Ohýbání je jednou z nejběžnějších operací tváření za studena, která se široce používá k výrobě různých dílů z plechu, válcovaných profilů, trubek a drátů. Během procesu ohýbání je kov vystaven současným tahovým a tlakovým silám. Na vnější straně obrobku, v místě ohybu, jsou kovová vlákna natažena a jejich délka se zvětšuje; na vnitřní straně jsou vlákna stlačena a jejich délka je zkrácena. A pouze centrální vrstva nebo neutrální linie nezaznamenávají kompresi a natahování v okamžiku ohýbání. Délka neutrální čáry se po ohnutí obrobku nemění. V případech, kdy ohybová napětí nepřekročí mez pružnosti materiálu, bude deformace obrobku elastická a po odstranění napětí získá obrobek svůj původní tvar.
Existuje další typ ohýbání, který zajišťuje dosažení přesných úhlů a poloměrů ohybu. Jedná se o tzv. protahovací ohýbání, kdy na obrobek působí při ohýbání dodatečná tahová síla. V tomto případě všechna vlákna podléhají napětí a je pozorováno pouze mírné zmenšení plochy průřezu, přičemž úhel ohybu a poloměr zůstávají nezměněny.
Ohýbání je nejrozšířenější v kovoobráběcí a nástrojářské praxi.
Při výrobě dílů s velmi malými poloměry ohybu existuje nebezpečí protržení vnější vrstvy obrobku v místě ohybu v důsledku nadměrného relativního prodloužení této vrstvy pro daný materiál. Riziko prasknutí se zvyšuje v důsledku přítomnosti povrchových vad obrobku (praskliny, trhliny). Minimální přípustný poloměr ohybu závisí na mechanických vlastnostech materiálu obrobku, použité technologii ohýbání a kvalitě povrchu obrobku.
Díly s velmi malými poloměry zakřivení by měly být vyrobeny z plastových materiálů nebo by měl být původní materiál nejprve podroben tepelnému zpracování – žíhání. Při výrobě dílů z nízkoplastických materiálů s relativně malými poloměry zakřivení je nutné použít ohýbací procesy, které produkují nevýznamné tahové síly. Tažné síly jsou sníženy v důsledku tření obrobku o ohýbací přípravek nebo matrici. Poloměr ohybu součásti by se neměl blížit minimálnímu povolenému, pokud to není způsobeno konstrukčními požadavky. Z technologických důvodů je i u těch nejplastičtějších materiálů vhodné nedovolit, aby byl poloměr ohybu menší než tloušťka obrobku (tab. 11).
Je třeba vzít v úvahu, že při řezání se materiál obrobku v blízkosti linie řezu nýtuje (zhutňuje) a snižuje se jeho plasticita, to vede ke zvýšení hodnoty minimálního přípustného poloměru. S rostoucí tloušťkou klesají plastické vlastnosti válcovaných plechů, v důsledku čehož se výrazně zvyšuje minimální přípustný poloměr. Nedodržení základních ustanovení při volbě poloměru ohybu obrobků nebo dílů vede ke vzniku trhlin a jiných vad.
Odrůdy ohýbání jsou určeny požadavky na vlastnosti hotových dílů a tvar původních přířezů, konzol, závěsů, konzol, kroužků a dalších výrobků z plechu, kruhového a profilového kovu.
Obrobky lze ohýbat pod úhlem, podél poloměru a podél tvarovaných křivek. V závislosti na velikosti a tvaru dílu, profilu původního obrobku a charakteru výroby se ohýbání provádí v zápustkách, na excentrických, klikových, třecích a hydraulických lisech; na speciálních ručních nebo mechanizovaných zařízeních a na speciálních ohýbacích a profilovacích strojích. Délka obrobku je zpravidla uvedena na výkrese. V případech, kdy není uvedena délka obrobku, je třeba profil rozdělit na části, určit délku každého z nich a v součtu určit celkovou délku. Například pro pásový kovový čtverec je nutné určit délku polotovaru. Délka čtverce se skládá ze tří částí, dvou přímých a zakřivených.
