Как работает швеллер на изгиб: Как работает швеллер на нагрузку?

Как установить швеллер на перекрытие– The-master.ru

При строительстве жилых зданий и прочих сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, так как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

• цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
• межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
• чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

• Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
• Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

• швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
• схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

• L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

• qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
• qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

• Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
• Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

• Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное
γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Подбор сечения и проверка на жесткость швеллера

По справочнику (см. ГОСТ 8240-97 или ГОСТ 8278-83) подбираем профиль швеллера, который имеет момент сопротивления больше расчетного. В данном случае подходит швеллер 27П, Wx = 310 см3, Ix = 4180 см4. Далее необходимо осуществить проверку на прочность и жесткость на изгиб швеллера (прогиб хлыста).

Проверка на прочность:

• σ = Мр/(γ∙Wx)∙1000 = 60∙1000/(1∙310) = 193 Мпа< Ry = 240 МПа, что подтверждает условие прочности

Проверка на жесткость, изгиб швеллера где относительный прогиб f/L должен быть менее 1/150 и определяется по выражению:

• f/L = Мн∙L/(10∙Е∙Ix) = 60∙103∙620/(10∙2,1∙105∙4180) = 1/236<1/150

Условие жесткости обеспечивается. Следовательно, данный швеллер можно использовать для перекрытия по описанной схеме. Уменьшить номер швеллера можно, если хлысты укладывать с меньшим шагом.

Источник

При создании, расширении проемов различного характера – оконных, дверных, важно их качественное укрепление. Установка швеллера – самый популярный способ укрепления таких конструкций. Он широко используется для несущих сооружений из железобетона, кирпича. Как только стальной каркас устанавливается, вся нагрузка, которая до этого принималась удаленными частями перегородок, переходит на швеллер.

Подобное усиление положительно сказывается на строении: оно защищено от разрушения, образования трещин. Высота граней швеллера равна от 5 до 40 мм – это выражается цифрой на маркировке. Отличительной характеристикой изделия является п-образный формат. Металлоизделия имеют сопротивление на изгиб, сжатие, выдерживает значительные нагрузки строительных элементов. Они придают любой металлоконструкции дополнительную устойчивость, надежность. Изделия изготавливаются на производстве при ГОСТе 8240-89.

Для создания металлического каркаса необходимы точные результаты замеров и аккуратно сделанный проём. Если эти условия выполнены успешно, то крепление швеллера происходит быстро, легко, комфортно – нет пыли, грязи, лишнего шума. Еще один бонус – межкомнатные перегородки остаются сохраненными. Приведем краткий пример работ по оформлению проема металлопрофилем:

• перед вырезанием проема специалистами устанавливаются страховочные стойки, которые на период монтажу укрепят конструкцию и примут на себя нагрузку от нее;
• проводится разметка границ будущего проема;
• далее – демонтаж элементов стены;
• после этого проем укрепляется стальной балкой.

Швеллерный элемент монтируется из стоек, расположенных вертикально. Они обрамляют края свободного пространства. К стенкам привариваются полосы из металла горизонтальным форматом. Конструкция крепится к перегородке при помощи болтов, анкеров. В некоторых случаях – химическими анкерами, которые представляют собой капсулы с клеем. Они вкладываются в просверленные отверстия.

Дальше ставятся анкерные болты, которые разбивают клеевую смесь, вызывая химическую реакцию. Введенная смесь твердеет, после чего анкеры закручиваются гайками. Такое соединение имеет высокие качества надежности, оно долговечно, отсутствует потребность в дальнейших ремонтных работах. Индивидуально для каждого проекта рассчитывается расстояние между крепежами. Расчеты производятся инженерами на основании технического заключения. Каждый этап работ подробно описывается в проектной документации.

Как организовывается проем в кирпичной стене?

Перед запуском работ происходит монтаж горизонтальной перемычки, состоящей из двух швеллеров. Это необходимо, чтобы кирпичная кладка оставалась в целостности. Штробление стены происходит над местом сконструированным проемов с обеих сторон. В получившиеся ниши вставляются П-образные металлопрофили.

