Calcolo della forza di piegatura durante la piegatura libera della piegatrice per lamiera

Negli ultimi anni, le piegatrici per freni in metallo sono state ampiamente utilizzate in vari settori e la gamma di lavorazione delle piegatrici si è ampliata. Tuttavia, non c'è stata una discussione sistematica sul calcolo della forza di flessione. Attualmente, ci sono circa due tipi di formule di calcolo della forza di piegatura consigliate nei manuali di vari produttori di piegatrici per presse piegatrici.

P - forza di flessione, KN;

S - spessore lamiera, mm;

l - la lunghezza di piegatura del foglio, m;

V - la larghezza dell'apertura della matrice inferiore, mm;

σb - Resistenza alla trazione del materiale, MPa.

Anche la tabella dei parametri della forza di flessione consigliata dal produttore viene calcolata secondo la formula sopra.

Il processo di derivazione e l'ambito di applicazione della formula di calcolo della forza di flessione

La figura 1 è un diagramma schematico del lavoro durante la piegatura della lamiera. Di seguito viene descritto il processo di derivazione della formula di calcolo della forza di flessione e due condizioni parametriche aggiuntive. Innanzitutto, ci sono tali raccomandazioni nel manuale del prodotto. Nella piegatura libera, la larghezza di apertura della matrice inferiore selezionata V è da 8 a 10 volte lo spessore della lamiera S. Qui prendiamo le proporzioni .

Figura 1 Diagramma schematico della flessione

P - forza di flessione

S - spessore della lamiera

V - larghezza di apertura della matrice inferiore

r - il raggio interno quando il foglio è piegato

K - la larghezza della proiezione orizzontale della zona di deformazione flessionale=9

In secondo luogo, il produttore elenca i valori corrispondenti della larghezza della matrice V e del diametro interno r del pezzo da piegare nella tabella dei parametri della forza di piegatura. Generalmente r=(0,16~0,17)V. Qui, il rapporto diametro-larghezza =0.16.

Durante il processo di piegatura della lamiera, il materiale nella zona di deformazione si trova in uno stato di deformazione altamente plastica ed è piegato ad angolo attorno alla linea centrale. Sulla superficie esterna della zona di piegatura, in alcuni casi possono comparire microfessure. Sulla sezione della zona di deformazione, fatta eccezione per la vicinanza dello strato centrale, le sollecitazioni in altri punti sono vicine alla resistenza alla trazione del materiale. La parte superiore dello strato neutro viene compressa e la parte inferiore viene tesa. La figura 2 mostra una sezione trasversale e un diagramma di sollecitazione corrispondente nella zona di deformazione.

Figura 2 Diagramma di sollecitazione

S - spessore della lamiera

l - lunghezza di piegatura del foglio

Il momento flettente sulla sezione trasversale della zona di deformazione è:

Il momento flettente generato dalla forza flettente della macchina nella zona di deformazione è (vedi Figura 1):

A partire dal

Quando si utilizzano stampi generici per la piegatura libera su una piegatrice, la maggior parte della lamiera viene piegata a 90°. Come mostrato in Figura 3. K è:

Sostituendo K nell'equazione (1), otteniamo:

La resistenza alla trazione dei materiali ordinari σb=450N/mm2, sostituendo la formula (2) in:

Si può vedere dal processo di derivazione che quando si utilizza l'equazione (2) o l'equazione (3) per calcolare la forza di flessione, le due

devono essere soddisfatte le condizioni dei parametri sopra menzionate. Cioè, le proporzioni=9, il rapporto diametro-larghezza=0.16, altrimenti causerà un grosso errore.

Figura 3 Piegatura libera

S - spessore della lamiera

r - il raggio interno quando il foglio è piegato

K - la larghezza della proiezione orizzontale della zona di deformazione flessionale

Nuovi metodi e passaggi per il calcolo della forza di flessione

A causa dei requisiti di progettazione o di processo, a volte è difficile soddisfare contemporaneamente i due requisiti aggiuntivi di cui sopra. In questo momento, la formula di calcolo consigliata non deve essere utilizzata per calcolare la forza di flessione ma deve essere eseguita secondo i passaggi seguenti.

(1) In base allo spessore della lamiera S, al raggio di curvatura r e all'apertura inferiore dello stampo V, vengono calcolati rispettivamente il rapporto larghezza/spessore e il rapporto diametro/larghezza.

(2) Calcolare la larghezza di proiezione della zona di deformazione in base alla deformazione del foglio.

(3) Applicare la formula (1) per calcolare la forza di flessione.

Nel processo di calcolo sono state considerate la differenza del raggio di curvatura e la modifica della corrispondente zona di deformazione. La forza di flessione calcolata da questo è più accurata e affidabile del risultato calcolato con la formula solitamente consigliata. Ora fai un esempio per illustrare, come mostrato nella Figura 4.

Figura 4 Nuovo metodo di calcolo

Noto: lo spessore della lamiera S=6mm, la lunghezza della lamiera l=4m, il raggio di curvatura r=16mm, la larghezza dell'apertura dello stampo inferiore V=50mm e la resistenza alla trazione del materiale σb=450N/mm2. Trova la forza di flessione richiesta per la flessione libera.

Innanzitutto, trova le proporzioni e il rapporto diametro-larghezza:

In secondo luogo, calcola la larghezza di proiezione della zona di deformazione:

Infine, usa l'equazione (1) per trovare la forza di flessione:

Se si utilizza la solita formula consigliata per calcolare la forza di flessione:

A partire dal = 1,5, si può vedere che la differenza tra i due è 1,5 volte. La ragione di questo errore è che il raggio di curvatura in questo esempio è relativamente grande e l'area di deformazione corrispondente è aumentata, quindi è necessaria una forza di curvatura maggiore durante la curvatura. In questo esempio, il rapporto diametro-larghezza = 0,32, che ha superato le condizioni aggiuntive dei parametri introdotti sopra. È ovviamente inappropriato utilizzare la formula solitamente raccomandata per calcolare la forza di flessione. Puoi vedere i vantaggi del nuovo metodo di calcolo da questo esempio.

Conclusione

I passaggi e le formule per il calcolo della forza di flessione qui introdotti non sono applicabili solo alla piegatura ad angolo della lamiera, ma anche alla piegatura ad arco (a rigor di termini, dovrebbe essere chiamata piegatura ad angolo con raggio di curvatura extra grande). Va sottolineato che la forma dello stampo è speciale quando il foglio viene piegato ad arco. Quando si calcola la proiezione della zona di deformazione, deve essere calcolata in base ai parametri tecnologici impostati nel processo tecnologico, che non possono essere espressi con una semplice formula.

Quando si progetta uno stampo a forma di arco, utilizzando il metodo introdotto in questo articolo per calcolare la forza di flessione, si possono ottenere risultati soddisfacenti.