема позволяет уменьшить утоненне трубы.

ГИБКА

3 2

Рис. S3. Схема гибки труб эксцентричным ротационным выдавливанием (раскаткой):

а - наружным; б - внутренним; I - раскатный ннструиеит; 2 4- изгибаемая труба; 3 - оправка; 4 - кольцо

Гибку С раздачей протягиванием через трубу рогообразиой оправки (рис. 55) обычно выполняют с нагревом заготовки. Параметры процесса следующие: sId 0,05; наименьшее от-

ношение рц/d = 1; а 180°. Неравномерность толщины стенки вдоль контура поперечного сечения значительно меньше, чем прн гибке наматыванием. Этим способом можно изготовить деталь типа змеевика, если ось рабочей части оправки выполнить винтовой.

Гибку труб и тонкостенных стержней иа относительно небольшую кривизну, мало отличающуюся от упругого изменения кривизны при разгрузке, обычно выполняют иа машинах и устройствах с приложением продольного растяжения. Гибку с растяжением широко применяют в транспортном машиностроении для получения деталей типа шпангоута.

Рис. 54. Схема гибки короткой трубы проталкиванием через тороидальный канал разъемной матрицы:

- сила противодавления; q - давление наполнителя; Ф - угол скошенного торца заготовки; / - заготовка; 2 - Деталь

Рис. 55. Схема гибки протягиванием через трубу рогообразиой оправки: / - ааготовка; 2 - оправка; - диаметр заготовки; - диаметр детали

Рис. 56. Схема штампа для ги()ки короткой трубы:

; - гибочный ручей; 2 - кaJiибpoвoчный ручей; 3 - заготовка; 4 - деталь

точность ГИБКИ

Рис. 57. Схема штампа для гибки короткой трубы с введением оправок:

а - с короткими цилиндрическими оправками; б - с ложкообразными (тороидальными) оправками; в - с шарнирной (справа) и простой (слева) оправками

Схемы гибки труб в штампах. Эти

схемы показаны иа рис. 56-58. Заготовка, изогнутая в первом ручье штампа (рис. 56), имеет отклонение от некруглости, устраняемое во втором ручье.

Рекомендуемые параметры процесса: s/d>0,17; Рц/й= 1,3-4-1,5. Уменьшение диаметра сечеиия при обжатии во втором ручье при горячей гибке составляет 6-8 %, при холодной 8- 10%.

Торцовые оправки (рис. 57) применяют при s/d= 0,09н-0,17; рц/d = = 1,3ч- 5; шарнирные - при s/d - = 0,06-0,09; рц/й= 1,3-М,5; ложкообразные - при 100 мм; sld = = 0;08ч-10,09; pJd = 1,3ч- 1,5 или при s/d-0,06-0,08; Рц/d - 1,7-1,8.

Схему,! показанную на рис. 58, применяют для горячей штамповки деталей с параметрами: d = 1004-850 мм; s/d > 0,05; Pn/d > 0,8; а < 120°; т =

= (0,3ч-0,4) d. Обжатие трубы по диаметру составляет 5-8 % , отклонение от круглости поперечного сечеиия не более 3 %, утоиеиие стеики трубы - до 6 %.

6. ТОЧНОСТЬ ГИБКИ

Точность сектора цилиндрической оболочки или кольца. Кривизна центральной линии сектора после разгрузки Хц.о = Хр - ДЗСр- Поле отклонения кривизны от номинального значения

бХц-о = бХр-6(ДХр)- (120)

Поле бХр отклонения кривизны Хр поверхности ииструмеита от иомииаль-иого значения задается при выборе уровня точности ииструмеита. Поле 6 (АХр) отклонения приращения кривизны ЛХр при разгрузке от его расчетного значения (61)

б (Дхр) = ДХрб - ДХрм. (121)

АХрб = (1 - И MzdEJzu;

Д)Срм = (1 -*)гм/£2б

(122)

. 58. <txe I

ма штампа для гибки трубы

Здесь Мгб - изгибающий момент при наибольших значениях коистант кривой упрочнения (А или оо и 77) и наименьших размерах сечеиия заготовки, дающих наименьший момент инерции Угм; MzK - изгибающий момеит при наименьших значениях коистант кривой упрочиеиия и иаиболь-шкх размерах сечеиия, дающих наибольший момент инерции Уб- Влияние на б (ДХр) разброса значений и £ в формуле (122) ие учитывается.

