Sac parça gelişiminin hesaplanması. Bükme sırasında iş parçası boyutlarının belirlenmesi. Laboratuvar çalışması için yönergeler

Bükme üretiminde sıklıkla ortaya çıkan bir durumu ele alalım. Bu özellikle küçük ve orta ölçekli makineleşmeyle idare eden küçük atölyeler için geçerlidir. Küçük ve orta ölçekli mekanizasyon derken, manuel veya yarı otomatik sac bükme makinelerinin kullanımını kastediyorum. Operatör rafların uzunluğunu toplar ve toplam uzunluk gerekli ürün için boşluklar, önlemler istenilen uzunluk, keser ve.. büktükten sonra hatalı bir ürün alır. Nihai ürünün boyutlarındaki hatalar oldukça önemli olabilir (ürünün karmaşıklığına, büküm sayısına vb. bağlı olarak). Bunun nedeni, iş parçasının uzunluğunu hesaplarken metalin kalınlığını, bükülme yarıçapını ve nötr çizginin konum katsayısını (K faktörü) hesaba katmak gerektiğidir. Bu makalenin odaklanacağı şey tam olarak budur.

Öyleyse başlayalım.

Dürüst olmak gerekirse iş parçasının boyutlarını hesaplamak zor değil. Sadece rafların uzunluklarını (düz bölümler) değil, aynı zamanda bükülme sırasında malzemenin plastik deformasyonlarından kaynaklanan kavisli bölümlerin uzunluklarını da dikkate almanız gerektiğini anlamalısınız.

Üstelik tüm formüller uzun zamandır türetilmiştir " Zeki insanlar", makalelerin sonunda sürekli olarak belirttiğim kitaplar ve kaynaklar (dilerseniz oradan ek bilgi alabilirsiniz).

Bu nedenle büküm sonrası gerekli boyutları sağlayan iş parçasının doğru uzunluğunu (parça geliştirme) hesaplamak için öncelikle hesaplamayı hangi seçeneği kullanacağımızı anlamak gerekir.

Sana hatırlatıyorum:

Yani bir raf yüzeyine ihtiyacınız varsa A deformasyon olmadan (örneğin deliklerin yeri için), o zaman şuna göre hesaplarsınız: seçenek 1. Rafın toplam yüksekliği sizin için önemliyse A o zaman hiç şüphesiz, seçenek 2 daha iyi.

Seçenek 1 (ödenek ile)

İhtiyacımız olacak:

c) Bu doğru parçalarının uzunluklarını toplayın. Bu durumda, düz bölümlerin uzunlukları değişmeden toplanır ve kavisli bölümlerin uzunlukları, malzemenin deformasyonu ve nötr katmanın buna karşılık gelen yer değiştirmesi dikkate alınarak toplanır.

Örneğin, tek bükümlü bir iş parçası için formül şöyle görünecektir:

Nerede X1 – ilk düz bölümün uzunluğu, e1 – ikinci düz bölümün uzunluğu, φ – dış köşe, R– iç bükülme yarıçapı, k S– metal kalınlığı.

Böylece hesaplama ilerlemesi aşağıdaki gibi olacaktır.

Y1 + BA1 + X1 + BA2 +..vesaire

Formülün uzunluğu değişken sayısına bağlıdır.

Seçenek 2 (kesintili)

Tecrübelerime göre bu, döner kiriş bükme makineleri için en yaygın hesaplama seçeneğidir. Bu nedenle bu seçeneğe bakalım.

Ayrıca şunlara da ihtiyacımız var:

a) K faktörünü belirleyin (tabloya bakın).

b) Bükme kısmının dış hatlarını düz parçalar ve daire parçaları olan elemanlara bölün;

Burada yeni bir kavramı - bükülmenin dış sınırını - dikkate almak gerekiyor.

Hayal etmeyi kolaylaştırmak için resme bakın:

Bükülmenin dış sınırı bu hayali noktalı çizgidir.

Dolayısıyla, kesintinin uzunluğunu bulmak için kavisli bölümün uzunluğunu dış sınırın uzunluğundan çıkarmanız gerekir.

