222 Sheet Bending Indoirea Tablelor

download 222 Sheet Bending Indoirea Tablelor

of 46

  • date post

    12-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    745
  • download

    18

Embed Size (px)

Transcript of 222 Sheet Bending Indoirea Tablelor

Capitolul I. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 1 Capitolul 1. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 1.1 Procesul de ndoire ndoireaesteprocesuldemodificareaformeiunuisemifabricatprinncovoiereinjurul unei muchii rectilinii [3], este un proces de deformare elastic si plastic la rece [6], deformarea aprnd numai n zona nvecinat liniei de ndoire [7]. ndoirea este folosit ca i proces de deformare a tablelor, pentru a produce profile, evi i piese ndoite pentru industria construciilor navale, industria construciilor civile, industia auto i maini de fabricaie [12], exemple tipice de semifabricate ndoite sunt prezentate n figura 1.1 [1] fig.1.1 exemple de semifabricate ndoite[1] Straturiledemetaldininteriorulunghiuluidendoiresecomprimisescurteazn direcielongitudinalisentindndirecietranzversal,straturileexterioarealendoituriise ntind i se lungesc n direcie longitudinal si se comprim n direcie tranzversal (fig.1.2). ntre straturile care s-au lungit i straturile care s-au scurtat se afl stratul neutru, a crui lungime este egalculungimeaainiialasemifabricatului.Laindoireabenzilorngusteseproduceo puternicdeformaieaseciuniitranzversale,careconstnmicorareagrosimiipeporiunea ndoit, lirea la interiorul ndoiturii i ngustarea n partea superioar (fig.1.2 b). [6] fig.1.2 schema procesului de ndoire[5] nurmasubieriimaterialuluiiamodificriiformeiseciuniitranzversale,nporiunea ndoit stratul neutru nu trece prin mijlocul seciunii, ci se deplaseaz spre interiorul unghiului de ndoire. La ndoirea semifabricatelor late (benzi, fii de tabl), are loc o subiere a materialului i ofoartemicmodificareaformeiseciuniitranzversale,deoarecedeformrilendirecie tranzversal sunt mpiedicate de rezistena materialului.[6] Din aceast cauz, starea de tensiune-deformare n cazul ndoirii semifabricatelor nguste estediferitdeceacarearelocprinndoireasemifabricatelorlate,pentruprimeledeformarea tranzversal de-a lungul liniei de ndoire se produce relativ uor, iar pentru cellalte mai greu. ncelemaimultecazurindoireaseproducecudeformaimari,deoarecenafaratensiunilor longitudinaledentindereicompresiune,nmetalseformeazitensiuniradialede compresiune,careaparcarezultatalpresiuniistraturilordemetalperifericeasupracelor interioare i ajung la valoarea maxim la stratul neutru. Capitolul I. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 2 n cazul indoirii semifabricatelor nguste are loc o deformare n volum, deoarece seciunea tranzversal scade i devine foarte mic, din aceast cauz, deformaia poate fi considerat egal cu zero, adic deformaie plan. Din legea volumului constant rezult c, n acest caz, deformaia dealungirentr-odirecieesteegalcudeformaiadescurtarenaltdirecie,decincazul semifabricatelor late, deformaia lor poate fi considerat ca deformaie de forfecare. [6] Se deosebesc dou cazuri tehnologice de ndoire: 1) ndoire cu raz de curbur mic i grad mare de deformare plastic; 2) ndoire cu raz de curbur mare i grad mic de deformare plastic. Landoireacurazedecurburmicitensiunileideformaiilenuseconcentreazsub muchiapoansonului,cisepropagpeolungimemareasemifabricatuluintrereazeme,ca urmare semifabricatul se va ncovoia dup o curb parabolic, cu o curbur din ce n ce mai mare icumicorareabrauluidencovoiere.Treptat,prindeplasareapoansonului,razadecurburi brauldencovoiere(l1,l2,...,lk)semicoreaz,semifabricatulavnddoupunctedecontactcu pereiiplciidendoireitreipunctedecontactcusuprafeelelateralealepoansonului.La sfritulcursei,printr-oloviturdecalibrare,semifabricatulseaeazpesuprafeeleactiveale matriei (fig. 1.3). n realitate, datorita neparalelismului perfect dintre feele ponsonului i cele ale plcideindoire,nicilasfritulcurseinuseobinecontactulcomplectalsemifabricatuluicu poansonul, ntre ele rmnnd un spaiu (fig. 1.4). fig.1.3 fazele procesului de ndoire[6]fig.1.4 jocul dintre poanson i semifabricat la sfritulprocesului de ndoire [6] ndoirea n tan se poate executa n dou feluri: fr fixarea semifabricatului (fig.1.5 a) sau cu fixarea semifabricatului (fig1.5 b), ndoirea fra fixarea semifabricatului se aplic pieselor depreciziemicdeoarecenuestempiedicatdeplasareasemifabricatuluintimpulndoirii, ndoireacufixareseaplicpentrupiesecuprecizienalt.Opreciziemaimarelaindoirese poate obine prin folosirea bazelor tehnologice i fixarea suplimentar, precum i prin executarea unei calibrri suplimentare.[6]

