الجودة، والموثوقية، والأداء - تم التسليم
[email protected]
أرتيزونو

حساب قوة الانحناء: شرح المعادلات الأساسية

آخر تحديث
30 مايو 2024
شاركنا إعجابك:

جدول المحتويات

قوة الانحناء هي أساس مهم لتصميم عمليات الختم واختيار المكابس وتصميم القوالب.

نظرًا لأن مقدار قوة الانحناء لا يرتبط فقط بحجم الفراغ، والخصائص الميكانيكية للمادة، والمسافة بين دعامات القالب، ونصف قطر الانحناء، والخلوص بين القوالب، ولكن أيضًا يرتبط بشكل كبير بطريقة الانحناء، فمن الصعب إجراء حسابات دقيقة باستخدام طرق التحليل النظري. لذلك، في الإنتاج، عادةً ما يتم استخدام الصيغ التجريبية المدرجة في الجدول 1 لحساب تقريبي لقوة الانحناء.

I. أساس الحساب النظري وطرق الحساب النظري لقوة الانحناء

يتم اشتقاق طريقة الحساب النظري لقوة الانحناء في ظل ظروف الاتزان الاستاتيكي التي يكون فيها مجموع القوى الخارجية المختلفة المؤثرة على الفراغ المنحني يساوي صفرًا، ويكون عزم الدوران الخارجي المؤثر على الفراغ المنحني مساويًا لعزم الدوران الداخلي المقاوم له، وذلك من خلال الحساب التقليدي.

ستغير طريقة الثني وهيكل القالب من حالة الضغط في فراغ الثني. ينتج عن طرق الثني المختلفة ضغوط ثني مختلفة إلى حد كبير. إذا أخذنا طريقة الثني الشائعة الاستخدام على شكل حرف V وشكل حرف U ثني الأجزاء كأمثلة، كما هو موضح في الشكل 1، يمكن تشكيلها عن طريق الثني بقوالب الثني العادية المصنوعة من الفولاذ الكامل، على التوالي باستخدام الثني الحر، والثني المسبب لخلل التلامس، والثني المصحح للصدمات.

الشكل 1 تشكيل الانحناء لأجزاء ثني الصفائح المعدنية على شكل حرف V وعلى شكل حرف U
الشكل 1 تشكيل الانحناء لأجزاء ثني الصفائح المعدنية على شكل حرف V وعلى شكل حرف U
  • أ) أجزاء الانحناء على شكل حرف V
  • ب) أجزاء الانحناء على شكل حرف U
  • 1 - لكمة الانحناء
  • 2 - جزء الانحناء
  • 3 - قالب ثني على شكل حرف U
  • 4 - الأداة العليا
  • L - عرض فتحة القالب على شكل حرف U
  • ر - سُمك الجزء المنحني
  • ح - عمق تجويف قالب الثني على شكل حرف V

تستخدم أجزاء الثني على شكل حرف V حمولة مركزة في منتصف دعامتين من الفراغ المسطح للثني النقي والثني الحر، وتستخدم في الغالب في مواقع البناء. يتم تشكيل أجزاء ثني الصفائح المعدنية الصغيرة والمتوسطة الحجم على الإنترنت في الغالب عن طريق الثني بالملامسة المزعجة، وغالبًا ما يتم ثني أجزاء ثني الألواح متوسطة السماكة عالية القوة على مكابس الاحتكاك باستخدام الثني المصحح للصدمات. يتطلب الثني الحر ضغطًا أقل، بدون ضغط إضافي، فقط قوة ثني بسيطة.

II. حساب قوة الانحناء بطرق الانحناء المختلفة

يوضح الجدول 1 معادلات حساب قوة الانحناء بطرق الانحناء المختلفة.

الجدول 1 معادلات حساب قوة الانحناء بطرق الانحناء المختلفة

الاسمرسم تخطيطيخصائص تشوه الانحناءمعادلة حساب قوة الانحناء
النظريتقريبيموصى به
ثني حر الزاوية الواحدة

(جزء الانحناء على شكل حرف V)
يتم ثني الفراغ لأسفل في المنتصف عن طريق الضغط على دعامتين عند مدخل القالب، ولا يلامس الجزء السفلي القالبعند 2r≤L، F = 0.7bt3Rm/ (ص + ر)

عندما 2r>L، F=2bt2Rm/3L
و = KbtRmو = سبت2Rm/L
ثني التلامس أحادي الزاوية

(أجزاء الانحناء على شكل V)
قبل اكتمال عملية الثني، يكون فراغ الثني على اتصال وثيق مع تجويف القالب بأكمله. تُستخدم لوحة الضغط بشكل عام لجعل الثني فجوة الموت أكبر من أو يساوي tعند 2r≤L، Fv= 0.7bt2Rm/ (ص+ت) + و+فp