Böylece, seçenek 2'ye göre iş parçasının uzunluğuna ilişkin formül:

Nerede e2 , X2 – raflar, φ – dış köşe, R– iç bükülme yarıçapı, k– nötr hat konum katsayısı (K-faktörü), S– metal kalınlığı.

Bizim kesintimiz ( BD), anladığınız gibi:

Bükülmenin dış sınırı ( işletim sistemi):

Ve bu durumda her işlemin sırayla hesaplanması da gerekir. Sonuçta her rafın tam uzunluğu bizim için önemlidir.

Hesaplama şeması aşağıdaki gibidir:

(Y2 – BD1 / 2) + (X2 – (BD1 / 2 + BD2 / 2)) + (M2 – (BD2 / 2 + BD3 /2)) +.. vesaire.

Grafiksel olarak şöyle görünecek:

Ayrıca kesinti tutarı ( BD) sıralı hesaplamalar sırasında doğru hesaplama yapmak gerekir. Yani sadece ikiye kesmiyoruz. Önce hepsini sayıyoruz BD ve ancak bundan sonra ortaya çıkan sonucu ikiye böleriz.

Umarım bu sözümle kimseyi kırmamışımdır. Sadece matematiğin unutulduğunu ve temel hesaplamaların bile kimsenin ihtiyaç duymadığı sürprizlerle dolu olabileceğini biliyorum.

Bu kadar. İlginiz için hepinize teşekkür ederim.

Kullandığım bilgileri hazırlarken: 1. Makale “BendWorks. Sac Levha Bükmenin Güzel Sanatı” Olaf Diegel, Komple Tasarım Hizmetleri, Temmuz 2002; 2. Romanovsky V.P. “Soğuk Dövme El Kitabı” 1979; İngilizce kaynak SheetMetal.Me'den materyaller (“İmalat formülleri” bölümü, bağlantı:

Bükme sırasında iş parçasının boyutlarının belirlenmesi, parçanın geliştirilmesiyle gerçekleştirilir; düz bölümlerin uzunlukları ve nötr katmandan hesaplanan eğrilerin uzunlukları toplanır. Bu tür hesaplamalar önemli zorluklar yaratmaz. Uygulamada, özellikle karmaşık parçaları bükerken, teorik olarak doğru bir şekilde hesaplamak her zaman mümkün olmadığından, bunların gelişiminin deneysel olarak elde edilmesi tavsiye edilir.

İki ana bükülme durumu vardır: 1) belirli bir yarıçaptaki bir eğri boyunca; 2) r'de yuvarlama açısında<0,3s.

Belirli bir yarıçaptaki bir eğri boyunca bükülme.

İş parçasının uzunluğunu belirlemek için, nötr çizginin bükülme sırasında orijinal boyutlarını koruduğu ve belli bir mesafedeki yuvarlama yerlerine yerleştirildiği gerçeğine dayanarak parçayı açma yöntemini kullanabilirsiniz. X 0 Sürünün iç kısmından (Şekil 2.4). Bu nedenle, karmaşık bir parçanın iş parçasının uzunluğunu belirlemek için, bükülmüş ürünün düz bölümlerinin uzunluğu ile nötr katmandan hesaplanan yuvarlak bölümlerin uzunluğu toplanmalıdır.

Belirli bir açıda bir bükülmeye sahip bir parça için iş parçasının uzunluğu formülle belirlenir

, (2.13)

burada l 1, l 2 – bükülmüş ürünün düz bölümlerinin uzunluğu, mm;

ben 0 - yuvarlatılmış bölümün nötr katmanının uzunluğu, mm;

R- Eğri yarıçapı, mm;

Bükülme açısı, derece;

X 0 - nötr katmanın konumunu belirleyen katsayı.

