Процессы изготовления тонкостенных деталей пластическим деформированием

Глава 3. Процессы изготовления деталей средствами заготовительно-штамповочного производства 375 Все представленные формулы позволяют предварительно рассчиты- вать величины ∆ α и α р , по которым можно определить угол поворота гибочной оправки α г = α + Δα + α р , на который следует изогнуть трубу с учетом величин ее последующего упругого пружинения Δα и принудитель- ного (например, за счет поворота гибочной оправки в обратном направле- нии) разгиба α р , обеспечивающего получение в зоне изгиба трубы контура поперечного сечения с нулевой овальностью. Аналитическое определение критического радиуса, при котором в процессе свободной гибки возникает потеря устойчивости стенкой трубы и образуются гофры, достаточно затруднительно. Поэтому диапазон гибки труб с разной относительной толщиной стенки ( ̄ݏ = /ݏ ݀ ср ), в котором можно производить гибку без наполнителя и с ним, в большинстве случаев находят по результатам экспериментов. Наряду с потерей устойчивости при минимальном радиусе изгиба труб происходит также утонение стенки в растянутой области, где максимальная тангенциальная деформация по срединной поверхности ε ௫max = ݀ ср /2 ρ ଴ . Если деформация по окружности отсутствует, то минимальную толщину стенки можно приближенно рас- считывать по формуле ݏ ୫୧୬ ≈ ݏ ൣ1 − (݀ н − )ݏ 2 ρ ଴ ⁄ ൧, (3.180) где ݀ н – наружный диаметр трубы. Из выражения (3.180) следует, что с уменьшением радиуса ρ ଴ гибки утонение увеличивается, например, при ̄ݏ = /ݏ ݀ н = 5% и ρ ଴ = 2݀ н тол- щина ݏ ୫୧୬ ≈ 0,75 ݏ (утонение составляет 25%). Поэтому при гибке по ради- усу меньше 2݀ н требуется применение специальных приемов гибки. Отметим, что при гибке на радиусы ρ ଴min < 3݀ н формообразование методом гибки-намотки становится проблематичным из-за появляющейся овальности, большого утонения стенки трубы в растянутой области и склонности к гофрообразованию в сжатой зоне. Улучшить схему напря- женно-деформированного состояния можно за счет задействования в про- цессе формообразования сдвиговых деформаций. Их возникновению при гибке-намотке препятствуют сопряженные с изогнутым участком прямо- линейные участки трубы. Формообразование заготовки в этом случае реа- лизуется исключительно за счет деформаций растяжения и сжатия про- дольных волокон трубы (это чисто изгибная схема).