عندما 2ر> ل، وv=2ب2Rm/3ل+فp
Fv=KbtRm+FpFv=2سيبت2Rm/L
تلامس بزاوية واحدة مع ثني تصحيح الصدمات (أجزاء ثني على شكل حرف V)واستنادًا إلى الانحناء التلامسي، فإن لها أيضًا وظيفة تصحيح الصدمات. تكون فجوة قالب الانحناء عمومًا أقل من أو تساوي tFv= 0.7bt2Rm/L+Fp+qAbFv= 1.3qAbFv= 1.39 ف أb
ثني حر الزاوية مزدوج

(أجزاء الانحناء على شكل حرف U)
يتم ثني الفراغ المثني في المنتصف عن طريق الضغط على دعامتين عند مدخل القالب، ولا يلامس الجزء السفلي من الفراغ القالبعند 2r≤L، F = 0.7bt2Rm/ (ص + ر)

عندما 2r>L، F=2bt2Rm/3L
F = KbtRmو=0.4CbtRm
ثني التلامس مزدوج الزاوية (أجزاء الثني على شكل حرف U)أثناء الانحناء، يتم استخدام لوحة ضغط أو يتم استخدام فجوة تساوي أو أكبر قليلاً من t، ولكن لا توجد وظيفة تصحيح الصدماتعند 2r≤L، Fu= 0.7bt2Rm/ (ص+ت) + و+فp

عندما 2ر> ل، وu=2ب2Rmن/3ل+فp
Fu=KbtRm+FpFu= 0.5CbtRm
تلامس مزدوج الزاوية مع ثني تصحيح الصدمات (أجزاء ثني على شكل حرف U)أثناء الثني، يتم استخدام فجوة ثني أقل من أو تساوي t مع لوحة الضغط (اللوحة العلوية) ولها أيضًا وظيفة تصحيح الصدماتFu= 0.7bt2Rmن/ل+فp+qAbFu= 1.3qAbFu= 1.3qAb

ملاحظة: فيما يلي معاني الرموز في الجدول:

  • ب - عرض جزء الانحناء (مم);
  • R - قوة الشد لمادة الجزء المثني (MPa);
  • L - طول فراغ الثني عند نقاط الدعم على جانبي فتحة قالب الثني (مم);
  • C - المعامل، للثني بزاوية واحدة L>10t، C=1؛ للثني بزاويتين r=t، C=1؛ n- عدد زوايا الثني (القطع);
  • أ - مساحة تحمل الجزء المثني (مم²);
  • F - ضغط التصحيح المسطح (كيلو نيوتن)، بشكل عام 30%~100% من قوة الانحناء;
  • K - معامل نوع المادة، يمكن العثور على القيمة في الجدول 2;
  • q - ضغط تصحيح (تأثير) الوحدة (ميجا باسكال)، يمكن العثور على القيمة في الجدول 3.

الجدول 2 قيمة معامل نوع المادة K

الموادالنسبة ل/ط
31015202530
10 فولاذ، 15 فولاذ، نحاس، ألومنيوم (ناعم)0.230.180.120.090.0730.060
20 فولاذ 20، 25 فولاذ 25، ألومنيوم مقوى0.210.170.110.080.0700.057
20 فولاذ، 25 فولاذ، 40 فولاذ، ألومنيوم فائق الصلابة0.200.160.100.080.0650.053

الجدول 3 القيمة التقريبية لضغط تصحيح الوحدة (الصدم) q أثناء الانحناء (الوحدة: MPa)

الموادسمك مادة الانحناء t/مم
≤3>3~10
ألومنيوم30~4050~60
نحاس60~8080~100
10 فولاذ، 15 فولاذ، 20 فولاذ80~100100~120
25 فولاذ، 30 فولاذ، 35 فولاذ100~120120~150

معادلات حساب قوة الانحناء

الجدول 4 معادلات تجريبية لحساب قوة الانحناء

طريقة الانحناءرسم تخطيطيالصيغ التجريبيةالملاحظات
الانحناء الحرع=(0.8ب ت = (0.8ب ت2σb)/ (ص + ر)حيث

ع-مجموع قوة الانحناء (نيوتن)
ب-عرض الجزء المنحني (مم)
ر-سمك المادة (مم)
σb-قوة الشد (MPa)
ص-داخلي نصف قطر الانحناء (مم)
أ-مساحة إسقاط جزء التصحيح (مم2)

ضغط تصحيح الوحدة (MPa)، انظر الجدول 5 لمعرفة قيمته
ع=(0.9 ب ت = (0.9 ب ت2σb)/ (ص + ر)
الانحناء مع التصحيحع=(1.4ب ت = (1.4ب ت2σb)/ (ص + ر)
ع=(1.6ب ت = (1.6ب ت2σb)/ (ص + ر)
ع=(1.4ب ت = (1.4ب ت2σb)/(r+t)/(r+t)+Aq
ع=(1.6ب ت = (1.6ب ت2σb)/(r+t)/(r+t)+Aq

الجدول 5 قيمة ضغط تصحيح الوحدة q (الوحدة: ميجا باسكال)

الموادسُمك المادة / مم
<11~33~66~10
ألومنيوم15~2020~3030~4040~50
نحاس20~3030~4040~6060~80
10 ~ 20 فولاذ30~4040~6060~8080~100
25 ~ 30 فولاذ40~5050~7070~100100~120

III. حساب أعمال الانحناء

يمكن حساب شغل الانحناء لأجزاء الانحناء على شكل حرف V باستخدام المعادلة التالية.