Birkaç açılı parça için iş parçasının uzunluğu formülle belirlenir

Pirinç. 2.4 İş parçası uzunluğunun hesaplanması

Küçük elastoplastik deformasyonlar için (göreceli eğrilik yarıçapına sahip iş parçalarını bükerken R/ S>5 ) nötr tabakanın şerit kalınlığının ortasından geçtiği varsayılmaktadır. p(p 0 )=p evlenmek yani konumu eğrilik yarıçapı tarafından belirlenir p=R+ S/2 . A X 0 aşağıdaki formülle bulunur:

Göreceli bir eğrilik yarıçapına sahip iş parçalarının bükülmesi sırasında ortaya çıkan önemli plastik deformasyonlar için, bükülmeye malzemenin kalınlığında bir azalma ve nötr katmanın sıkıştırılmış liflere doğru yer değiştirmesi eşlik eder. Bu durumlarda nötr deformasyon katmanının eğrilik yarıçapı aşağıdaki formülle belirlenmelidir:

malzemenin incelme katsayısı nerede (bükülmeden sonra malzeme kalınlığı, mm).

Bükme sırasındaki incelme katsayısı, malzemenin türüne, bağıl bükülme yarıçapına ve bükme açısına bağlıdır. Geniş şeritler bükülürken nötr tabakanın bükülmüş iş parçasının iç yüzeyinden uzaklığı formülle belirlenir.

Katsayı değerleri ve X Ö bükme için referans kitaplarında verilmiştir.

Yuvarlama olmadan bir açıyla bükme.

Yuvarlatma olmadan veya çok küçük yarıçaplı yuvarlatmalarla bir açıyla büküldüğünde () AB'yi bükmeden önce ve AVG'yi büktükten sonra iş parçasının boyutunu belirlemek için (Şekil 2.5), bükülme noktalarında metalin önemli ölçüde incelmesinin eşlik ettiği kütle eşitliği yöntemini kullanırlar.

Şekil 2.5 İş parçası uzunluğunun hesaplanması

Uygulamada aşağıdaki formül kullanılır:

, (2.20)

burada L iş parçasının uzunluğudur;

Bir açı oluşturmak için malzemenin artış (ödenek) miktarı.

Tipik olarak bu değer malzemenin sertliğine ve kalınlığına bağlı olarak her açıya eşit alınır. Üstelik malzeme ne kadar yumuşaksa artış o kadar küçük olur ve bunun tersi de geçerlidir.

İş parçasının uzunluğu n dik açı için aşağıdaki formülle belirlenebilir:

Sıralı bükme sırasında. Köşeleri aynı anda bükerken, bükülmeye, malzemenin bölümlerin ortasında ve uçlarında gerilmesi eşlik eder. Bu durumda, malzemenin gerilmesi bükülmüş iş parçasının çoğunda meydana gelir, böylece burada köşelerin oluşumu kısmen düz bölümlerin malzemesinin gerilmesinden dolayı meydana gelir. Bu nedenle, bu durumlarda, iş parçasının uzunluğundaki artışın sıralı bükmeye göre yarısının alınması, yani kabul edilmesi önerilir.

Egzersiz yapmak:çapında bir açık deliği işlemek için kesme parçası ve konik saplı, makine yapımı bir katı karbür raybayı hesaplayın ve tasarlayın. Dσв = 750 MPa ile 40Х çelikten yapılmış bir iş parçasında 0 = 12Н7. Önceden işlenmiş delik çapı D = 12,6 mm, parça uzunluğu ben= 30mm. Dikey delme makinesi 2N125.

1 Delik için raybanın çalışma kısmının çalışma çaplarının belirlenmesi D 0 = 12H7.

GOST 25347-82'ye göre işlenen deliğin tolerans aralığı 12 +0,018'dir ( D 0 maks = 12,018 mm; D 0 dak = 12.000 mm).

Delik çapı toleransı ( BT Belirtilen tolerans H7'ye karşılık gelen ), 0,018 mm'dir.

maksimum rayba çapı D maksimum = D 0 maks – 0,15IT;

minimum rayba çapı D dk = D 0 dk – 0,35IT,

D maks = 12,018 – 0,003 = 12,015 mm,

D min = 12.000 – 0.007 = 12.008 mm.

Elde edilen değerler tablodaki değerlerle örtüşmektedir (bkz. Tablo B.5).