fig.1.5 proces de ndoire n matri a)- fr strngerea semifabricatului, b)- cu strngerea semifabricatului [6] Capitolul I. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 3 1.1.1 Stratul neutru [6] [3] Latanareaimatriarealarece,ncelemaimultecazuriseexecutndoiricurazde curburmic,nsoitedemicorareagrosimiimaterialuluiidedeplasareastratuluineutruspre fibrelecomprimate.Labenzilenguste,ndoireaestensoitideschimbareaformei dreptunghiulare a seciunii tranzversale ntr-o form trapezoidal (fig.1.6). fig.1.6 deformarea la ndoire [6] Razadecurburastratuluineutrunumailandoireauneiepruvetecuseciune dreptunghiular se determin cu ajutorul formulei: = R+2o[ = (r + ,o)o[, (1.1) ncare:Resterazaexterioarapieseindoite,nmm;resterazainterioardendoire,nmm; =g1g(1.2)ireprezintcoeficientuldesubiereagrosimiimaterialului,g1=g;=BmcdB(1.3) reprezint coeficientul de lire a materialului. Coeficientul de subiere depinde de plasticitatea materialului, de gradul de deformare i de unghiul de ndoire, coeficientul este egal cu unitatea n cazul cnd 2g. La ndoirea unghiular subierea materialului este diferit n diferitele seciuni radiale i n seciuneaaxialajungelavaloareamaxim,razastratuluielementarestediferitanaceaste seciuni, deci linia neutr la ndoire nu este un arc cu o anumit raz, ci o curb de tipul parabolei cuprins ntre doua raze i 0 (fig.1.7).

