Návrh geometrie ohýbání a analýza intenzity ohybů typu Gooseneck

  Díky širokému použití ohýbací trysky v oblasti lisování jsou výrobní náklady na zakřivené tvarované díly výrazně sníženy. Současně vzniká problém s poškozením formy, který se vyskytuje při použití kozlíkuohýbací hubice se stala běžným problémem setrvačnosti ve výrobní dílně a poškození je způsobeno nedostatečnou konstrukcí pevnosti formy a nepřiměřenou konstrukcí formy.

  1. Procesní analýza součástí

  Vezmeme-li jako příklad boční sloupku železničního nákladního automobilu, podrobně je popsán návrh a analýza síly ohýbací trysky gooseneck. Obrázek 1 ukazuje průřez bočního sloupce exportního železničního vagónu. Thetloušťka je 12 mm. Materiál je Q450NQR1. Vysokopevnostní a korozivzdorná ocel pro železniční vozy má délku 2530 mm. Tok procesu je: stříkání, malování → řezání → řezání → vyrovnání → ohýbání → skladování.

  Jak je znázorněno na obr. 2, ohýbací proces je rozdělen na 4 kroky. Během ohýbacího procesu v kroku 4 hraje roli režim ohýbání kozlíku. Proto v procesu navrhování ohýbací trysky gooseneck, parametr designuohýbací tryska se provádí hlavně podle kroku 4.

2. Výpočet ohybové síly

  P - celková ohybová síla, N

  B - šířka ohybu, mm

  δ - tloušťka materiálu, mm

  σb - pevnost v tahu, MPa

  R - vnitřní poloměr ohybu, mm

  Požadovaná ohybová síla pro výpočet části je 5930 kN, což znamená, že ohýbačka musí odolat tlaku 5930 kN od ohýbacího stroje.

Obrázek 1 - Boční sloupová část

  3. Princip výroby forem

  Jak je znázorněno v ohybovém kroku 4 na obr. 2, jestliže nedojde k žádné konstrukci z housenkové struktury, obrobek bude během procesu ohýbání zasahovat do režimu ohýbání, čímž ukončí ohýbání a nedosáhne tak obrobkuvytvořen. Návrhovým principem kokosové formy je použití kozlíkové části formy, aby se zabránilo způsobu tváření formy, při kterém obrobek interferencí s formou během tvářecího procesu.

Obrázek 2 - Schéma kroku pro ohyb bočního sloupce

  4. Základní stanovení parametrů formy

  Jak je znázorněno na obr. 3, je schematickým schématem ohýbací hubice, při níž jsou excentrická velikost L kozlíku a šířkový rozměr t kozlíku klíčovými parametry ovlivňujícími pevnost lisovací formy. Za účelem splnění(t / 2 + 2,5) mm, kde t je šířkový rozměr oddělovacího úseku, který je nejvzdálenější od středu tlaku, tzn. t = 50 mm.

Obr. 3 - Schématické znázornění analýzy stresového stavu sekce A-A

  5. Analýza intenzity

  Provede se analýza pevnosti housenkové části formy. Vedle tlaku z ohýbacího stroje je forma vystavena ohybovému momentu způsobenému tlakem v klenuté části. Vybratčást A-A gooseneck pro analýzu pevnosti a provedení výpočtu sloupcové rovnice: analýza pevnosti kozlíkové části formy, kromě tlaku z ohýbacího stroje, je také forma podrobenatlak v kozlíku. Ohybový moment. Jak je znázorněno na obr. 4, analýza stresového stavu A-A nebezpečného úseku kozlíku ukazuje, že šířka průřezu je t, svislá vzdálenost mezi tlakovým středemohýbací stroj a soustava A-A je L a tlak, který ohýbací stroj poskytuje na ohýbací trysku, je F, Síla F0 reakce obrobku na ohýbací trysku, ohybový moment řezu je M aexistuje možnost přerušení v bodě B úseku. Po analýze je nakreslena zjednodušená schéma stavu síly úseku znázorněného na obr. 4A-A.

