Рама изготовлена из специальной стали и собрана в коробчатую конструкцию что позволяет обеспечивать высокую жесткость с хорошими показателями точности станка при высокой скорости работы;
Рис. 2. Устройство гидравлического листогибочного пресса
Электрогидравлическая система, состоящая из мотор-помпы производства Германии и электромагнитных клапанов, полностью контролируемых системой ЧПУ, а так же наличие оптических линеек;
Измерительные датчики Heidenhain по оси Y1 и Y2 позволяют достигать полной синхронности работы гидроцилиндров с точностью позиционирования ползуна 0,01 мм;
Управляемые оси:
Рис. 3. Координатные оси пресса (ЧПУ)
Система компенсации прогиба рабочего стола, для обеспечения постоянной величины ввода пуансона в матрицу по всей длине гибки, что обеспечивает выполнение заданных параметров сгибания;
На прессе установлен задний упор с комплектом упорных блоков, перемещение которого обеспечивается за счет высокоточных ШВП и двигателя переменного тока, контролируемых системой ЧПУ;
Пресс оснащен удобной в эксплуатации и многофункциональной системой ЧПУ, производство Швейцария, оборудованная мощным и интуитивно понятным графическим интерфейсом, идеальное сочетание простоты и технологической мощности. Система ЧПУ – автоматически вычисляет и оптимизирует работу пресса, показывая на графическом дисплее последовательность гибки, выводя на дисплей для оператора каждый шаг работы и сообщает о возможных ошибках, которые может совершить оператор;
Рис. 4. Пульт управления прессом (ЧПУ)
Простое использование интерфейса, предполагает быструю и простою переналадку на новый производственный процесс. Все что должен знать оператор – это основные характеристики материала (длина, толщина, вид материала), необходимый профиль изгиба и инструмент которым пользуется;
Обеспечивает автоматические циклы гибки листового материала;
Позволяет использовать систему быстрой смены инструмента. Обеспечен современной системой защиты рабочей зоны.
Технические характеристики станка PBA-110/3100:
Габаритные размеры (Д×Ш×В): 3600×1500×2500 мм
Глубина зева: 410 мм
Длина рабочего стола: 3100 мм
Масса станка: 7500 кг
Мощность главного двигателя: 7.5 кВт
Наличие системы ЧПУ: Да
Расстояние между стойками: 2600 мм
Расстояние от пуансона до стола: 480 мм
Скорость хода пуансона (подвод / рабочая / отвод): 110 / 10 / 110 мм/сек
Усилие: 1100 kH
Ход пуансона: 215 мм
Рис. 5. Получение профиля в открытом штампе:
1- ползун пресса; 2- пуансон; 3- регулировочные винты;
4- универсальная матрица; 5- стол пресса
Расчет развертки профиля производится согласно таблице:
где значение коэффициента х, определяющего положение нейтрального слоя
листового материала при гибке на 900 находится из рисунка:
Рис. 6. Значение коэффициента х.
Выбор матрицы:
Рис. 7. Схема гибки
Рекомендуемое значение раскрытия матрицы (V)=8-10 значений толщины материала (S), см. Приложение А
* Расчет приводится для стали с прочностью 450 Н/мм2; для других материалов вводятся коэффициенты:
мягкая медь - 0,5;
бронза (мягкая) - 0,5;
мягкий алюминий - 0,5;
твердый алюминий - 2,0:
нержавеющая сталь - 1,5;
хромированная сталь - 2,0.
Расчет необходимого усилия гибки:
Исходные данные:
Заготовка детали:
L – длина заготовки детали (длина линии сгиба);
B – ширина заготовки детали;
s – толщина заготовки детали;
a – половина угла изгиба детали;
σ т – предел текучести металла заготовки;
σв – предел прочности металла заготовки;
Wx – момент сопротивления сечения заготовки;
bmax – коэффициент, показывающий во сколько раз должна возрасти нагрузка от момента появления текучести в заготовке до момента исчерпания заготовкой несущей способности.
Рис. 8. Расчет схемы гибки
Матрица листогиба:
A – ширина зева;
R – радиус кромок зева.
Пуансон листогиба:
r – радиус пуансона;
h – ход пуансона.