fig.1.7 poziia stratului neutru [6]fig.1.8 K-factor [15] n general, pentru stabilirea razei stratului neutru se folosete urmtoarea relaie:p = r + . (1.4) n care x = K-factor (fig.1.8) [13] este un coeficient care stabilete poziia stratului neutru fa de stratulinteriordendoire,alecrorvaloridepindederazarelativr/g,materialulprelucrati unghiul de ndoire. Capitolul I. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 4 1.1.2 Raza de ndoire [3] Razaminimadendoirereprezintvaloareaminimadmisibilarazeideindoirerla interiorulpiesei,mrimearazeiminimesedeterminadincondiiaderezistenamaterialului solicitatlantinderepefibreleexterioarealesemifabricatului,deoarecemicorareavaloriirazei minime duce la solicitri de ntindere a materialului care pot produce fisurarea sau chiar ruperea materialului pe suprafaa exterioar a piesei. Razaminimadendoiredepinde,nprincipal,deproprietilefizico-mecaniceale materialului,pozitialinieidendoirefadedirecialiniilordelaminare,unghiuldendoirei starea marginilor semifabricatului (prezena sau absena fisuriilor i bavurilor). Considernd o pies cu grosimea g, ndoit cu un unghi , cu raza de ndoire la interior r i admind c stratul neutru coincide cu stratul mediu, alungirea fibrei exterioare 0 este: 0 = (+g)u-+g2u+g2u=g2+g .(1.5) Pentrurazaminimdendoire,deformaiamaximdealungireafibrelorexterioarese poateadmiteegalcudeformaiamaximdentindereauneiepruvetesolicitatemonoaxial, nainte de apariia gtuirii g, pornind de la relaiile de definiie ale gtuirii relative =A0-AA0 i ale alungirii relative =I-I0I, pe baza legii constanei volumului (A0l0=Al) rezult: = I-I0I (1.6) Raza relativ minim de ndoire gmn=1-2g2g . (1.7) n multe cazuri practice, raza minim de ndoirese determin curelaia stabilit pe baza datelor experimentale: rmin=krg.(1.8) ncarekresteuncoeficientcaredepindedenaturaistareamaterialuluiprelucratidepoziia liniilordendoirefadedireciafibrelordelaminare,obinutpecaleexperimental,ntabelul 1.1 sunt prezentate valori ale lui kr pentru diferite metale. Tab.1.1 [1] MaterialeConditi de deformare usoaregrele Oeluri cu puin carbon0,53,0 Oeluri slab aliate0,54,0 Oeluri inoxidabile austenitice0,54,0 Aluminiu01,2 Aluminiu aliat seria 20001,56,0 Aluminiu aliat seria 30000,83,0 Aluminiu aliat seria 4000 0,83,0 Aluminiu aliat seria 50001,05,0 Cupru0,254,0 Alam0,42,0 Titan0,73,0 Titan aliat2,54,0 Proprietatea metalului de a fi ndoi se poate mbunti prin aplicarea unor tehnici cum ar fi aplicarea unei fore de compresiune n planul tablei pentru a minimaliza tensiunile de ntindere a fibrelor exterioare sau prin nclzirea zonei ce urmeaz a fi ndoit. Proprietarea metalelor de a Capitolul I. Aspecte generale cu privire la tehnologia de ndoire 5 findoitescadeodatcucresterarugozitiimuchiilor,deoarecemuchiilecurugozitatemare reprezint concentratori de tensiune[1]. Direcialiniilordelaminarefadedirecialinieidendoireareoinfluenputernic asupravaloriirazeiminimeadmisibiledendoire,astfelncazulndoiriinlunguldirecieide laminarevalorilerazelorminimeadmisibilesuntmaimaridectncazulndoiriipedirectia tranzversal (fig. 1.9). fig.1.9 [17] O influen asupra fisurrii materialului la ndoire, a au bavurile i poziia lor fa de linia de ndoire, de aceea semifabricatul trebuie aezat cu bavurile spre interiorul unghiului de ndoire, n general nu se admit bavuri mari. [7] Plecnddelaformula1.5,ncareseconsideracastratulneutruseafllajumtatea grosimi piesei, alungirea fibre exterioare e0=g2,2+g2,, iar folosind o raz mare de ndoire (r >> g) ar nsemna cag2 de la numitor va fi nesemnificativ pentru rezultat i se va ignora, atunci expresia 1.4 se va scrie: 0 = g2 sau r = g2s = g2 Lc(1.9). Pentru a avea o deformare plastic permanent, n fibrele exterioare ndoiri, raxa maxim de ndoire se va calcula cu relaia:r(mux) gL2c (1.10) [1] 1.1.3 Determinaera dimensiuniilor semifabricatului [3] Ladeterminareadimensiuniilorsemifabricatelorplanecarevorfisupusendoiriise consider c lungimea semifabricatului este egal cu lungimea stratului neutru. Se deosebesc doua cazuri principale la determinarea dimensiunilor semifabricatului: 1) cnd ndoirea se face dup o anumit raz de curbur; 2) cnd ndouirea se face cu calibrarea unghiular. nprimulcaz(fig1.10),lungimeaLasemifabricatuluiplanseiaegalculungimea stratului neutru al piesei ndoite, utiliznd relaia: L=l1+l2+...+ln+l1+l2+...+ln . (1.11) n