Obr. 4 - Stresový stav A-A

  σ1 - napětí vyvolané vnější silou F0

  σ2 - napětí vyvolané ohybovým momentem

  V rovnici (5) W je koeficient ohybové sekce. Vzhledem k tomu, že oddíl A-A je obdélník o výšce t a délce h, tak w = t2h / 6.

Z vzorce (2), M = F0 × L a nahraďte W a M do vzorce:

  t - tloušťka profilu A, mm

  L - svislá vzdálenost mezi tlakovým středem ohýbacího stroje a středem úseku A, mm

  h - délka ohýbačky, mm

  Nahrazením hodnot σ1 a σ2 do rovnice (3) získáme σ3 jako:

  σ3 - součet ohybového momentu a napětí vyvolaného M a vnější sílou F0

  F1 - maximální napětí, které může být odolné nebezpečné části A-A formy

  δs - mez kluzu materiálu ohybového režimu

  Nahrazením výsledku σ3 vzorce (7) do vzorce (8) získáme F1

  Ve vzorci (9) je α bezpečnostní faktor, obvykle s hodnotou od 1,1 do 1,2. Při tomto výpočtu se odebírá α = 1,15 a hodnoty α a F1 jsou substituovány do vzorce (9):

  ds = 450MPa, h = 2530mm, t = 50mm, L = 27,5mm, substituovaný do vzorce 10, hodnota F2 je 1553t, což znamená, že navržený úsek A-A s velkou ohybovou silou může vydržet napětí 1553t. Hodnota je mnohem větší než ohybová sílatvarování dílu, který může splňovat požadavky na tvarování dílu.

6. Strukturální optimalizace

  Podle výše uvedených výpočtů je namáhání nebezpečného úseku A-A 15530 kN, což je mnohem větší než ohybová síla obrobku tvořícího 5930 kN, který může splňovat požadavky na tvarování obrobku.

  Aby se však dále snížila pracovní síla obsluhy a snížily výrobní náklady formy, je nutné optimalizovat konstrukci formy tak, aby mohla uspokojit realizaci výrobku, snížit

  pracovní sílu provozovatele a snížení výrobních nákladů formy.

  Podle vzorce (10) je namáhání, které je ohroženo nebezpečným úsekem A-A, vztaženo na mez kluzu formy formy, tloušťku t úseku A, délku h režimu ohýbání a svislou vzdálenost Lmezi tlakovým středem ohýbacího stroje a centroidem části A. Vzhledem k tomu, že se materiál formy obvykle nezmění, to znamená σs je pevná hodnota; délka obrobku je 2530 mm, což je také pevná hodnota L =t / 2 + 2,5; takže proměnná ve vzorci je pouze t a hodnota t je postupně optimalizována:

  Přepočítat změnou hodnoty t od 50 do 30:

  Přepočítat hodnotu t od 30 do 25 pro přepočet:

  Přepočítat změnou hodnoty t od 25 do 20:

  Podle výše uvedených výsledků výpočtu je zřejmé, že F32 je menší než maximální síla ohybu tvářecí části, F12 a F22 jsou větší než maximální ohybová síla tvarování dílu, ale formavýrobní náklady jsou nízké, což je výhodné pro operátora při instalaci a demontáži formy, takže bylo konečně zjištěno, že nebezpečná část A-A formy měla šířku 25 mm. Tloušťka pracovní části strojezbývající část formy je navržena podle 25mm. Křivka kozlíku je příliš zakřivená, aby se zabránilo místní koncentraci napětí. Velikost rozhraní formy a zařízení může být navržena podle upnutímechanismus zařízení.

  7. Ověření účinku

  Praxe dokládá, že forma může odolat stresovému stavu ohnuté části a její tuhost a pevnost mohou splňovat skutečné výrobní potřeby. S cílem přizpůsobit se hlavní melodii dnešního vysoce efektivního, levného a rychlého chodudílna výrobní dílna, design formy jako zdroj vstupní náklady je důležitou součástí nákladů na díly. Vzorec a výpočetní proces mohou být podporovány a aplikovány v procesu navrhování gooseneckové formy.

  8. Závěr

  Nebezpečná část ohýbací trysky je nejvzdálenější od středu tlaku. Za určitých forem materiálu a struktury formy je pevnost nebezpečného úseku úměrná tloušťcerozměr nebezpečné části.