Деформирующее усилие при одноугловой гибке.

Определение усилия гибки представляет определенные трудности, поэтому этот вопрос может быть решен лишь приближенно. Это объясняется тем, что усилие гибки зависит от большого числа факторов: форма и размеры поперечного сечения заготовки, характеристика механических свойств материала, расстояние L между опорами матрицы, радиусы скругления пуансона и матрицы, условия контактного трения и другие.

Определим усилие на начальном и заключительном этапах гибки.

Поскольку на первой стадии расстояние между опорами велико (L>5·S), влияние касательных напряжений не учитывают. Если обозначить реакцию опор Q и считать, что сила трения заготовки относительно опор Т=·Q, то усилие гибки определяется:

Реакции опор определяют из условия равенства моментов, создаваемых реакцией Q и плечом l, и предельного момента пластического изгиба без условия упрочнения:

,

где: L – расстояние между центрами скруглений рабочих кромок матрицы.

Если обозначить r₁=r_п+S/2 и r₂=r_м+S/2, то:

В результате совместного решения уравнения 1, 2 и 3 имеем формулу для определения усилия на первой стадии гибки (свободная гибка).

Если пренебречь влиянием силы трения (=0) и принять r_п=r_м=1, то максимальное усилие свободной гибки будет при:

На заключительной стадии гибки происходит правка, для которой требуется значительно большее усилие. При r_п/S<1 усилие правки в 5060 раз больше усилия гибки. При r_п/S=510 усилие правки в 3040 раз больше усилия гибки.

При малом расстоянии между опорами в процессе первой стадии гибки на заготовке могут появиться отпечатки на контактной поверхности с матрицей. В связи с этим паз матрицы L должен быть не менее расчетного, приближенно определяемого по формуле:

где: Е –модуль упругости.

Деформирующее усилие при двухугловой гибке.

О собенности двухуголовой гибки заключаются в том, что между пуансоном и матрицей имеется зазор Z=(1.11.3)·S, который не изменяется в процессе гибки, а также в том, что участок заготовки под пуансоном выпучивается.

Когда центры скругления рабочих кромок пуансона и матрицы находятся на одном уровне (треугольник abc), плечо гибки равно

После совместного решения уравнений 1,2,4 получим формулу для определения усилия двухсторонней гибки полосы прямоугольного сечения:

При /2=/2 , т.е. в начале процесса гибки:

По мере уменьшения угла /2 усилие возрастает и при /2=3 и =0.2 равно:

Если двухугловая гибка ведется в штампе с прижимом средней части заготовки, то прессу необходимо преодолеть сопротивление буфера прижимного устройства, принимаемого равным 2560% от Р_г. Тогда общее усилие гибки будет:

Р=(1.251.6)·Р_г

Минимально допустимый радиус изгиба.

Установление минимального допустимого внутреннего радиуса изгиба имеет важное значение. При слишком малом радиусе может произойти разрыв наружных волокон материала. Поэтому минимальные радиусы гибки должны быть установлены по предельно допустимым деформациям крайних волокон.

Минимальный радиус гибки поперек волокон проката:

Для малых деформаций по приближенной формуле:

где:  -относительное сужение поперечного сечения образца, полученная при испытаниях материала на растяжение.

Для больших деформаций –по более точной формуле:

где: -коэффициент утонения (S_ут – толщина материала после гибки) [12, стр. 137].

При гибке в продольном направлении проката r_min следует увеличивать.

Величина r_min зависит также от угла гибки, от наличия и положения заусенцев и т.д.

При установке заготовки заусенцем к матрице могут образоваться трещины, поэтому необходимо увеличить r_min. Следует устанавливать заготовку заусенцем к пуансону а блестящим пояском к матрице.