Obrázek 167 ukazuje způsob ohýbání listového materiálu na dvouválcovém ohýbacím a řezacím stroji. Stroj se skládá z litinového dutého rámu 1, v jeho vnitřní části je uložen elektromotor s pohonem, který otáčí setrvačníkem 10 s vřeteny, na kterých jsou namontovány tvarové válečky 4 a 6. Omezovací půlkroužek 3 instalované na přední straně spodního vřetena, které určuje délku ohybu profilu obrobku. Otáčení a brzdění vřetena se setrvačníkem se provádí rukojetí 8 a 9 a vřetena s válečky 4 a 6 se nastavují výškově na požadovanou tloušťku materiálu rukojetí 7 a délkově osou 2. proces ohýbání obrysů kulatých plechových polotovarů se provádí v následujícím pořadí: nejprve se kulatý polotovar vezme oběma rukama a prochází mezi válečky 4 a 6, poté pomocí rukojeti 7 spusťte jezdec s válečkem b a přitiskněte obrobek 4 k válečku 5 takovým způsobem, že je zde přídavek na ohýbání podél vnějšího obrysu obrobku. Poté zapněte stroj, lehce přidržte obrobek na obou stranách rukama a veďte jej podél rotace válců. Válce, které uchopí obrobek, ohnou požadovaný obrys na výšku H a průměr D.
Ohýbání složitých profilů z ocelového plechu lze provádět na ohýbačce profilů (168, a), skládající se ze dvou vertikálních sloupků / a dvou hlav 4 a 9, namontovaných na stole 6. Pohybuje se po vedeních hlav pomocí řízení kola 12 a 16 (ručně nahoru a dolů) traverz 5; Spodní část hlav je kloubově spojena s traverzou 15, na jejíž ose 2 jsou na obou stranách upevněna protizávaží 3 a 10.
Během procesu ohýbání se obrobek 6 s krychlí 7 položí na stůl 8 tak, aby se strana krychle kryla s ryskou na obrobku a horní rovinou (s přihlédnutím k tloušťce materiálu) traverzy. 5. Potom pravou rukou, otáčením volantu 11, spusťte traverzu 5 a lehce přitlačte kostku 8 a obrobek 7. Otáčením volantů 12 a 16 nakonec přitlačte kostku a obrobek. Poté, co se ujistíte, že kostka s obrobkem je správně nainstalována, uchopte zespodu rukojeti 13 a 15 oběma rukama, zvedněte traverzu 14 nahoru (k sobě) a ohněte roh na obrobku.
168, b, c, d ukazuje příklady ohýbání typických dílů. V důsledku vhodného nastavení polohy traverzy, která přizpůsobí stroj danému profilu ohybu dílce, se ohýbání složitých profilů dílu provádí v několika ohýbacích operacích. Výchozími materiály pro profilované díly jsou ocel 08 válcovaná za studena, hliník, mosaz a další neželezné slitiny o tloušťce 0,02–3,0 mm a šířce do 1000 mm.
Pestrá škála ohýbacích prací prováděných v pracných a drahých ohýbacích nástrojích vyžaduje jejich nahrazení jednoduššími a levnějšími univerzálními zápustkovými bloky. V tabulce Obrázek 12 ukazuje několik typů univerzálních zápustkových bloků pro ohýbání jednoduchých a složitých profilů součástí.
Ohýbání protilehlých profilů u malých a středně velkých obrobků se provádí ve složitých ohýbacích nástrojích (170, a), skládajících se z ocelové desky / s nainstalovanou J-maticí a zajištěné čepy a šrouby. Tvarovací povrch matrice má konvexně-konkávní konjugovaný profil. Dorazové lišty 4 instalované na jejích předních stranách jsou určeny pro pokládání obrobků 6. Pracovní plocha děrovací vložky 3 má stejný profil jako matricový profil, pouze s tím rozdílem, že rádiusové spoje konvexně-konkávního profilu jsou vyrobeny tak, zohledněte tloušťku obrobku 6. Vložka razník 3 se zasune do drážky držáku razníku 2 a na obou stranách se zajistí ovládacími kolíky.