Способы вставки:

1. Один из не самых лучших способов вмонтировать швеллер в стену — использование изделие с уклонными полками с нахлёстом проёма. Из-за образованного пустого пространства швеллер с течением времени начинает соскальзывать и конструкция теряет прочность. Как правило, такое решение используют не профессионалы или же в случаях, когда нет других материалов укрепить стену.
2. Более изощрённый способ монтирования швеллера У в поверхность — заподлицо. В этом случае конструкция прочно держится и не теряет своих качеств в процессе эксплуатации. Из-за силы трения и давления вероятность потери соединения приближена к нулю. Минус данной конструкции в том, что её очень сложно создать — для этого потребуются специальные инструменты и точный замер.
3. Один из самых распространённых методов усиления проёма — использование изделия с параллельными полками и монтаж внахлёст. Популярность такого способа обусловлена минимальными трудозатратами — стена не нуждается в ювелирной резке. Помимо этого, такое соединение имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить осыпание и трещины в проёме.
4. Наконец, самый крепкий и качественный из всех возможных вариантов монтажа — использование швеллера П с монтажом заподлицо. Данный способ эстетичен, его результаты впоследствии легко обрабатываются отделкой. Минус — дороговизна, так как нужно будет воспользоваться алмазной пилой.

Свободные пространства, получившиеся между металлом и кирпичом, затираются цементно-песчаным раствором.
Источник

Расчет швеллера на прогиб. Подробная инструкция. ⋆ Ремонт

Главная » Своими руками » Строительство своими руками » Расчет швеллера на прогиб. Подробная инструкция.

17 января, 2017Рубрика: Строительство своими рукамиАвтор: laspihills

Строительство трудно себе представить без применения швеллера. Он очень популярен при строении дома, может использоваться в качестве балок перекрытия, перемычек и других видов строительства. Швеллер является распространенным металлопрокатом из всех других доступных.

Важно помнить, что в строительстве следует четко все просчитать и поэтому бездумно покупать и устанавливать швеллер не нужно. Для этого мы и рассмотрим как рассчитать швеллер, для того чтобы избежать непредвиденных ситуаций. Сам расчет производится в специальном калькуляторе по типам и по номеру.
Рассмотрим каждый такой тип, а также приведем пример и узнаем, что он означает:

Тип 1 является балка однопролетная шарнирно-опертая с устойчивой распределенной нагрузкой. Примером первого типа будет балка с перекрытием между этажами.
Тип 2 является балка консольная с жесткой заделкой и распределенной равномерно нагрузкой. Примером второго типа это козырек, который был выполнен с помощью сварки двух швеллеров с одной стороны к стене и был заполнен пространством ввиде железобетона.
Тип 3 является балка шарнирно-опертая, которая держится с консолью на двух опорах с устойчивой распределенной нагрузкой. Примером третьего типа будет балка, которая перекрывает балконную плиту наружной стеной.
Тип 4 является балка однопролетная шарнирно-опертая, сосредоточенная одной силой. Примером четвертого типа будет перемычка, на которую опирается всего лишь одна балка перекрытия.
Тип 5 является балка шарнирно-опертая, сосредоточенная двумя силами. Примером пятого типа будет перемычка, на которую могут опираться около двух балок перекрытия.
Тип 6 является балка консольная, сосредоточенная одной силой. Примером шестого типа будет козырек или еще называется парад фантазий, работает по принципу второго типа, только кирпичная стенка находится там, где швеллеры, между которыми располагается металлический лист.  

Калькулятор расчета швеллера 

Калькулятор очень удобен тем, что вы в режиме онлайн можете производить расчеты швеллера. Подбирать необходимые вам размеры и устанавливать количество швеллеров, которые будут соответствовать определенным стандартам и ГОСТам.