Kesici parçanın malzemesi T15K6'dır (GOST 3882-74).

Şaft malzemesi – çelik 40Х (GOST 4543-71).

GOST 16087-70'e göre gelişimin ana boyutlarını belirliyoruz:

L = 150mm; ben= 22 mm;z= 6;d= 10 mm; ben 2 = 27mm; ben 3 = 36mm; ben 4 = 19mm.

2 Geometrik tarama parametreleri

φ = 45° – ana plan açısı;

γ = 5° – ön açı;

α= 6° – yardımcı kesici kenar boyunca boşluk açısı;

α с = 15° – bıçağın arkası boyunca arka açı.

F 1 = 0,25…0,4 mm.

3 Ters konik

∆ = 0,05 mm.

4 Raybanın giriş kısmının uzunluğu, mm

Nerede D= 12mm;

5 Açılı diş aralığı

ω 1 = 58°01'; ω 2 = 59°53'; ω 3 = 62°05'.

6 Ana oluk profili boyutları

F= 0,1-0,25 mm; F 1 = 0,6-1,0 mm; β = 75°-80°; R= 0,5 mm.

7 Kesme derinliği

T = 0,5(D–D) = 0,5(12 – 11,6) = 0,2 mm. (3.68)

S= 0,9 mm/dev.

Bir düzeltme faktörü girin k biz = 0,7,

S= 0,9·0,7 = 0,63 mm/dev

9 Kesme hızı

Nerede T= 30 dk – ;

100,6; Q= 0,3;X= 0;sen= 0,65;M= 0,4 .

Nerede ;

Takım dönüş hızı

10.1 Gerçek hızın belirlenmesi

N d = 2000 rpm (bkz. Ek B).

Gerçek kesme hızı

Tork

Nerede ;

z= 6 diş;

300; N = -0,15; X = 1; sen = 0,75 ;

Yazıya yapılan yorumlarda söz verdiğim gibi bugün bükülmüş bir parçanın gelişim uzunluğunun hesaplanmasından bahsedeceğiz. metal levha. Tabii ki sadece sac parçalar bükme işlemine tabi tutulmuyor. Etrafında bükülür ve...

Kare kesitler, bükülmüş ve haddelenmiş profiller - köşebentler, kanallar, I-kirişler, borular. Ancak sac metal parçaların soğuk bükülmesi açık ara en yaygın olanıdır.

Minimum yarıçapı sağlamak için parçalar bazen bükülmeden önce ısıtılır. Bu, malzemenin plastisitesini arttırır. Kalibre edici bir darbe ile bükme kullanılarak parçanın iç yarıçapının zımbanın yarıçapına tamamen eşit olması sağlanır. Bir sac bükme makinesinde serbest V şeklinde bükme durumunda, pratikte iç yarıçap, zımbanın yarıçapından daha büyüktür. Parça malzemesinin yay özellikleri ne kadar belirgin olursa, parçanın iç yarıçapı ile zımbanın yarıçapı birbirinden o kadar farklı olur.

Aşağıdaki şekilde bükülmüş kalın bir levha gösterilmektedir S ve genişlik B köşe. Tarama uzunluğunu bulmanız gerekir.

Süpürme hesaplaması MS Excel'de gerçekleştirilecektir.

Parçanın çiziminde aşağıdakiler belirtilmiştir: iç yarıçapın değeri R, köşe A ve düz bölümlerin uzunluğu L1 Ve L2. Her şey basit görünüyor - temel geometri ve aritmetik. İş parçasının bükülmesi sürecinde malzemenin plastik deformasyonu meydana gelir. Dıştaki (zımbaya göre) metal lifler gerilir ve içtekiler sıkıştırılır. Kesitin ortasında nötr bir yüzey var...

Ancak bütün sorun, nötr katmanın metal bölümün ortasında yer almamasıdır! Referans için: nötr katman, büküldüğünde gerilmeyen veya sıkışmayan koşullu metal liflerin düzeninin yüzeyidir. Üstelik bu yüzey (bir bakıma) dairesel bir silindirin yüzeyi değil. Bazı kaynaklar bunun parabolik bir silindir olduğunu öne sürüyor...

güvenmeye daha yatkınım klasik teoriler. Bölüm için dikdörtgen şekil malzemenin klasik mukavemetine göre nötr katman, yarıçaplı dairesel bir silindirin yüzeyinde bulunur R .