Pro zajištění dostatečné přesnosti je výška H rovné části skládaných dílů rovná a zakřivená). Přímé ohýbací razníky se obvykle používají při prvních operacích ohýbání vysokých a úzkých profilů, jakož i ve druhé a následujících operacích ohýbání při ohýbání úhelníků a krabicových dílů 7 a 2 (viz 168, d). Radiální ohýbací razníky typu 3 a 4 se používají pro ohýbání konkávních a konvexních profilů dílů apod. Kromě výše uvedených ohýbaček a zápustkových bloků lze ohýbání rohových profilů na plechových obrobcích provádět pomocí jednoduchého razníku (169, a ), sestávající z ocelové desky 1, na které je instalována matrice 2 a zajištěna šrouby. Pracovním profilem matrice je objímka, jejíž okraje jsou pod úhlem 90°. Na stranách matrice jsou instalovány a šrouby zajištěny dorazové lišty 5 pro obrobky 4. Pracovní profil razníku 5 je vyroben pod úhlem 89e, takže po ohnutí se obrobek mírně narovná a úhel a = 90 ° ±15′ se získá, jak je znázorněno na 169, b
Pokud má díl tvar konzoly s vodorovnými přírubami (170, d) a je vyroben v jedné matrici, pak by měl být poloměr R směrem k matrici větší než S. Pokud R < S, pak během procesu ohýbání dojde k promáčknutí a na bočních přírubách součásti jsou možné otřepy, což je zvláště nebezpečné pro kovy s povlakem. S malým poloměrem by měl být proces ohýbání proveden ve dvou operacích: ohýbání v matici R>S a ohýbání, dokud se nedosáhne daného poloměru. Poloměry zakřivení konzol musí být stejné, při nesplnění této podmínky bude obtížné získat díl se stejnou výškou polic.
Pro přesné upevnění obrobků v matricích a zabránění jejich posunutí při ohýbání je vhodné opatřit díly technologickými otvory.
Vliv každého z výše uvedených faktorů je následující: a) poloměr ohybu je tím větší, čím menší je prodloužení kovu; b) s poklesem úhlu ohybu, zejména u kovů s malým relativním prodloužením, je třeba zvýšit hodnotu poloměru R; c) jsou-li všechny ostatní věci stejné, má poloměr ohybu R nejmenší hodnotu v případě, kdy je linie ohybu umístěna příčně ke směru válcování; když je linie ohybu umístěna pod úhlem 45° nebo ve směru válcování, musí být poloměr ohybu zvětšen; d) jestliže se při ohýbání otřepy na okraji obrobku nacházejí směrem ven, tj. směrem k matrici, je nutné výrazné zvětšení poloměru R.
Razník 6 nemá horní desku, jako běžné matrice, ale je připevněn šrouby 5 k základně stopky 4.
171 ukazuje vývoj obrobku pro ohýbání smyčky. Než začnete ohýbat smyčku, nainstalujte razník b do vodícího pouzdra matrice 6. Upevněte stopku do jezdce a spodní desku 7 na lisovací stůl. Poté, co se pomocí volantu nebo hydraulického systému lisu ujistíte, že je razník správně nainstalován na lisu, zvedněte razník, vložte obrobek 1 do drážky mezi dvěma sekcemi 3 a 2 matrice a spusťte razník do vodicí objímka matrice; potom je konec obrobku 7 zvlněn poloměrovou drážkou, tvořící profil razníku, a získá se smyčka požadované velikosti.
K ohnutí profilu lícovaného tvaru dílu 4 (172, b) se používá jednoduché razítko (172, a), sestávající ze spodní desky 1 s podélnou drážkou uprostřed, ve které je matrice 5 upevněna na čepy. 6 se šroubem 2. Při procesu ohýbání se spodní deska připevní k razidlové desce lisovacího stolu, poté se mezi tvářecí dutinu matrice 2 a razník 3 vloží plechové distanční vložky odpovídající tloušťce obrobku. je zajištěna v saních lisu, razník se zvedne a distanční vložky se vyjmou z matrice. Poté, co se z otisku distančních vložek přesvědčíte, že se jejich profil shoduje s určenými rozměry součásti, pokračujte v ohýbání obrobku 4.