А также сможете узнать массу швеллера, его длину, у вас получатся в результате с левой стороны исходные данные, а справа калькулятор покажет результат по прогибу. По графику вы четко увидите по осям расположение швеллера и какова будет нагрузка выдержки по этим осям, что является наглядным примером дальнейшей работы.

В исходные данные расчетного калькулятора входит: 
— длина пролета обозначает L
— нормативная нагрузка измеряется в кг/м 
— Fmax
— количество швеллеров минимум один
— расположение по осям (Х или У) 
— расчетное сопротивление R
— размер швеллера ( с уклоном полок, с параллельными гранями, экономичные, специальные, легкой серии).
Результат расчета изгиба швеллера в калькулятор:
с параллельными гранями:
— Wтреб и Fmax
— расчет по прочности (Fбалки и запас)
— расчет по прогибу (Fбалки и запас)
С уклонном полок:
— расчет по прочности (Fбалки и запас)
И также само просчитываются и другие виды балок.

Выводы по работе со швеллером

Можно сделать выводы, что применение швеллера в строительстве набирает обороты и современные технологии позволяют в режиме онлайн прорабатывать всевозможные варианты строительства.

Такой калькулятор вы с легкостью найдете в интернете, предлагается множество различных вариантов и видов калькуляторов. Следует выбирать тот калькулятор, который на ваш взгляд будет самым точным с достоверными результатами.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

0

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Гибка листового металла

Гибка листового металла является распространенным и жизненно важным процессом в обрабатывающей промышленности.
Гибка листового металла — пластическая деформация работы над осью,
создание изменения в
геометрия детали. Подобно другим процессам обработки металлов давлением, гибка меняет форму.
заготовки, а объем материала останется прежним. В некоторых случаях
изгиб может привести к небольшому изменению толщины листа. Для большинства операций,
тем не менее, изгиб практически не приведет к изменению толщины
листового металла. Помимо создания желаемой геометрической формы, изгиб
также используется для придания прочности и жесткости листовому металлу, для изменения момента детали.
инерции, для косметического вида и устранения острых краев.

Изгиб металла приводит к растяжению и сжатию материала. механический
принципы металлов, особенно в отношении упругой и пластической деформации,
важны для понимания гибки листового металла и обсуждаются в основах
участок формовки металла. Эффект, который свойства материала будут иметь в ответ на
условия производства будут иметь значение при проектировании процесса обработки листового металла.
Обычно гибка листового металла выполняется в холодном состоянии, но иногда работа может быть
нагревается до теплой или горячей рабочей температуры.

Большинство операций по гибке листового металла включают в себя настройку типа штампа с пуансоном, хотя и не всегда.
Существует множество различных геометрий штампов, настроек и приспособлений. Инструмент может быть
зависит от процесса гибки и желаемого угла изгиба. Материалы для гибки штампов
обычно изготавливаются из серого чугуна или углеродистой стали, но в зависимости от обрабатываемой детали
Ассортимент материалов для пуансонов варьируется от твердой древесины до карбидов. Сила для
действие пуансона и штампа обычно обеспечивается прессом. Заготовка может
подвергаются нескольким процессам гибки металла. Иногда требуется ряд различных
операции штамповки и штамповки для создания единого изгиба. Или много прогрессивного изгиба
операции по формированию определенной геометрии.

Листовой металл относится к заготовке при гибке
обсуждаются в этом разделе. Однако многие из рассматриваемых процессов также могут быть
применяется и для листового металла. Ссылки на детали из листового металла часто могут
включить пластину. Некоторые операции гибки специально предназначены для гибки
металлических деталей различной формы, например, для ручек шкафов. Гибка труб и стержней
также широко применяется в современном производстве.

Гибочные процессы

Процессы гибки различаются методами пластической деформации
лист или плита. Материал обрабатываемой детали, размер и толщина являются важными факторами
при выборе способа гибки металла. Также немаловажным является размер
изгиб, радиус изгиба, угол изгиба, кривизна изгиба и расположение изгиба в
рабочий кусок. При проектировании обработки листового металла следует выбирать наиболее эффективный тип
процесс гибки в зависимости от характера желаемого изгиба и рабочего материала.
Многие изгибы могут быть эффективно сформированы с помощью множества различных процессов и
доступное оборудование часто определяет метод гибки.

