حساب قوة الانحناء أثناء الثني الحر لآلة ثني الصفائح المعدنية

في السنوات الأخيرة ، تم استخدام آلات ثني الفرامل المعدنية على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، وتوسع نطاق معالجة آلات الثني. ومع ذلك ، لم يكن هناك نقاش منتظم حول حساب قوة الانحناء. في الوقت الحاضر ، هناك نوعان تقريبًا من معادلات حساب قوة الانحناء الموصى بها في أدلة العديد من مصنعي آلات ثني مكابح الضغط.

P - قوة الانحناء ، KN ؛

S - سمك الورقة ، مم ؛

ل - طول الانحناء للورقة ، م ؛

V - عرض فتحة القالب السفلية ، مم ؛

σb - قوة شد المادة ، MPa.

يتم أيضًا حساب جدول معلمات قوة الانحناء الموصى به من قبل الشركة المصنعة وفقًا للصيغة أعلاه.

عملية الاشتقاق ونطاق تطبيق صيغة حساب قوة الانحناء

الشكل 1 هو رسم تخطيطي للعمل أثناء ثني الورقة. فيما يلي وصف لعملية اشتقاق معادلة حساب قوة الانحناء وشرطين معلمين إضافيين. أولاً ، هناك مثل هذه التوصيات في دليل المنتج. في حالة الانحناء الحر ، يكون عرض فتح القالب السفلي المحدد V هو 8 إلى 10 أضعاف سماكة الورقة S. هنا نأخذ نسبة العرض إلى الارتفاع.

الشكل 1 الشكل 1. رسم تخطيطي للانحناء

ف - قوة الانحناء

S - سماكة الورقة

V - عرض افتتاح أقل للقالب

r - نصف القطر الداخلي عند ثني الورقة

ك - عرض الإسقاط الأفقي لمنطقة تشوه الانحناء=9

ثانيًا ، تسرد الشركة المصنعة القيم المقابلة لعرض القالب V والقطر الداخلي r لقطعة عمل الانحناء على جدول معلمة قوة الانحناء. بشكل عام r = (0.16 ~ 0.17) V. هنا ، نسبة القطر إلى العرض =0.16.

أثناء عملية الانحناء للصفائح المعدنية ، تكون المادة الموجودة في منطقة التشوه في حالة تشوه عالية من اللدائن ، ويتم ثنيها بزاوية حول خط الوسط. على السطح الخارجي لمنطقة الانحناء ، قد تظهر تشققات دقيقة في بعض الحالات. في المقطع العرضي لمنطقة التشوه ، باستثناء المنطقة المجاورة للطبقة المركزية ، تكون الضغوط في نقاط أخرى قريبة من مقاومة الشد للمادة. يتم ضغط الجزء العلوي من الطبقة المحايدة ويتم شد الجزء السفلي. يوضح الشكل 2 المقطع العرضي ومخطط الإجهاد المقابل في منطقة التشوه.

الشكل 2 الشكل 2 مخطط الإجهاد

S - سماكة الورقة

ل - طول ثني الورقة

لحظة الانحناء على المقطع العرضي لمنطقة التشوه هي:

لحظة الانحناء الناتجة عن قوة الانحناء للآلة في منطقة التشوه هي (انظر الشكل 1):

من

عند استخدام قوالب الأغراض العامة للثني الحر على آلة الثني ، فإن معظم الصفائح المعدنية تنحني بزاوية 90 درجة. كما هو مبين في الشكل 3. K هو:

بالتعويض عن K في المعادلة (1) ، نحصل على:

مقاومة الشد للمواد العادية σb = 450 نيوتن / مم 2 ، مع استبدال الصيغة (2) في:

يمكن أن نرى من عملية الاشتقاق أنه عند استخدام المعادلة (2) أو المعادلة (3) لحساب قوة الانحناء ، فإنهما

شروط المعلمة المذكورة أعلاه يجب أن تتحقق. وهذا هو ، نسبة العرض إلى الارتفاع= 9 ، نسبة القطر إلى العرض= 0.16 ، وإلا فإنه سيتسبب في خطأ كبير.

