Определение критического радиуса места изгиба при формовке гнутых профилей

Abstract

Возросшая потребность в качественных гнутых профилях из сталей различных марок свидетельствует о необходимости обеспечения правильной оценки прочностных и пластических свойств материала. Вопрос о разрушении материала в процессе профилирования, то есть в первую очередь о минимальных допустимых (критических) радиусах изгиба, решали, базируясь на показателях относительного удлинения материалов. В дальнейшем было доказано, что более правильным показателем пластичности материала следует считать относительное поперечное сужение. Исходя из указанной оценки пластичности разработаны методы определения минимально допустимых радиусов изгиба. Но, так как относительное поперечное сужение при одноосном растяжении не равно при двуосном растяжении (что имеет место на наружной поверхности места изгиба), необходимо ввести корректировочные коэффициенты. Методом механики сплошных сред с использованием поля скоростей перемещений определена удельная работа деформирования элементарного объема места изгиба при профилировании. Установлено, что удельная работа деформирования с уменьшением радиуса и увеличением угла изгиба возрастает. Исходя из сравнения удельной работы деформирования при изгибе с критической работой разрушения получен критический радиус разрушения, который с увеличением угла изгиба увеличивается. В работе установлено, что технологические радиусы мест изгиба должны отличаться от расчетных значений критического радиуса изгиба коэффициентом запаса прочности. Получена зависимость для определения критического радиуса мест изгиба при поштучном процессе профилирования, поскольку в этом случае имеют место наклеп и заусенцы на концах полосы.

The increased demand for high-quality bent profiles from steels of various grades indicates the need to ensure the correct assessment of the strength and plastic properties of the material. The issue of material destruction during the profiling process is defined by, first of all, the minimum allowable (critical) bending radii, based on the relative elongation of the materials. It was further proven that a relative transverse narrowing should be considered a more correct indicator of the plasticity of the material. Based on this plasticity estimate, methods have been developed for determining the minimum allowable bending radii. But, since the relative transverse narrowing in uniaxial tension is not equal to biaxial tension (which takes place on the outer surface of the bend), it is necessary to introduce correction factors. Using the method of continuum mechanics using the field of displacement velocities, the specific work of deformation of the elementary volume of the bending place during profiling was determined. It is established that the specific work of deformation increases with a decrease in radius and an increase in the bending angle. Based on a comparison of the specific work of deformation during bending with the critical work of fracture, a critical radius of fracture is obtained, which increases with increasing angle of bending. It was found in the work that the technological radii of the bending places should differ from the calculated values of the critical bending radius by the safety factor. A dependence is obtained for determining the critical radius of the bending places during the piecewise profiling process, since in this case there is hardening and burrs at the ends of the strip.