Одним из наиболее распространенных способов производства листового металла является V-образная гибка.
V-образный пуансон вдавливает работу в V-образную матрицу и, следовательно,
изгибает его. Этот тип процесса может сгибать как очень острые, так и очень тупые углы,
также все, что между ними, включая 90 градусов.

Гибка кромок — еще один очень распространенный процесс обработки листового металла, который выполняется с
вытирая умирают. Изгиб кромки дает хорошее механическое преимущество при формировании
сгибать. Однако углы больше 90 градусов потребует более сложного
оборудование, способное передавать некоторую горизонтальную силу. Кроме того, вытирая штамп
используемые для гибки кромок, должны иметь прижимную подушку. Действие
прижимной подушкой можно управлять отдельно от пуансона. В основном давление
подушка удерживает секцию заготовки на штампе, область изгиба
расположен на краю штампа, а остальная часть работы удерживается в пространстве, например
консольная балка. Затем пуансон прикладывает усилие к секции консольной балки,
заставляя работу сгибаться над краем штампа.

Вращательная гибка формирует работу по тому же механизму, что и кромочная гибка.
Однако при ротационном изгибе используется иная конструкция, чем в зачистной матрице. А
цилиндр с вырезом под нужным углом служит пуансоном.
цилиндр может вращаться вокруг одной оси и надежно закреплен во всех остальных
степени движения за счет крепления к седлу. Лист
металл размещается консольно над краем нижнего штампа, аналогично
настройка на изгиб кромки. В отличие от кромочной гибки, при поворотной гибке
нет нажимной площадки. На пуансон передается усилие, заставляющее его сомкнуться.
работа. Размер канавки на цилиндре позволяет создать правильную
угловой изгиб. Канавка может быть меньше или больше 90 градусов позволяет
для ряда острых и тупых изгибов. V-образный паз цилиндров имеет два
поверхности. Одна поверхность контактирует с заготовкой, передавая давление и удерживая лист
металл на месте на нижней матрице. Когда сила передается через цилиндр, он вращается,
заставляя другую поверхность согнуть работу над краем матрицы, в то время как
первая поверхность продолжает удерживать работу на месте. Вращательный изгиб обеспечивает
хорошее механическое преимущество.

Этот процесс обеспечивает преимущества по сравнению со стандартной операцией гибки кромок, в
что он устраняет необходимость в прижимной подушке и способен наклоняться
90 градусов без какого-либо горизонтально действующего оборудования. Вращательный изгиб
относительно новый и набирает популярность в обрабатывающей промышленности.

Воздушная гибка — это простой метод создания изгиба без необходимости
умереть геометрия. Листовой металл поддерживается двумя поверхностями на определенном расстоянии
отдельно. Пробойник оказывает усилие в нужном месте, изгибая листовой металл между
две поверхности.

Пуансон и матрица изготавливаются с определенной геометрией для выполнения
конкретные изгибы. При гибке каналов используется фигурный пуансон и матрица для формирования листа.
металлический канал. U-образный изгиб выполняется U-образным пуансоном правильной формы.
кривизна.

Многие операции гибки были разработаны для получения смещений и
формировать листовой металл для различных функций.

В некоторых операциях по гибке листового металла используется более двух штампов.
Круглые трубы, например, можно согнуть из листового металла с помощью многократного действия.
машина. Полая труба может быть сшита или сварена для соединения.

Гофрирование – это тип процесса гибки, при котором симметричный изгиб
производится по ширине листового металла и через равные промежутки вдоль его
Вся длина. Для гофрирования используются самые разные формы, но все они имеют
той же цели, чтобы увеличить жесткость листового металла и увеличить его
устойчивость к изгибающим моментам. Это достигается закалкой
металла и изменение момента инерции листа, вызванное изгибом
геометрия. Гофрированный листовой металл очень полезен в конструкционных применениях и
широко используется в строительной отрасли.