1. Вывод формулы для расчета усилия гибки (F) через условие равенства работ внешних и внутренних сил (без учета силы трения):
Для прямоугольного сечения, каковым является сечение листа, коэффициент:
bmax = 1,5
Момент сопротивления:
Wx = (L * s 2)/6
Изгибающий момент:
М = Wx * σ т * bmax
Условие равенства работ внешних и внутренних сил (без учета силы трения):
Fi * dhi = 2* M * dai
Ход пуансона:
h = (R — R *cos a)+(r + s)*(1-cos a)+(A /2- (R + r + s)*sin a)*tg a
h = (R + r + s)*(1-1/cos a)+ A /2*tg a
где
dhi – ход пуансона на «i-том» участке процесса гибки:
dhi = (R + r + s)*(1/cos (ai - dai) -1/cos ai)+ A /2*(tg ai -tg (ai - dai))
ai – начальный угол изгиба детали на «i -том» участке
dai – изменение начального угла изгиба детали на «i -том» участке
Fi – среднее значение усилия гибки на «i -том» участке процесса:
Fi = 2* M * dai / dhi
Усилие из условия равенства работ сил:
Fi = 2* Wx * σ т * bmax * dai / dhi
2. Вывод формулы для расчета усилия гибки (F) через условие равновесия системы сил:
Дополнительные данные:
f – коэффициент трения (заготовка-матрица)(принять f= 0,15 - 0,2 ).
Сила трения:
Fтр = N * f
Уравнение равновесия:
F /2- N *cos a — Fтр *sin a = 0
F /2- N *cos a — N * f *sin a = 0
F /2- N *(cos a + f *sin a) = 0
Сила реакции опоры:
N = F /(2*(cos a + f *sin a))
Размер на заготовке между точками касания матрицы и пуансона:
K = (A /2- (R + r + s)*sin a)/cos a
Момент внешних сил в сечении гибки (начало размера К) относительно точки касания пуансона и детали:
M = N * K + Fтр * s
M = N * K + N * f * s
M = N *(K + f * s)
Момент внутренних сил в сечении гибки (начало размера К):
М = Wx * σ т * bmax
Из условия равенства моментов внутренних и внешних сил:
N = Wx * σ т * bmax /(K + f * s)
Усилие гибки в любой из моментов процесса:
F = 2* Wx * σ т * bmax *(cos a + f *sin a)/((A /2- (R + r + s)*sin a)/cos a + f * s)
*Значения усилий гибки, рассчитанные по формулам, следует умножить двумя коэффициентами:
k1 = 1,25 – коэффициент запаса;
k2 = 1,80 – коэффициент, учитывающий упрочнение металла при изгибе.
Учебное задание 1.
Гибка двойного угольника из полосы.
Учебное задание 2.
Гибка прямоугольной скобы.
Выполнение работы
Данная лабораторная работа состоит из двух частей. В первой части работы изучается устройство и принцип действия гидравлического листогибочного пресса SMD PBA-110/3100; расчет длины развертки предлагаемого образца, выбор необходимого инструмента (матрицы) для осуществления гибки, а также расчет необходимого усилия гибки. Во второй части производится выбор и настройка параметров листогибочного пресса с помощью пульта управления для осуществления гибки предлагаемых заготовок; гибка заготовок из листового материала.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
Краткие сведения о видах формоизменяющих операций штамповки листового материала.
Краткие сведения об устройстве и принципе действия гидравлического листогибочного пресса SMD PBA-110/3100.
Рассчитанные в ходе лабораторной работы усилия гибки.
Анализ качества гибки в зависимости от задаваемых настроек оборудования;
Приложение А:
Таблица. Выбор матрицы
| № матрицы | * | * | |||||||||||||||||
| V | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 48 | 64 | 80 | 110 | 130 |
| b | 2.8 | 4.0 | 5.5 | 7.0 | 8.5 | 10 | 11 | 12.5 | 14 | 17 | 20 | 22 | 25 | 28 | 32 | 42 | 56 | 70 | 85 |
| r | 0.7 | 1.0 | 1.3 | 1.6 | 2.0 | 2.3 | 2.6 | 3.0 | 3.3 | 3.8 | 4.5 | 5.0 | 6.0 | 6.5 | 8.0 | 10 | 13 | 16 | 19 |
| S | 0.5 | 
| |||||||||||||||||
| 0.6 | |||||||||||||||||||
| 0.8 | |||||||||||||||||||
| 1.0 | |||||||||||||||||||
| 1.2 | |||||||||||||||||||
| 1.5 | |||||||||||||||||||
| 2.0 | |||||||||||||||||||
| 2.5 | |||||||||||||||||||
| 3.0 | |||||||||||||||||||
| 3.5 | |||||||||||||||||||
| 4.0 | |||||||||||||||||||
| 4.5 | |||||||||||||||||||
| 5.0 | |||||||||||||||||||
| 6.0 | |||||||||||||||||||
| 8.0 | |||||||||||||||||||
| 10 | |||||||||||||||||||
| 12 | |||||||||||||||||||
| 14 |
Использованные источники:
1. Романовский В.П. - Справочник по холодной штамповке. – М, Машиностроение,1979.
2. D. Banabic - Sheet Metal Forming Processes - Springer, Heidelberg Dordrecht London New York,2010.
3. https://www.kami-metal.ru/
4. https://metall.dukon.ru/
5. https://al-vo.ru/mekhanika/raschet-usiliya-listogiba.html