Технологические возможности гибки

В последних конструкциях гибочнорастяжных машин предусматривают специальные устройства для контролирования процесса по величине деформации, что, безусловно, обеспечивает большую однородность изготовляемых деталей по размерам.

Рабочую поверхность шаблона выполняют в соответствии с внутренней поверхностью детали, так, чтобы все аксиальные (параллельные оси изгиба) и наклонные поверхности детали опирались на шаблон. Это условие выполнимо при гибке деталей с открытым. Сравнительно высокие радиальные (перпендикулярные к оси изгиба) полки имеют тенденцию при деформировании отгибаться — размалковыватьея; поэтому должно быть обеспечено их направление. Внутренние полки направляются непосредственно рабочей поверхностью шаблона ( а для направления наружных полок применяются гибкие оправки, контршаблоны и подвижные колодки. Гибку деталей с полузакрытым или закрытым профилем производят только при помощи гибких оправок.

В отдельных случаях одновременно с гибкой удается производить небольшое скручивание и дополнительное профилирование заготовки, благодаря чему упрощается изготовление сложных деталей. Таким путем, например, получают детали, у которых профиль среднего участка повернут по отношению концевых на угол до 30, или У- образные согнутые детали с постепенно изменяющимся углом между полками.

Технологические возможности гибки с растяжением ограничиваются величиной относительного удлинения крайнего наружного слоя, поэтому посредством гибки с растяжением не представляется возможным сгибать детали с высоким профилем на относительно малые радиусы, особенно если материал детали имеет небольшую пластичность. Некоторые из таких деталей изготовлялись путем гибки по шаблону нажимной колодкой или роликом.

В последние годы получил признание и начал широдо внедряться технологический процесс комбинированной гибки с растяжением. Этот процесс заключается в том, что при гибке растягивающим усилием в очаге деформации, т. е. в месте, где происходит в данный момент изгиб, заготовка подвергается сжатию в поперечном направлении нажимом колодки (или ролика). Колодка имеет профиль, соответствующий профилю наружной поверхности заготовки, благодаря чему она по всему поперечному сечению в очаге деформации оказывается плотно зажатой между шаблоном и колодкой.

Применение в процессе гибки с растяжением нажимной колодки позволяет значительно уменьшить величину напряжений от растягивающего усилия и довести их до 30—50% от предела текучести,так как сжимающее усилие не только предупреждает изменение профиля заготовки, но и противодействует образованию на внутренних радиальных полках складок, возникающих под действием сжимающих напряжений изгиба. Следовательно, применение нажимной колодки значительно расширяет технологические возможности процесса гибки с растяжением, позволяя изготовлять тонкостенные детали с высоким профилем, имеющие относительно малый радиус изгиба.

Многие такие детали не могли бы быть получены посредством простой гибки по шаблону нажимной колодкой, так как при гибке элементы заготовки имели бы слишком большую тенденцию к образованию складок и для их предупреждения требовались бы чрезмерно высокие усилия.

Производя обжим заготовки колодкой или роликом, выправляют геометрические дефекты, имеющиеся на заготовке; особенно хорошо подвергаются калибровке радиусы переходов и углы между отдельными элементами профиля. Кроме того, при гибке с нажимной колодкой или роликом часто отпадает необходимость в гибкой оправке.

В дальнейшем посредством устройства нажимной колодки стали выполнять одновременно с гибочной операцией другие дополнительные операции, как то: скручивание, профилирование, местные выгибы, штамповку местных углублений и просечку отверстий.

На гибочнопрофилировочных машинах часто изготовляют также и детали из полосовых заготовок посредством обтяжки, т. е. одновременной продольной и поперечной гибкой заготовки. Технология этого процесса рассматривается в следующей главе.

При процессах гибки с растяжением большое значение имеет состояние материала заготовок, т. е. его механические свойства, особенно если гибка осуществляется на относительно малый радиус. Материал должен обладать необходимой пластичностью, чтобы относительное удлинение крайних наружных слоев заготовки не превышало равномерного относительного удлинения материала; желательно также, чтобы материал обладал малым модулем упрочнения прй относительном удлинении, соответствующем относительным деформациям слоев детали при гибке, так как тогда пружинение согнутой детали можно не учитывать. Более подробно об этом сказано ниже,при рассмотрении методики определения основных параметров процесса.

Первому условию удовлетворяют углеродистая и легированная конструкционная сталь, а также нержавеющая и многие марки жаропрочной стали в отожженном или нормализованном состоянии и особенно сталь, предназначаемая для штамповки посредством глубокой вытяжки.
Небольшой деформации можно подвергать сталь в закаленном состоянии. Деталь вначале формуется в отожженном или нормализованном состоянии; затем производят ее закалку, после которой ее подвергают небольшой растяжке на том же штампе для устранения короблений, полученных при термической обработке.

После окончательной растяжки пружинение полностью отсутствует у деталей из материалов с высоким модулем упрочнения, гак как деформации гибки незначительны.

Детали из малопластичной стали и других сплавов формуют последовательно за несколько переходов с промежуточными отжигами. Детали из алюминиевых сплавов стремятсяформовать из заготовок в состоянии поставки, т. е. в закаленном и состаренном состоянии, но это возможно только при гибке на относительно большой радиус. Для повышенияпластичности заготовки подвер¬гают повторной закалке и формуют в свежезакаленном состоянии. При гибке на относительно малые радиусы или в случае небольшой пластичности сплава заготовки отжигают и в этом состоянии формуют. Затем производят закалку и окончательную растяжку.

Детали из титановых сплавов в зависимости от механических свойств заготовок и величины деформаций, возникающих при гибке, формуют в холодном и горячем состоянии.
При вырезке заготовок следует следить, чтобы направление прокатки листа совпадало с направлением растяжения. На продольных кромках заготовок не должно быть зарезов, надрывов и заусенцев. Все дефекты кромок должны быть зачищены, а в отдельных случаях даже отполированы.