Na 173, a, jsou zobrazeny techniky ručního ohýbání a válcování profilů obrobků na dvouválcovém ohýbacím stroji. Stroj se skládá z litinového dutého rámu j, v jehož vnitřní části jsou na válečkových ložiskách 17 a 18 uloženy dvě výškově stavitelné kladky s pohyblivými převody 16 a 20. Na přední části rámu / konzole 3 se pohybuje nahoru a dolů podél vodítek, ke kterým je otočně připojen osovým setrvačníkem 5 točnou 8.
Na stole je instalován jezdec 7 s kotoučovým kotoučem 9 a zajištěný madlem 6. Na konci jezdce ve čtvercovém okně je instalován a zajištěn kufr 10. Na přední části kufru jsou vodítka podél kterým kotoučový kotouč 11 pohybuje pomocí páky 12. Před ohýbáním prochází mezi kotoučovými kotouči 6 a 12 a válečky 4 a 13 kulatý plechový obrobek, poté pomocí rukojeti 14 spustíme jezdec s válečkem 13 na obrobek a , uchopte rukojeť 15 rukou a zatlačte ji mírně dopředu. V tomto okamžiku jej vidlice rukojeti, zakrývající ozubené kolo 16 na obou stranách, posune podél pera hřídele a spojí jeho zuby se zuby ozubeného kola 20. Potom pomocí páky 11 spusťte kotouč 12 a upněte obrobek ležící na kotouči 6. Poté uchopte rukojeť rukojeti pravou rukou 19 a otočte ji a levou rukou přidržující obrobek ohněte jeho vnější obrys. Při ohýbání obrysů ze čtvercových plechových přířezů nejprve pomocí vidlice rukojeti 15 sejměte zuby ozubeného kola 16 ze zubů ozubeného kola 20, poté váleček zajistěte rukojetí 2, vyjměte z něj váleček 4 a v na jeho místo nainstalujte hranol 21 nebo 22 s položenými válečky 23, určený k posouvání plechového přířezu při ohýbání a válcování hran po vnějším obrysu dílu.
173, b ukazuje zpracovaný profil součásti s úhlovým ohybem, zaoblením na konci a rádiusovým vybráním. 173, c ukazuje zpracovaný profil dílu s rohovými bočnicemi a výztuhami uprostřed.
Ohýbání trubek se provádí ručními a mechanizovanými metodami v teplých i studených podmínkách, s výplní i bez ní. To závisí na průměru trubky, úhlu ohybu a materiálu. Při ohýbání za tepla s plnivem se trubka vyžíhá, označí a poté se jeden konec uzavře dřevěnou nebo kovovou zátkou. Aby se zabránilo rozdrcení, vyboulení a vzniku trhlin při ohýbání, je trubka těsně naplněna jemným suchým pískem přes trychtýř. Slabé utěsnění vede ke zploštění trubky v ohybech, proto je nutné písek zhutnit poklepáváním trubky zdola nahoru. Po naplnění pískem je třeba druhý konec trubky ucpat dřevěnou zátkou, která musí mít otvory pro únik plynů vzniklých při topení.
Někdy se jako plnivo používá voda, která je zmrzlá v potrubí. Pro každou trubku je třeba v závislosti na jejím průměru a materiálu nastavit minimální přípustný poloměr ohybu. Za poloměr zakřivení při ohýbání trubek se považují minimálně tři průměry trubky a délka vyhřívané části závisí na úhlu ohybu a průměru trubky. Pokud je trubka ohnuta pod úhlem 90°, pak se zahřeje část rovnající se čtyřem průměrům trubky; pokud pod úhlem 45° – tři průměry atd.
Při ohýbání se vnější strana trubky prodlužuje a vnitřní strana se stlačuje. Při ohýbání trubek o průměru 10 mm a více je zapotřebí speciální nářadí. Trubky o průměru 10-25 mm se ohýbají ve speciálním zařízení rámového typu (174, a). Zařízení sestává ze dvou ocelových tyčí 1 a 15 zakřiveného tvaru, spojených navzájem sloupky 17. Tyče mají na obou stranách symetrické otvory, do kterých jsou instalovány prsty 3 a 10 s válečky 12 a 16.
