Способ гибки профилей

(51) М, Кл В 21 0 11/20 осударстоенныи комет СССР оо делам изобретений и открытий(71) Заявитель ПОСОБ ГИБКИ ПРОФИЛ относится м, в част ением про ной, авто других о к обработке меости к способам илей, применяемобильной, судораслях промышетение влени астяж иацио ной и Изобр таллов д гибки с мых в а строител ленности(23) Приоритет -1Опубликовано 15.05 Из известных способов холодной гибки гибка с растяжением обеспечивает наивысшую точность формообразования. Недостатком гибки с растяжением является пружинение материала при снятии формообразующей нагрузки, проявляющееся с уменьшением кривизны изогнутой заготовки, Изменение кривизны при гибке с растяжением йри достаточном осевом растяжении после изгиба составляет небольшую величину. Однако силы трения между изогнутой заготовкой и гибочной оправкой снижают величину усилия растяжения в сечениях заготовки, удаленных от ее концов. Это приводит к неравномерности осевого растяжения по длине детали, неравномерности пружинения по длине. При больших углах изгиба срединные участки заготовки не растягиваются совсем, поэтому пружинение составляет значительную величину и требует ручных работ на до водку контура детали.Известен способ гибки с растяжением, предусматривающий локальный нагрев вблизи зоны изгиба наружных волокон изогнутого с растяжением профиля, обеспечивающий перераспределение напряженйй между элементами поперечного сечения изогнутого профиля. Способ позволяет устранить пружинение, однако требует высокочастотного нагрева.Целью изобретения является упрощение технологического процесса и оснастки для его осуществления.Для этого компенсацию пружинения производят путем обжатия по толщине в зоне гибки элемента поперечного сечения профиля, не входящего в рабочий ручей оправки.На фиг. 1 изображена схема гибки с растяжением профиля углового сечения и обжатием наружной полки, перпендикулярной плоскости изгиба; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема распределения напряжений по высоте поперечного сечения при формообразовании с обжатием полки, перпендикулярной плоскости36 изгиба, на различных стадиях йроцесса; на фиг. 4 - схема формообразования с обжатием полки, расположенной в плоскости 622004на пружинения пропорциональна моментувнутренних сил (напряжений) отйосительноцентра тяжести поперечного сечения.тангенциальные напряжения растяжения, 15 Вблизи изгибаемого сечения В - В (фиг.и 4) палка изогнутого профиля с наибольшими напряжениями растяжения обжимается по толщине роликов 3 на величину Ь 6 под действием поперечного усилияКогда наибольшие напряжения растяжения созданы в полке профиля 1, перпендикулярной плоскости изгиба, напряжения по ее ширине неизменны, и ее обжатие производится на одинаковую величину 61 по всей ширине. Обжатие производится между рабочим контуром оправки 2 и цилиндрической поверхностью ролика 3. Если наибольшие напряжения растяжения созданы в полке,35 изгиба; на фиг. 5 - разрез по Б - Б на фиг. 4;,.на фиг. 6 - схема распределения напряжений по высоте сечения профиля при формообразовании с обжатием полки, лежащей в плоскости изгиба. Профиль 1, нагруженный осевым растягивающим усилием Р, изгибается по оправке 2 при ее вращении против часовой стрелки с угловой скоростью а. Наружные (выпуклые) волокна изогнутого профиля при изгибе претерпевают наибольшую деформацию растяжения и в них возникают наибольшие расположенной в плоскости изгиба (фиг, 4), то напряжения по ее ширине переменны и обжатие ее по ширине также переменно. Наибольшая величина обжатия ЬЬ создается в крайнем наружном волокне. Неравномерность обжатия достигается за счет прокатки полки двумя роликами, оси которых расположенные в одной плоскости, перпендикулярной плоскости полки, под угломодна к другой. При последовательности нагружения(растяжение - изгиб - обжатие) изменяется распределение напряжений по высоте поперечного сечения профиля, В результате предварительного растяжения осевым усилием Р по всему поперечному сечению создаются одинаковые напряжения 6 о. В результате изгибапри сохранении усилия Р неизменным в поперечном сечении создается неоднородное по величине и знаку (за исключением случая изгиба на очень малую кривизну) напряженное состояние, Характер распределения напряжений по высоте поперечного сечения соответствует эпюрам 4 (фиг. 3 и 6).Наибольшие напряжения (растяжения) создаются в наружных волокнах изогнутого с растяжением профиля, наименьшие (сжатия) - во внутренних. Если после изгиба снять внешние нагрузки, то под действием внутренних усилий (напряжений) наружные " "вблокна укоротятся, а внутренние удлинятся, "= "в результате чего уменьшится кривизна профиля, т. е. имеет место пружинение. Величи 40 45 50 55 При обжатии полки, в которой созданы напряжения растяжения, ее волокна удлиняются. Если бы обжатая полка смогла удлиниться независимо от другой полки, то, удлинившись, она продолжала бы воспринимать ту же часть растяжного усилия, что и до удлинения, напряжения растяжения в ней не изменились бы. Так как ее удлинение независимо от другой полки невозможно, то в процессе обжатия происходит ее разгрузка от напряжений растяжения. Часть растягивающего уСилия, воспринимаемая обкатываемой полкой, уменьшается, и догружается дополнительным усилием другая полка, напряжения в которой увеличиваются и весь обжимаемый элемент длины профиля растягивается. Растяжение продолжается до тех пор, пока снижение равнодействующей напряжений обжатой полки не компенсируется ростом равнодействующей напряжений в остальной части сечения профиля, Распределение напряжений по высоте поперечного сечения профиля после обжатия полки соответствует эпюре с (фиг. 3 и 6), Неравномерность напряжений по высоте поперечного сечения профиля уменьшается, следовательно, уменьшается момент внутренних сил в поперечном сечении и пружинение при разгрузке. Соответствующей величиной обжатия можно добиться небольшой неравномерности величины напряжений в поперечном сечении и незначительного или даже нулевого пружинения.При чрезмерно большой величине обжатия может быть получено обратное пружинение, когда момент внутренних сил в сечении в результате обжатия изменяет знак и кривизна увеличивается. При большой величине обжатия напряжения в полке могут быть снижены до нуля и могут быть даже сжимающими, тогда усилие растяжения будет воспринято необжатой внутренней полкой и напряжения в ней возрастут выше, чем напряжения предварительного растяжения 6 о, а в наружной полке напряжения будут равны нулю. Распределение напряжений в сечении будет соответствовать эпюрам а (фиг. 3 и 6). При снятии внешних нагрузок длина наружных волокон не изменится, а длина внутренних уменьшится;.: кривизна профиля увеличится, т. е. произойдет обратное пружинение.Наибольшая величина напряжений сжатия внутренних волокон не может превысить предела прочности материала бо, что примерно соответствует двум пределам пропорциональности 6 д . Следовательно, чтобы обес печитьнулевое напряжение в крайнем внутреннем волокне профиля, достаточно обеспечить его растяжение не больше, чем на