Рнс. 9.18. Расчетная схема для определения сил взаимодействия заготовки с инструментом

<s(0) / 2, Lj > Z/0), а если а > s(0) / 2, Lj < Ljio), причем [1]

p{S/2)

Расчетная схема для определения сил взаимодействия заготовки с инструментом дана на рис. 9.18. Длина участка МП и ход инструмента равны:

/ = - + + 5) sin а)/cos а;

= (sina-(rj, -fTj -f 5)(l-cosa))ycosa.

В действительности участок МП заготовки искривлен. Кривизна увеличивается от нулевой в точке Af до кривизны, отвечающей кривизне поверхности пуансона. Но в точке П и на участке ОП кривизна заготовки может отличаться от кривизны поверхности пуансона и картина ко}ггакта здесь заготовки и пуансона имеет особенности [14].

Нормальное усилие контакта заготовки с матрицей и усилие пуансона можно найти по формулам:

Pj=M/(1+/2);

Pjj = 2M{cos а + ц sin а) / (/ + Ц5 / 2) + Р р,

где ц - коэффихщент трения; М - изгибающий момент при гибке под воздействием только момента, причем усилие прижима Рир-2Рсд, где Рсд - по формуле (9.8), если на участке ОП необходимо обеспечить контакт заготовки с пуансоном, и Рр > 2Pj., если требуется только предотвратить смещение всей заготовки по горизонтали.

Схемы, представленные на рис. 9.19, характерны для гибочных машин. На схемах 1 и 2

показана гибка наматыванием заготовки на шаблон 1. Исходное положение заготовки и инструмента изображено на схемах 1, д и 2, а. Перед гибкой конец заготовки закрепляется в зажиме размещенном на шаблоне. При работе машины по схеме 1 усилие Р гибки передается на заготовку через нажимной ролик (неприводной) 2. Обычно можно принять, что имеет место изгиб при относительно большом плече / и для вычисления усилия годна формула Р = М/1. Без учета потерь крутящий момент на шаблоне (схема 1, б) Af = Af, где М - момент внутренних сил, возникающий при изгибе заготовки под воздействием только момента. При работе по схеме 2 усилие Р гибки передается на заготовку через нажимную колодку 2. Здесь плечо действия сил мало и изгиб осуществляется в основном сдвигом. Сила Р = Рсд- Крутящий момент Л/ на шаблоне (схема 2, б) равен изгибающему моменту в условиях гибки сдвигом. Он несколько меньше изгибающего момента в условиях гибки только моментом, и в расчете гибочной машины может быть принят равным М. Должны быть также учтены потери на трение.

На схемах 1, в и 2, в показана гибка заготовки проталкиванием ее в рабочую зону под воздействием продольной силы N. На шаблон не подается крутящий момент. Без учета потерь N = М/(г + 5/2).

На схемах 1, г и 2, г показана гибка под воздействием момента .и сжимающей продольной силы N. На шаблоне действует тормозной момент Л/j, чтобы увеличить силу N поскольку теперь N = (М + Mj)/(r + s/2). В вычислениях по этим формулам изгибающий момент М должен быть определен с учетом влияния сжимающей продольной (тангенциальной) силы [14].

Гибочные машины для тонкостенных труб и стержней со сложной формой поперечного сечения (профилей) обычно выполняются по схеме 2 (см. рис. 9.19). Для предотвращения потери устойчивости стенки с вытянутой стороны трубы машина оснащается складко-держателем 4 и оправками (наполнителями), которые вводятся внутрь трубы (профиля) (на схеме не показано).

Гибка на трехвалковой (роликовой) и четырехвалковой (роликовой) машинах представлена на схемах 3 и 4. Приводными обычно являются валки 1 и 2. Они продвигают заготовку в направлении центральной линии. Настройка на заданную кривизну ведется за счет положения валка 3 (схема 3), валков 3 и 4 (схема 4). Крутящие моменты Mi и ЛГк2 на валках, необходимые для продвижения заготовки и

Схема 1

Рис. 9.19. Схемы гибки, характерные для габочных машин

изменения ее кривизны, и работа А пластической деформации и;циба заготовки на единицу ее дгшны (единицу перемещения заготовки в направлении центральной линии) связаны равенством (без учета потерь на трение)

A-MxIR МКъ

где R\\i R- радиусы валков. Если R\= R -

л = (Мс1 + Мс2)/Л=Мс/Л;

= Mcl + Мс2. Расчет сил, действующих на валки, см. в

[14].

Изгиб за счет продвижения заготовки в плоскости гибки в направлении центральной линии с помощью пары или двух пар роликов и других устройств характерен для многих гибочных машин [25], в частности машин для изготовления спиральных пружин [26].

Получение из ленты тонкостенных стержней с заданной формой поперечного сечения

Рис. 9.20. Формоизменение заготовки в первой операции вытяжки (затемнена область пластической деформации):

1 - 5 - положения пуансона; О. С. - положение опасного сечения

на профилегибочных станках [25] показано на схеме 5. Лента продвигается со скоростью V приводными гибочными роликами в направлении, перпендикулярном плоскости гибки, в которой находится центральная линия. Расчет крутящих моментов и сил сжатия ленты R см. в [25]. Форма образующей поверхности каждой пары гибочных роликов соответствует заданному контуру сечения. При прохождении через каждую пару роликов угол а гибки меняется не более чем на 10 - 15 °. Помимо гибочных роликов должны быть устройства, задающие положение материала относительно продольной базовой линии.

Осесимметричная вытяжка. Вытяжка плоской круглой заготовки в оболочку вращения (первая вытяжка) и вытяжка оболочки в более глубокую оболочку (последующие вытяжки) схематично показана на рис. 9.20 и 9.21. Пуансон и матрица взяты с часто применяемыми тороидными рабочими поверхностя-

Рис. 9.21. Формоизменение заготовки в последуюоянх операциях вытяжки (затемнена область пластической деформации):

1 - 6 - положение пуансона; О. С. - положение опасного сечения

ми, имеющими меридианную кривизну

и соответственно. При деформации заготовка прижата к матрице прижимным кольцом.

Характерной чертой изменения толщины металла в процессе формообразования оболочки является ее уменьшение на одной части образующей, начинающейся от оси вращения, и увеличение на другой, примыкающей к внешнему контуру.