PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W CHEŁMIE

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W CHEŁMIE INSTYTUT NAUK TECHNICZNYCH I LOTNICTWA
Laboratorium Technik i Systemów Pomiarowych
Imię i nazwisko: Konrad Oleszczuk Konrad Ochman Hubert Piróg
Data: 03.03.2015

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem gięcia realizowanym na giętarce trój rolkowej oraz zapoznanie się budową maszyn stosowanych do gięcia blach, profili oraz kształtowników.

Teoria:

Gięcie jest procesem kształtowania przedmiotów o powierzchniach rozwijalnych , w których zachowana zostaje prostoliniowość tworzących , a zmiana krzywizny giętego materiału zachodzi w jednej płaszczyźnie. W zależności od ruchu narzędzia rozróżniamy :

a) gięcie na prasach

b) gięcie przez walcowanie

c) gięcie przez przeciąganie

Stan naprężeń i odkształceń występujący przy gięciu zależy od geometrycznych warunków procesu tj. od stosunku wymiarów przekroju poprzecznego b/g i krzywizny 1/ρ.

W przekroju poprzecznym giętej części występuje warstwa obojętna naprężeń , na której zmienia się znak przyrostów odkształceń osiowych . Po zewnętrznej stronie

występuje osiowe naprężenie rozciągające a przyrost odkształceń jest dodatni , po stronie wewnętrznej naprężenie osiowe są ujemne i przyrost jest ujemny.

Przebieg procesu gięcia.

Faza odkształceń sprężystych materiału – dla której w skrajnych punktach przekroju poprzecznego wartość naprężeń i odkształceń wynosi :

g – grubość giętego pasma

ρ - promień gięcia

E – moduł Younga

Rozkład naprężeń i odkształceń jest liniowy .Faza gięcia sprężystego kończy się z chwilą gdy w skrajnych włóknach naprężenia osiągną wartość naprężeń uplastyczniających σp.

Faza odkształceń plastycznych – przy dalszym zwiększaniu krzywizny , już w zakresie odkształceń plastycznych zachowany zostaje w przybliżeniu prostoliniowy

rozkład odkształceń , w obu warstwach zewnętrznych o grubości f odkształcenie osiowe przekracza wartość graniczną = , wobec czego warstwy te znajdują się w stanie plastycznym podczas gdy leżąca między nimi warstwa jest jeszcze w stanie sprężystym naprężenia wzrastają liniowo w miarę oddalania się od warstwy neutralnej , by na granicy z obszarem uplastycznionym osiągnąć .Dalszy ich wzrost w obszarze plastycznym spowodowany zjawiskiem umocnienia nie jest proporcjonalny do odległości od warstwy obojętnej.

Faza powrotnych odkształceń sprężystych.

Po całkowitym zdjęciu obciążenia w zgiętym pasmie pozostaną naprężenia własne pierwszego rodzaju. Rozkład tych naprężeń można wyznaczyć przez nałożenie na rzeczywisty rozkład naprężeń w stanie obciążonym rozkładu naprężeń jaki powstałby pod wpływem przeciwnie skierowanego obciążenia momentu M_B przy założeniu , że pasmo znajduje się w stanie sprężystym. Naprężenia własne , otrzymane w wyniku sumowania w warstwie zewnętrznej , która w czasie gięcia była rozciągana pojawia się ściskające naprężenia własne i odwrotnie w skrajnej warstwie wewnętrznej powstają naprężenia rozciągające.

Sprężynowanie po gięciu.

W biernej fazie procesu gięcia , gdy wartość momentu gnącego zmaleje do zera krzywizna materiału 1/ρ zmniejszy się do wartości 1/ρ

J – osiowy moment bezwładności

Podstawowa zależność między momentem zginającym a przyrostem krzywizny po odciążeniu (dla pasów wąskich).

dla pasów szerokich.

Niejednorodność wartości sprężynowania po gięciu określa się w mierze kątowej wykorzystując zależność :

υ =

β =

Innym miernikiem wartości sprężystych odkształceń powrotnych jest tzw. współczynnik sprężynowania:

Czynniki określające zjawisko sprężynowania po gięciu można podzielić na trzy grupy:

-geometryczne(ρ,g),

-materiałowe(Re,Re/Rm) – rodzaj struktury, orientacje wiązań,

-technologiczne(temperatura prędkość odkształcenia)

Tabela wyników:

Materiał: Stal

1	2
Długość próbki	1006 mm
Grubość próbki	3,46 mm
Długość odcinka prostego	149 mm
Cięciwa	550 mm
Strzałka	180 mm
Wyświetlacz	104 mm
Odczyt	121 mm

Obliczenia:

r $= \frac{c + 4h}{8h}$

r₁= 305,45 mm

r₂ = 292,94 mm

Wnioski:

Podczas gięcia naszej próbki zauważyliśmy pewną niedokładność jaka wiąże się z użyciem trzyosiowej giętarki, wyginany płaskownik ma proste odcinki na końcach. Długość braku gięcia na końcach jest warunkowana ustawieniem rolek względem siebie, materiał musi być trzymany na końcach i w tych miejscach nie jest wyginany.. Samo gięcie jest czasochłonne. Po wykonaniu czynności gięcia różnymi metodami występuje zjawisko sprężynowania którego nie da się dokładnie obliczyć.