Процессы гибки кромок

Листовой металл разных размеров можно согнуть бесчисленным количеством способов,
в разных местах для достижения желаемой геометрии детали. Один из многих
Важным фактором при производстве листового металла является состояние
кромки листового металла, особенно в части после изготовления. Край
гибочные операции обычно используются в промышленной обработке листового металла и
заключаются в изгибе участка металла, который является небольшим по отношению к детали. Эти
секции расположены по краям. Изгиб кромок используется для устранения острых краев,
для обеспечения геометрических поверхностей для таких целей, как соединение, защита детали,
для увеличения жесткости и косметического вида.

Отбортовка — это процесс, при котором кромка изгибается, как правило, под углом 90 градусов.

Иногда материал листового металла намеренно подвергают растяжению или сжатию, в
процессы отбортовки с растяжением и отбортовкой с термоусадкой соответственно. В дополнение к
изгибая край, эти операции также придают ему изгиб.

Выступы обычно используются при обработке кромок деталей из листового металла и могут
также использоваться для формирования рабочей конструкции деталей, таких как шарниры. Бисероплетение
образует завиток по краю детали. Эта бусина может быть сформирована над
прямая или изогнутая ось. Существует множество различных техник формирования
шарик. Некоторые методы формируют шарик постепенно, в несколько этапов, используя
несколько различных компоновок штампов. Другие процессы кромкооблицовки листового металла производят
бусина с одной матрицей. В процессе, называемом проводкой, край металла сгибается над проволокой.
Способ формирования валика будет зависеть от конкретных требований
производственный процесс и деталь из листового металла.

Подшивка – это процесс загиба кромки, при котором край листа
полностью зациклился на себе.

Склеивание – это процесс соединения листового металла. Сшивание включает в себя сгибание
края двух деталей накладываются друг на друга. Прочность металла сопротивляется разрушению
соединение, потому что материал пластически деформируется в нужное положение. Как
изгибы соединены вместе, каждый изгиб помогает противостоять деформации
другой изгиб, обеспечивающий хорошо укрепленную структуру сустава. Двойной шов имеет
используется для создания водонепроницаемых или воздухонепроницаемых соединений между листовым металлом
части.

Роликовая гибка

Роликовая гибка представляет собой метод, полезный для относительно толстых изделий.
Хотя могут использоваться листы различных размеров и толщины, это является основным
производственный процесс для гибки металла больших кусков листа. Гибка валков использует три
ролики для подачи и сгибания пластины до нужной кривизны. Расположение
валки определяют точный изгиб работы. Получаются разные кривые
контролируя расстояние и угол между валками. Подвижный ролик обеспечивает
возможность контролировать кривую. Работа может уже иметь некоторый изгиб, часто
будет прямо. Балки, стержни и другие заготовки металла также гнутся с использованием этого процесса.

Профилирование листового металла

Профилирование листового металла представляет собой непрерывный производственный процесс, в котором для гибки используются валки.
поперечное сечение листового металла определенной геометрии. Часто может быть несколько рулонов.
используется последовательно для непрерывной гибки заготовки. Аналогично фасонному прокату, но
профилирование не предполагает перераспределения материала в работе, а только гибку.
Как и фасонная прокатка, профилирование обычно включает в себя последовательное изгибание заготовки.
шаги. Каждый рулон формирует лист металла до определенной степени, готовясь к
следующий рулон. Последний бросок завершает геометрию.