الشكل 3 الانحناء الحر

S - سماكة الورقة

r - نصف القطر الداخلي عند ثني الورقة

ك - عرض الإسقاط الأفقي لمنطقة تشوه الانحناء

طرق وخطوات جديدة لحساب قوة الانحناء

بسبب متطلبات التصميم أو العملية ، يصعب أحيانًا تلبية المطلبين الإضافيين المذكورين أعلاه في نفس الوقت. في هذا الوقت ، لا ينبغي استخدام صيغة الحساب الموصى بها لحساب قوة الانحناء ولكن يجب تنفيذها وفقًا للخطوات التالية.

(1) وفقًا لسمك اللوحة S ، نصف قطر الانحناء r ، وفتحة القالب السفلي V ، يتم حساب نسبة العرض إلى السماكة ونسبة القطر إلى العرض على التوالي.

(2) احسب عرض الإسقاط لمنطقة التشوه وفقًا لتشوه الورقة.

(3) طبق الصيغة (1) لحساب قوة الانحناء.

في عملية الحساب ، تم النظر في اختلاف نصف قطر الانحناء وتغيير منطقة التشوه المقابلة. قوة الانحناء المحسوبة من هذا أكثر دقة وموثوقية من النتيجة المحسوبة بواسطة الصيغة الموصى بها عادة. أعط الآن مثالاً للتوضيح ، كما هو موضح في الشكل 4.

الشكل 4 طريقة حساب جديدة

معروف: سماكة الصفيحة S = 6 مم ، وطول الصفيحة l = 4 م ، ونصف قطر الانحناء r = 16 مم ، وعرض فتحة القالب السفلي V = 50 مم ، وقوة شد المادة σb = 450N / mm2. ابحث عن قوة الانحناء المطلوبة للانحناء الحر.

أولاً ، ابحث عن نسبة العرض إلى الارتفاع ونسبة القطر إلى العرض:

ثانيًا ، احسب عرض الإسقاط لمنطقة التشوه:

أخيرًا ، استخدم المعادلة (1) لإيجاد قوة الانحناء:

إذا تم استخدام الصيغة المعتادة الموصى بها لحساب قوة الانحناء:

من = 1.5 ، يمكن ملاحظة أن الفرق بينهما هو 1.5 مرة. سبب هذا الخطأ هو أن نصف قطر الانحناء في هذا المثال كبير نسبيًا ، وأن مساحة التشوه المقابلة تزداد ، لذا فإن قوة الانحناء الأكبر مطلوبة أثناء الانحناء. في هذا المثال ، نسبة القطر إلى العرض = 0.32 ، والتي تجاوزت الشروط الإضافية للمعلمات المقدمة أعلاه. من الواضح أنه من غير المناسب استخدام الصيغة الموصى بها عادة لحساب قوة الانحناء. يمكنك مشاهدة مزايا طريقة الحساب الجديدة من هذا المثال.

استنتاج

الخطوات والصيغ لحساب قوة الانحناء المقدمة هنا لا تنطبق فقط على زاوية الانحناء للصفائح المعدنية ولكنها تنطبق أيضًا على انحناء القوس (بالمعنى الدقيق للكلمة ، يجب أن يطلق عليها زاوية الانحناء بنصف قطر ثني كبير جدًا). وتجدر الإشارة إلى أن شكل القالب يكون مميزًا عند ثني الصفيحة على شكل قوس. عند حساب إسقاط منطقة التشوه ، يجب حسابه وفقًا للمعايير التكنولوجية المحددة في العملية التكنولوجية ، والتي لا يمكن التعبير عنها بصيغة بسيطة.

عند تصميم قالب على شكل قوس ، باستخدام الطريقة المقدمة في هذه المقالة لحساب قوة الانحناء ، يمكن الحصول على نتائج مرضية.