Для сектора кольца, полученного при изгибе стержня, в равенствах

8. Отклонения длины полки (размеры, мм)

(122) принимают \i = 0. Для сектора цилиндрической оболочки

АХрб= 12Лб(1 -[i2)m/£sM, АХрм = \2Ам (\-11) mzlEsq, (123) где Лб - наибольшее и наименьшее значения константы А (18);s6 и Sm- наибольшее и наименьшее значения толщины заготовки; -см. табл. 1.

Угол сектора. Угол дуги центральной линии радиуса Рц. о сектора после разгрузки

ао = а - Да; (124)

поле его отклонения

бао = 6а - 6 (Да), (125)

Где поле отклонения 6а задают в инструменте при выборе уровня точности его изготовления; 6 (Да) = Дао - Ла = аб (ДХр)/Хр

(126)

(Даб и Дам - наибольшее и наименьшее по модулю приращения угла а при разгрузке).

Цилиндричность сектора оболочки. Вблизи оснований оболочки образуются краевые зоны двойной кривизны (см. рис. 36), если при нагружении заготовки внешняя осевая нагрузка, необходимая для цилиндрической гибки, отсутствует. При гибке в штампе краевая зона двойной кривизны может быть выправлена во время сближения цилиндрических поверхностей пуансона и матрицы, если это предусмотрено в конструкции штампа и в расчете усилия гибки. Прн гибке в валках зону двойной кривизны выправляют валками, расположенными с выпуклой стороны оболочки.

Плоскостность сектора кольца. Плоскостность сектора кольца обеспечи-

вается при изгибе стержня с симметричным сечением. Если форма сечения стержня несимметрична при плоской форме изгиба стержня, отклонение от плоскостности возникает при разгрузке заготовки. Приращение Д/ кривизны при разгрузке имеет компоненту Дх (60), приводящую к нарушению плоскостности.

Сохранение формы области заготовки, примыкающей к изогнутому сектору и не подлежаш/ей формоизменению гибкой. Форма области стержневой заготовки, примыкающей к сектору кольца, сохраняется обычно в схемах гибки, предусматривающих прижимные устройства и малое плечо действия изгибающей силы (см., например, рис. 19, 24, 29, 45, 49), а также в схемах гибки путем эксцентричного ротационного выдавливания (см. рис. 53). В противном слу<1ае изгиб захватывает некоторую часть области, не подлежащей формоизменению.

Положение области, не подлежащей формоизменению гибкой, относительно изогнутого сектора обычно задают длиной ее центральной линии, отмеряемой от плоскости, ограничивающей изогнутый сектор со стороны этой области. Для фиксации положения этой области относительно рабочих поверхностей гибочного инструмента служат фиксирующее и прижимное устройства. Отклонение длины области от ее номинального значения зависит не топько от точности фиксации положения области, но и от точности движений инструмента, обеспечивающих заданный уго сектора. Это имеет место, например, при гибке по схемам, представленным на рис. 14, 19, 24, 29.

В табл. 8 приведены практические данные об отклонениях! длины полки ПК (см. рис. 29) npif гибке иа штампах с фиксирующим, прижимным и с поворотным гибфиым устройствами, работающих по, схеме наматывания.

7. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Пример 1. Требуется определить технологические параметры, гибки в штампе при изготовленэн скобы

(рнс. 59) в крупносерийном производстве и выбрать схему гибки.