Каналы различных типов, желоба, сайдинг и панели конструкционного назначения
являются обычными изделиями, изготавливаемыми в массовом производстве методом профилирования. Роллы
обычно подается из рулона листового металла. Входной рулон подается по мере разматывания рулона
во время процесса. После формирования непрерывные изделия можно разрезать на желаемую длину.
для создания отдельных деталей. Замкнутые участки, такие как квадраты и прямоугольники, могут быть
непрерывно гнутый из рулона листового металла. Рамы для дверей и окон есть
изготавливается по этому методу. Рулоны листового металла часто гнут в рулон в тонкостенные
труба, сваренная по шву. Сварка непрерывного изделия
включается в процесс прокатки. Профилирование швеллеров непрерывное
альтернатива дискретному процессу изгиба канала, такому как тот, который показан на
фигура 269. На рис. 279 показана простая последовательность, используемая для создания канала.

Этот канал можно изготовить с помощью пуансона и штампа. Однако в том
случае длина канала будет ограничена длиной пуансона и
умереть. Профилирование позволяет изготавливать непрерывную деталь (практически ограниченную длиной
рулона листового металла), который можно разрезать до любого необходимого размера. Производительность также увеличивается,
с устранением погрузочно-разгрузочных работ. Валки для профилирования листового металла
обычно изготавливаются из серого чугуна или углеродистой стали. Смазка важна и
влияет на усилия и чистоту поверхности. Иногда валки хромируют, чтобы
улучшить качество поверхности.

Механика гибки листового металла

Чтобы понять механику гибки листового металла, понимание материала
свойства, характеристики и поведение металла. Особенно
важной является тема упругой и пластической деформации металла. Информация о
свойства металлов, связанные с производством, можно найти в более раннем
раздел, (металлообработка). Следует понимать также, что
изгиб листового металла вызывает локальную пластическую деформацию и практически не изменяет
толщина листа, для большинства операций. Не создает течения металла, влияющего на
области, удаленные от изгиба.

Сила, необходимая для выполнения изгиба, во многом зависит от изгиба и
конкретный процесс гибки металла, потому что механика каждого процесса может
значительно различаются. Правильная смазка необходима для
контролирующие силы и влияющие на процесс. При штамповке и штамповке,
размер отверстия штампа является основным фактором силы, необходимой для выполнения
изгиб. Увеличение размера отверстия матрицы уменьшит необходимый изгиб
сила. По мере изгиба листового металла необходимая сила будет меняться. Обычно важно
определить максимальное необходимое усилие изгиба, чтобы получить доступ к мощности машины
требования.

Важными факторами, влияющими на механику изгиба, являются материал,
толщина листа, ширина, по которой происходит изгиб, радиус изгиба, угол изгиба,
машины, оснастка и специальный процесс гибки металла. Изгиб листа создаст силы
действующие в области изгиба и по толщине листа. Материал
к внешней стороне изгиба находится в натяжении, а материал к внутренней стороне
находится в сжатии. Напряжение и сжатие противоположны, поэтому при движении
от одного до другого должна существовать нулевая область. В этой нулевой области никакие силы не действуют.
воздействует на материал. При изгибе листового металла эта нулевая область возникает вдоль
непрерывная плоскость в толщине детали, называемая нейтральной осью. Местоположение
этой оси будет зависеть от различных факторов изгиба и листового металла. Однако,
общее приближение для расположения оси может составлять 40 процентов листа
толщина, измеренная от внутренней стороны изгиба. Еще одна характеристика
нейтральная ось заключается в том, что из-за отсутствия сил длина нейтральной оси
остается такой же. По существу, по одну сторону от нейтральной оси материал находится в напряжении,
с другой стороны материал сжимается. Величина напряжения или
сжатие увеличивается с увеличением расстояния от оси.

Если к металлической детали приложить относительно небольшую силу, она деформируется
упруго и восстанавливает свою форму при снятии силы. Для того чтобы
чтобы произошла пластическая деформация металла, минимальный порог силы должен быть
достиг. Сила, действующая на нейтральную ось, равна нулю и увеличивается с
удаленность от этого региона. Минимальный порог усилия, необходимый для пластика
деформация не достигается до определенного расстояния от нейтральной оси в
любом направлении. Материал между этими областями только пластически деформируется,
из-за малой величины сил. Эти области проходят параллельно и образуют
упругое ядро ​​вокруг, нейтральная ось.