Wv=م فvh

المكان

  • Wv- عمل الانحناء لأجزاء الانحناء على شكل حرف V (J)، محسوب بشكل عام عن طريق الانحناء المضايق بالتلامس;
  • m - معامل التصحيح، m=0.32 للأجزاء المنحنية على شكل حرف V، m=0.63 للأجزاء المنحنية على شكل حرف U;
  • Fv- قوة الانحناء لأجزاء الانحناء على شكل حرف V (كيلو نيوتن)، Fvأو واوuقوة الانحناء يمكن العثور على معادلة الحساب المناسبة في الجدول 1 لحساب قوة الانحناء.
  • h - عمق تجويف قالب الثني (أي شوط الثني) (مم)، يمكن أيضًا حساب h باستخدام المعادلة التالية.

ح=0.5 ل ~ 0.4 (ر+ر)

المكان

  • L - المسافة بين نقطتي الدعم لأجزاء الثني على شكل حرف V على فتحة قالب الثني (مم);
  • ر - سمك الأجزاء المثنية (مم);
  • r - نصف قطر الانحناء (مم).

IV. طريقة بيانية مبسطة لقوة الانحناء وشغل الانحناء

يوضح الشكل 2 المخطط العمودي للحساب البياني لقوة الانحناء وشغل الانحناء للأجزاء المنحنية على شكل حرف V وشكل حرف U. هذا المخطط مناسب للاستخدام، والحساب البياني سريع، والنتائج قريبة من الواقع، ومناسبة للاستخدام في الموقع.

الشكل 2 مخطط عمود الحسابات البيانية لقوة الانحناء وشغل الانحناء
الشكل 2 مخطط عمود الحسابات البيانية لقوة الانحناء وشغل الانحناء

ملاحظة: تعني الرموز في الرسم البياني ما يلي:

  • F - قوة الانحناء للأجزاء المنحنية على شكل حرف V وعلى شكل حرف U (كيلو نيوتن);
  • ث - أعمال ثني الأجزاء المثنية على شكل حرف V وعلى شكل حرف U (ي);
  • ح - شوط عمل الانحناء لأجزاء الانحناء على شكل حرف V وشكل حرف U (مم);
  • ل، لدقيقة- عرض فتحة قالب الثني لأجزاء الثني على شكل حرف V (مم)، الحد الأدنى لعرض الفتحة (مم);
  • r - نصف قطر الانحناء الداخلي لأجزاء الانحناء (مم);
  • ر - سمك الأجزاء المثنية (مم).

مثال حسابي بياني. بالنظر إلى جزء ثني على شكل حرف V مع t= 2.5 مم، وعرض فتحة قالب الثني L= 10 مم. في المنطقة I من الشكل 2، t2/L=0.63 (انظر خط ABC). بالنظر إلى عرض جزء الانحناء b=630 مم، ومقاومة الشد للمادة Rm= 630MPa، في المنطقتين II وIII، أوجد A1خط DEF، وفي المنطقة III، على طول خط الامتداد الأيمن، أوجد خط FG، مما ينتج عنه قوة الانحناء Fv= 250 كيلو نيوتن.

في المنطقة IV، مع الأخذ في الاعتبار ضغط استقامة التسوية، يكون الضغط الكلي F=2ف=500 كيلو نيوتن. شوط عمل الانحناء h=0.5L=5 مم، ومعامل التصحيح m=0.32، وبالتالي فإن شغل الانحناء Wv=م فh=800J، كما هو موضح في خط BH وخط CHI في الشكل 2.

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
طلب عرض أسعار مجاني
نموذج الاتصال

أحدث المنشورات
ابق على اطلاع دائم على آخر المستجدات والمحتوى الجديد والمثير حول مواضيع مختلفة، بما في ذلك النصائح المفيدة.
تحدث إلى خبير
اتصل بنا
مهندسو المبيعات لدينا على استعداد للإجابة على أي من أسئلتك وتزويدك بعرض أسعار فوري مصمم خصيصاً لتلبية احتياجاتك.

طلب عرض أسعار مخصص

نموذج الاتصال

طلب عرض أسعار مخصص
احصل على عرض أسعار مخصص مصمم خصيصًا لاحتياجاتك الفريدة من نوعها من الماكينات.
© 2024 أرتيزونو. جميع الحقوق محفوظة.
احصل على عرض أسعار مجاني
سيصلك رد خبرائنا خلال 24 ساعة.
نموذج الاتصال