Do středu lamel je instalována trubka 6, která je na obou stranách zajištěna speciálním šroubem 5. Přední konec trubky je vtlačen do otvoru v hlavě 7 a po celém obvodu svařen. Excentr rukojeti 8 je kloubově spojen osami s oky hlavy 7 a s tyčí 4. Před ohnutím trubek je zařízení zajištěno třemi šrouby 2,9 a 11 k povrchu masivní litinové desky 18. Po instalaci a upevnění zařízení na desku vyšroubujte šroub 5 a sejměte jej ze sloupků 17 horní tyč 75. Poté nainstalujte prsty 3 a 10 s válečky • 12 a 16 do dalších otvorů, přiložte vyhřívanou část trubky 13 na válečky, na sloupky nasaďte tyč 75 a zajistěte ji šroubem 5. Poté levou rukou přiložte na trubku tvarovanou vložku 14 o průměru a poloměru ohybu trubky a pravou rukou zatlačte rukojeť 8 dolů , ohněte požadovaný poloměr na trubce. Obrázek 174b ukazuje tvary vložek.
Svařované trubky s podélným švem musí být při ohýbání umístěny tak, aby byl šev na straně a vně, jinak se může rozdělit. Tenkostěnné trubky o průměru 30 mm a více s malým poloměrem ohybu se ohýbají pouze v zahřátém stavu s plnivy. Tato operace se provádí pomocí předem připravených tvarových vložek 14 různých velikostí a profilů (174, b). Doporučuje se ohýbat trubky jedním ohřevem, protože opakované zahřívání zhoršuje kvalitu kovu. Při zahřívání dávejte pozor na zahřívání písku. Nemělo by být dovoleno nadměrné přehřívání jednotlivých oblastí; Vodní kámen se odráží od dostatečně zahřáté části potrubí; v případě přehřátí se potrubí ochladí vodou. Po zahřátí se trubka ohne podle šablony nebo kopie ručně. Na konci ohýbání se zátky vyklepou nebo vypálí a vysype se písek. Špatné, volné plnění trubky, nedostatečné nebo nerovnoměrné zahřátí před ohýbáním vede k tvorbě záhybů nebo prasklin.
Ohýbání měděných a mosazných trubek. Při ohýbání za studena se měděné nebo mosazné trubky plní roztavenou kalafunou. Proces ohýbání je podobný tomu, který je popsán výše. Po ohnutí se kalafuna taví od konců trubky, protože když se střed trubky naplněné kalafunou zahřeje, praskne.
Měděné a mosazné trubky při ohýbání za studena musí být žíhány při teplotě 600-700°C a chlazeny na vzduchu.
Plniva při ohýbání měděných trubek ve studeném stavu jsou kalafuna a v zahřátém stavu – písek. Plniva pro mosazné trubky jsou stejná jako pro ohýbání měděných trubek. Před ohýbáním se duralové trubky žíhají při teplotě 350 – 400 °C a chladí ve vodě. Po této úpravě se tyto trubky během dvou hodin dobře ohýbají.
1Mechanizace ohýbání trubek. Při hromadné výrobě dílů z trubek se používají ruční ohýbačky trubek a pákové ohýbačky trubek a pro ohýbání trubek velkých průměrů speciální ohýbačky trubek a lisy.
V poslední době se hojně využívá ohýbání trubek s protahováním obrobku a ohřevem vysokofrekvenčními proudy. Při ohýbání trubek s tahem je obrobek vystaven tahovým napětím přesahujícím mez kluzu kovu a poté je ohýbán. Tento proces se provádí na ohýbacích a protahovacích strojích s otočným stolem pro ohýbání trubek letadel, automobilů, námořních a říčních plavidel atd.
Díly vyrobené touto metodou mají vysokou pevnost.
Při ohýbání trubek ohřívaných vysokofrekvenčními proudy dochází postupně a kontinuálně k ohřevu, ohýbání a ochlazování ve speciální vysokofrekvenční instalaci, která se skládá z mechanických a elektrických částí. Mechanická část je ohýbačka trubek a elektrická část se skládá z elektrického zařízení a induktoru. Instalace umožňuje ohýbání trubek o průměru 95 až 300 mm.
Tato metoda má řadu výhod: poskytuje menší oválnost v místech ohýbání potrubí, vysokou produktivitu (4-5krát vyšší než jiné metody) a mechanizaci procesu. Trubky, které nemají prohlubně, vyboulení nebo záhyby, se považují za správně ohnuté.