R = S / içinde(1+ S / R )

Bu formüle dayanarak, Excel'de St3 ve 10...20 çelik kalitelerinden yapılmış sac parçaların gelişimini hesaplamak için bir program oluşturuldu.

Açık yeşil ve turkuaz dolgulu hücrelere orijinal verileri yazıyoruz. Açık sarı dolgulu bir hücrede hesaplama sonucunu okuyoruz.

1. Kalınlığın kaydedilmesi sac stok S milimetre cinsinden

D 3 hücresine: 5,0

2. İlk düz bölümün uzunluğu L1 milimetre cinsinden girin

D 4 hücresine: 40,0

3. İlk bölümün iç bükülme yarıçapı R1 milimetre cinsinden yaz

D 5 hücresine: 5,0

4. İlk bölümün bükülme açısı A1 derece cinsinden yazıyoruz

D 6 hücresine: 90,0

5. Parçanın ikinci düz bölümünün uzunluğu L2 milimetre cinsinden girin

D 7 hücresine: 40,0

6. İşte bu, hesaplamanın sonucu parçanın gelişim uzunluğudur L milimetre cinsinden

D 17 hücresinde: =D4+EĞER(D5=0;0;PI()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+EĞER(D8=0;0;PI()/180* D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +IF(D11=0;0;PI()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ + IF(D14=0;0;PI()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16=91.33

L = ∑ (Li +3.14/180* yapay zeka * S / içinde((Ri + S )/ Ri )+ L(Ben +1) )

Önerilen programı kullanarak, tek kıvrımlı köşeli, iki kıvrımlı kanallı ve Z profilli, üç ve dört kıvrımlı parçaların geliştirme uzunluğunu hesaplayabilirsiniz. Çok sayıda büküm içeren bir parçanın gelişimini hesaplamanız gerekiyorsa, program, yeteneklerini genişletmek için çok kolay bir şekilde değiştirilebilir.

Önerilen programın önemli bir avantajı (birçok benzer programdan farklı olarak) her adımda ayar imkanı farklı açılar ve bükülme yarıçapları.

Program “doğru” sonuçları üretiyor mu? Elde edilen sonucu, V.I.'nin “Mekanik Tasarımcı El Kitabı” nda ana hatlarıyla belirtilen metodolojiyi kullanarak hesaplama sonuçlarıyla karşılaştıralım. Anuriev ve L.I.'nin "Kalıp Tasarımcısının El Kitabı" nda. Rudman. Üstelik sadece kavisli bölümü dikkate alacağız, çünkü umarım tüm doğrusal bölümler aynı kabul edilir.

Yukarıda tartışılan örneği kontrol edelim.

“Programa göre”: 11,33 mm – %100,0

“Anuriev'e göre”: 10,60 mm – %93,6

“Rudman'a göre”: 11,20 mm – %98,9

Örneğimizde bükülme yarıçapını artıralım R1 iki kez - 10 mm'ye kadar. Hesaplamayı yine üç yöntem kullanarak yapacağız.

“Programa göre”: 19,37 mm – %100,0

“Anuriev'e göre”: 18,65 mm – %96,3

“Rudman'a göre”: 19,30 mm – %99,6

Böylece, önerilen hesaplama yöntemi “Rudman'a göre” %0,4...%1,1 ve “Anuriev'e göre” %6,4...%3,7 daha fazla sonuç üretmektedir. Düz kesitler eklediğimizde hatanın ciddi oranda azalacağı açıktır.

“Programa göre”: 99,37 mm – %100,0

“Anuriev'e göre”: 98,65 mm – %99,3

“Rudman'a göre”: 99,30 mm – %99,9

Belki de Rudman tablolarını benim kullandığım formülün aynısını kullanarak, ancak hesap cetveli hatasıyla derlemiştir... Elbette, bugün yirmi birinci yüzyıldayız ve masaları taramak bir şekilde uygun değil!

