2.1. Тема: Исследование процесса гибки листового металла.

2.2. Цель работы: Исследовать процесс одноугловой ( V-образной) и двухугловой ( П-образной) свободной гибки листового металла.

2.3. Задачи, решаемые в работе:
      - ознакомится с процессом одноугловой( V-образной) и двухугловой ( П-образной) гибки в открытом штампе;
      - исследоваать влияние угла гибки, радиуса гиба и усилия гибки на
      а) величину угла пружинения;
      б) величину деформации;
      в) длину нейтрального слоя.

2.4. Материальное обеспечение:
      - экспериментальный инструмент для свободной одноугловой V-образной гибки
      - экспериментальный инструмент для П-образной гибки;
      - мерительный инструмент: угломер, радиусомер, штангенциркуль;
      - универсальная испытательная машина;
      - заготовки.

 Рис. 1. Схема открытого штампа для одноугловой V-образной гибки

1-ползун; 2-пуансонодержатель; 3-пуансон; 4- испытуемая деталь; 5-матрица; 6-стол.

2.5. Порядок выполнения работы.

2.5.1. Установить штамп для V-образной гибки на универсальную испытательную машину, произвести работы, связанные с наладкой штампа.

2.5.2. Провести исследование влияния усилия гибки на величину угла пружинения, для этого:
       а) зафиксировать радиус гибки rп =10 мм, угол гибки 90;
       б) уложить образец (заготовку) на зеркало матрицы;
       в) усилие гибки изменять с шагом 20 кН;
      г) после каждого шага нагружения измерять полученный угол гибки и данные занести в табл. 1.

2.5.3. Провести исследование влияния угла гибки на величину угла пружинения и на величину деформации крайних волокон, при этом:
       а) установить инструмент с радиусом гибки 10 мм;
       б) изменять угол гибки от 600 до 1200 с шагом 300;
       в) при каждом угле гибки усилие нагружения 80 кН.
Данные занести в табл. 1.
Для растянутого нагруженного слоя радиуса R

где E_R - полное относительное удлинение, тождественное наибольшему относительному удлинению в шейке образца при растяжении.

2.5.4. Исследовать влияние радиуса гибки на величину угла пружинения и длину нейтрального слоя. для этого задают угол гибки 900, усилие гибки 80 кН и с шагом 5 мм от r = 5 мм до r = 20 мм изгибают заготовки. Данные занести в табл. 1.

Длина нейтрального слоя в изогнутом участке при j=90⁰

где x - коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя [1] табл. 16 стр. 56.
В случае необходимости найти длину нейтрального слоя для другого угла гибки можно из выражения

l_н = 0,017 j (r+x S),
где j - требуемый угол гибки в градусах.

2.5.5. Установить штамп для П-образной гибки на универсально-испытательную машину, произвести работы по наладке штампа.

2.5.6. Исследовать влияние усилия гибки на величину угла пружинения, для этого:
      а) уложить заготовку в штамп и производить нагружение с шагом в 20 кН;
      б) после каждого шага нагружения вынуть деталь и измерить получаемый угол. Данные занести в табл. 1.
Для аналитического определения угла пружения при j=90⁰ можно воспользоваться удобными для практических расчетов формулами [2]

а) при свободной V-образной гибке

б) при свободной П-образной гибке

где K_V и К_п - коэффициенты, характеризующие свойства штампуемого материала

здесь:
а_м - ширина рабочей полости V-образной матрицы (см. рис. 1)
x_r - коэффициент, определяемый по табл.16 [1] или табл. 3 [2]
r`_м  и r_п - радиусы закругления матрицы и пуансона (рис. 1)
s_Т и Е - соответственно предел текучести и модуль упругости штампуемого материала, МПа.

где Dj_r - угол пружинения;
j_r - требуемый угол гибки детали.
Радиус закругления пуансона r_п принимают равным требуемому радиусу закругления r штампуемой детали.

Радиус закругления матрицы
r_м=(0,6 ...0,8) (r_п+S)             (8)

Радиус на ребре матрицы принимают [2]
r`_м=(1...2) S                          (9)

Размер а_м матрицы можно ориентировочно принять на основании зависимости [2]
a_м= (15...20) S                   (10)

Найденные значения a_м, r_м , r`_м сравниваются с экспериментальными и уточняются.
Для углов 60⁰ и 120⁰ угол пружинения соответственно


Результаты аналитических расчетов занести в табл. 1.

 Таблица 1.
Результаты экспериментальных и аналитических исследований.

По результатам экспериментальных исследований и аналитических расчетов (см. табл. 1) построить графики:
- изменения угла пружинения от усилия гибки;
- изменения угла пружинения от угла гибки;
- изменение угла пружинения от радиуса гибки;
- изменение величин деформации от угла гибки и радиуса;
- длины нейтрального слоя от угла гибки и радиуса.

Провести анализ полученных результатов исследования и сделать выводы о влиянии на угол пружинения и величину деформации исследуемых параметров.

 Контрольные вопросы.

1. Что понимают под углом пружинения.
2. Что понимают под положительным и отрицательным углом пружинения.
3. Какие технологические параметры влияют на угол пружинения и как.
4. Как учитывается угол пружинения при проектировании инструмента для гибки.
5. Что такое минимальный радиус изгиба.
6. Что понимают под окончательным изгибом и какими способами он достигается.
7. Для чего радиус матрицы делается отличным от радиуса пуансона или делается паз.
8. Укажите способы, уменьшающие угол пружинения при гибке.