Příčiny vad při ohýbání a rovnání Při ohýbání kovu se vady nejčastěji projevují šikmými ohyby a mechanickým poškozením opracovávané plochy, v důsledku chybného označení nebo zajištění dílu ve svěráku nad nebo pod ryskou, jakož i nesprávná aplikace úderů.
Při úpravách jsou hlavními příčinami defektů promáčkliny, stopy od hlavy kladiva a rýhy na opracovávaném povrchu od kladiva. Tyto důvody jsou důsledkem použití kladiva, jehož úderníky mají zářezy a rýhy, a nesprávného úderu.
Minimální poloměr ohybu na ohýbačkách trubek metodou navíjení, vyráběných firmou BMK, je od 1,5 průměru trubky pro ohýbání trnu a od 3 průměrů trubky pro ohýbání bez trnu.
Níže jsou uvedeny normy GOST pro doporučené poloměry ohybu trubek.
Minimální přípustné poloměry ohybu pro kruhové trubky podle GOST
Poloměr ohybu trubky závisí na jejím vnějším průměru (Dн), tloušťce stěny (S) a plasticitě materiálu.
Důležitým ukazatelem spolu s poloměrem ohybu je délka přímého úseku trubky potřebné k jejímu upnutí při ohýbání.
Doporučené minimální poloměry ohybu a délky přímých úseků při ohýbání měděných a mosazných trubek vyrobených v souladu s GOST 617-90 a GOST 494-90
| Dн | Vnější průměr trubky, mm | 3 | 4 | 6 | 8 | 10 | 15 | 18 | 24 | 30 |
| Ro | Poloměr ohybu podél osy trubky (axiální poloměr), mm | 7,5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 37,5 | 45 | 84 | 105 |
| L | Minimální délka přímého úseku, mm | 10 | 12 | 18 | 25 | 30 | 45 | 50 | 55 | 60 |
Doporučené minimální poloměry ohybu a délky přímých úseků při ohýbání ocelových vodovodních a plynových trubek vyrobených v souladu s GOST 3262-75
| Dělat | Podmíněný průchod, mm | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 |
| Dн | Vnější průměr trubky, mm | 13,5 | 17 | 21,3 | 26,8 | 33,5 | 42,3 | 48 | 60 | 75,5 | 88,5 |
| Rmin | Minimální poloměr ohybu pro ohýbání trubek za tepla, mm | 44 | 58,5 | 75,6 | 93,4 | 116,7 | 151,6 | 174 | 210 | 262,8 | 309,3 |
| Minimální poloměr ohybu pro ohýbání trubek za studena, mm | 84 | 108,5 | 140,6 | 173,4 | 216,7 | 271,6 | 314 | 390 | 487,8 | 574,3 | |
| Lmin | Minimální délka rovného úseku | 40 | 45 | 50 | 55 | 70 | 85 | 100 | 120 | 150 | 170 |
Při výběru poloměru ohybu je třeba dát přednost poloměrům ohybu pro ohýbání trubek za studena.
Při určování délky dílu obrobku se sčítají délky přímých úseků a délky oblouků zakřivených úseků trubky.
Délka oblouku zakřivené části (A) se vypočítá podle vzorce:
Ro – osový poloměr ohybu trubky, mm
Rв – vnitřní poloměr ohybu trubky, mm
dн – vnější průměr trubek, mm.
Při poloměrech ohybu trubek uvedených v tabulkách je zaručena požadovaná kvalita ohybu z hlediska elipsy – ovalita (ne více než 12,5 %).
BALTSKÉ
STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ
SPOLEČNOST
198097, Rusko, Petrohrad, Stachek Ave. 47
(území OJSC “Kirov Plant”)
Telefon/fax: +7 (812) 331-08-40, 331-39-70
Telefonní číslo závodu Kirov: 71-340, 71-390
125599, Rusko, Moskva, 78 km MKAD, č. 14, bldg. 1
Telefon/fax: +7 (495) 133-96-88
Pracovní doba: Po-Pá od 9 do 18. Fax: XNUMX hodin denně.
bmk.trubogib@mail.ru