Sonuç olarak, "merhemdeki sinek" i ekleyeceğim. Taramanın uzunluğu çok önemli ve “ince” bir noktadır! Bükülmüş bir parçanın (özellikle yüksek hassasiyetli bir parçanın (0,1 mm) tasarımcısı) bunu hesaplama yoluyla ve ilk seferde doğru bir şekilde belirlemeyi umuyorsa, o zaman boşuna umut ediyor. Pratikte bükme işlemine pek çok faktör müdahale edecektir.– haddeleme yönü, metal kalınlığı toleransı, bükme noktasındaki kesitin incelmesi, “trapez kesit”, malzeme ve ekipmanın sıcaklığı, bükme bölgesinde yağlamanın varlığı veya yokluğu, bükücünün ruh hali... Kısaca parça partisi büyük ve pahalıysa – pratik deneylerle çeşitli numunelerde tarama uzunluğunu kontrol edin. Ve ancak uygun bir parça aldıktan sonra, tüm parti için boşlukları kesin. Ve bu numunelere yönelik boşlukların üretimi için, geliştirme hesaplama programının sağladığı doğruluk fazlasıyla yeterli!

Parçaların verilen boyutlarının bükülmesinden sonra elde edilmesini sağlayan iş parçalarının (raybalar, Şekil 67) uzunluğunu hesaplamak için gereklidir:

a) bükülme sonrasında uzunluğunu değişmeden koruyan nötr deformasyon katmanının (nötr çizgi) deformasyon bölgesindeki konumunu belirleyin;

b) damgalanmış parçanın dış hatlarını düz parçalar ve daire parçaları olan elemanlara bölmek;

c) bu bölümlerin uzunluklarını toplayın. Düz bölümlerin uzunlukları değişmeden toplanır ve kavisli bölümlerin uzunlukları, malzemenin deformasyonu ve nötr katmanın buna karşılık gelen yer değiştirmesi dikkate alınarak toplanır.

Hesaplarken iki durum mümkündür: r>0,1S olan parçalar (yuvarlama ile bükme) ve r olan parçalar<0,1S (гибка без закругления). Длину L развертки для детали, подвергнутой гибке, при г >0,1S nötr katmandan hesaplanır (Şekil 67):

Ek 4'te sıklıkla kullanılan yay ve düz kesit montaj ilişkilerinin elemanlarının hesaplanması gösterilmektedir.

Küçük birleşme yarıçaplarıyla 90° açıyla büküldüğünde iş parçalarının boyutlarının belirlenmesine yönelik hesaplamaları basitleştirmek için AWF 5975* normallerinde verilen nomogramı veya D. A. Weintraub tarafından derlenen düzeltme tablosunu kullanabilirsiniz. Bu durumda düz bölümlerin uzunlukları toplamı ben 1 ve l 2 parça şu şekilde ölçüldü: iç yüzeyler yanlarına (Şekil 68, a), tabloya göre Δ düzeltmesini ekleyin. 21 (eşlik eden işarete bağlı olarak Δ düzeltmesi uzunluklara eklenir veya çıkarılır l 1 ve l 2 düz bölümler). Buradan,

Kenarlar birbirine değene kadar bükme yapıldığı durumlarda (Şekil 68, b), iş parçasının uzunluğu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır.

Parçaları yuvarlama olmadan bir açıyla bükmek için iş parçasının uzunluğu, yani. r'de< 0,1S, рассчитывают по формуле, составленной на основе равенства объема заготовки и детали с учетом утонения в зоне гибки

Her bir açının oluşumu için R değeri zımbanın yarıçapına bağlıdır. r=0,055 S R=0,58-0,4'te ve r=0,1S R=0,45 – 0,48'de.

Tel parçaların bükülmesindeki gelişme ile ilgili olarak, nötr katman konumundaki sac parçaların hesaplanmasından farklıdır. En yaygın şekillerin tel parçalarının uzunluğunu hesaplamak için formüller tabloda verilmiştir. 22.