Согласно техническим требованиям к детали на внешней поверхности полок не должно быть следов вдавливания. Остаточная кривизна после гибки на участке длиной 28 мм от конца патки и на средней части детали с размером 40 мм не допускается. Уменьшение толщины материала и искажение формы поперечного сечения на изогнутых участках ие ограничены. Характеристики материала заготовки: = = (250 ± 25) .МПа; = (400 ±

± 40) МПа; п = 0,2; бр р = 0,65; S (0) = 5.0,5 мм; В (0) = ЗО.о,з мм.

По условиям нагружения в слое радиусом Pjj деформация разрушения металла ер=е = е* <w 0,5 [см. (8), гл. ! ]. Относительная кривизна при разрушении согласно (67) (s/Po)np - По чертежу детали s/po = I.

Согласно табл. 4 для s (0)/ро = I: п = 0,2 имеем as (0) = 0,45. Следовательно, при S (0) = 5 мм а = 2,25; р (eg = 0) = 7,25 мм. Исходная длина изогнутого участка по (71) L (0) = 8,85 мм. Длина заготовки равна 38-2-1-+8,85X 2-1- 40 = 133,7 мм.

Согласно табл. 1 для = 0; п = = 0,2; S (0)/ро = 1; als (0) = 0,45 безразмерный изгибающий момент mz = = 0,21 (в интервале от a/s (0) = 0,40 до als (0) = 0,50 принята линейная зависимость mz по a/s(0)).

При номинальных значениях a, S (0), В (О) изгибающий момент Mz = = 106 кНмм. Изгибающий момент в сечеиии (в точке Г - см. рис. 19), ограничивающем упругую зону, при номинальном значении составляет Afzj, = 31 кН-мм. Чтобы зона ГМ находилась в упругом состоянии, плечо поперечной силы должно удовлетворять условию ПМ < ПГ1{1 - - MzJM = 14 мм, тогда поперечная сила Р = MzlHM = 7,57 кН. Согласно равенствам (101)-(103) пластического вдавливания опорных поверхностей матрицы в заготовку ие будет, если /-м > 34 мм (принято £=£,= 2.1( МПа;а д=2а = = 500 МПа). Опорная поверхность такого радиуса ие вписывается в конструкцию штампа, работающего по

Рис. 59. Эскиз детали

схемам, показанным на рис. 19 и 24, поэтому целесообразно принять схему гибки наматыванием (см. рис. 29). При этом сдвигающая сила согласно формуле (59) Рсд=4! кН; сила иа гибочном устройстве матрицы Рм > Рсд: сила на прижимном устройстве Рпр = 2Рсд. Если нажимная колодка совершает движение без скатьжения по заготовке, сила на пуансоне (97) в начале рабочего хода Рцс = Рд; в конце рабочего хода Рцс = 2,7Рсд.

Согласно (122) наибольшее и наименьшее изменения кривизны при разгрузке составляют ДХрб = 0,0019 мм * и ДХрм= 0,0014 мм 1. Отклонение угла пружинения от номинального расчетного по (126) 6 (Да) ~ 14.

Формулы (122), (126) получены для случая изгиба под воздействием татько моментов Mj. При изгибе под воздействием сдвигающей силы внутренний изгибающий момент существенно уменьшается, т. е. фактическое пружииеиие и поле его отклонения от номинального будут меньше полученных выше.

Пример 2. Требуется определить технологические параметры гибки в штампе при изготовлении сектора цилиндрической оболочки (рис. 60) в крупносерийном производстве. Искажение формы прямоугольного поперечного (мериднаиного) сечения сектора ограничено технологическими требованиями иа изделие. Угол поворота малой стороны (размер 10 мм) не более ±1°; стрела прогиба большой стороны (размер 50 мм) не более 0,15 мм. На выпуклой цилиндрической поверхности изделия допускаются следы пластического вдавливания матрицы. Характеристики материала заготовки: оо, = (300 ± 30) МПа; Ов = (450 ± ±45) МПа; п = 0,3; А = (872 ± ± 87) МПа; бр. р = 0,60; s (0) =