Когда сила, используемая для создания изгиба, устранена, восстановление
упругой области приводит к возникновению упругого возврата . Пружинный возврат
частичное восстановление работы от изгиба до ее геометрии перед
прикладывалась сила изгиба. Величина пружинения во многом зависит от
модуль упругости и предел текучести материала. Как правило, результаты
Однако пружинение увеличит угол изгиба только на несколько градусов.
все процессы гибки листового металла должны учитывать фактор пружинения.

Методы устранения пружинения

В обрабатывающей промышленности были разработаны методы, которые могут устранить
последствия пружинения. Одним из распространенных приемов является чрезмерное сгибание. Количество
рассчитывается пружинение, и листовой металл перегибается на меньший изгиб
угол больше необходимого. Восстановление материала после пружинения приводит к
рассчитанное увеличение угла изгиба. Это увеличение делает восстановленный угол изгиба
именно то, что планировалось изначально.

Другим методом устранения пружинения является пластическая деформация
материала в области изгиба. Локализованные сжимающие силы между пуансоном и
штамп в этой области будет пластически деформировать упругий сердечник, предотвращая пружинение.
Это можно сделать, приложив дополнительное усилие через кончик пуансона после
завершение изгиба. Техника, известная как дно или дно
ударить кулаком.

Формование вытяжкой — это метод гибки металла, при котором устраняется большая часть
пружинение в повороте.
Подвергание работы растягивающему напряжению при изгибе заставит упругую область
пластически деформируется. Растяжка не может быть выполнена для некоторых сложных
изгибов и для очень острых углов. Величина натяжения должна контролироваться, чтобы
избежать растрескивания листового металла. Формование растяжением — это процесс, часто используемый в
авиастроительная промышленность.

Гибкость листового металла

Изгибаемость листового металла – характерная степень, до которой конкретный
деталь из листового металла может быть согнута без повреждений. Изгибаемость связана с большей
общий термин формуемости, обсуждаемый в разделе формовки листового металла. Гибкость
будет меняться для разных материалов и толщины листа. К тому же механика
производственного процесса повлияет на изгибаемость, поскольку различные инструменты и геометрия листа
приведет к различному распределению сил.

Гибка металла, как правило, менее сложный процесс, чем глубокая вытяжка.
анализ сил, действующих во время операции. Один простой способ
Количественная оценка сгибаемости заключается в сгибании прямоугольного образца листового металла до тех пор, пока он не треснет.
на внешней поверхности. Радиус изгиба, при котором впервые появляется трещина, называется
минимальный радиус изгиба. Минимальный радиус изгиба часто выражается через
толщина листа, (т.е. 2T, 4T). Чем больше минимальный радиус изгиба, тем ниже
сгибаемость. Минимальный радиус изгиба 0 означает, что лист можно
согнулся сам на себя.
Анизотропия листового металла является важным фактором при изгибе. Если лист
является анизотропным, изгиб следует выполнять в предпочтительном направлении. А
испытание для определения анизотропии обсуждается в разделе, посвященном штамповке листового металла.

Состояние кромок листового металла влияет на способность к изгибу. Часто
трещины могут распространяться от краев. Неровные края могут уменьшить
изгибаемость детали из листового металла. Холодная обработка по краям или внутри детали,
также может уменьшить гибкость. Вакансии в листовом металле могут быть еще одним источником
разрушения материала при изгибе. Наличие вакансий уменьшит
гибкость металла. Примеси в материале, особенно в виде включений, могут
также распространяет трещины и снижает гибкость. Заостренные или острой формы
включения более вредны для изгибаемости, чем круглые включения. Поверхность
качество листового металла может иметь значение при изготовлении гибки. Грубый
поверхности могут увеличить вероятность растрескивания листа под действием силы.

Чтобы смягчить эти проблемы и оптимизировать гибкость листового металла,
должны пройти весь производственный процесс. Лист высокого качества
металл происходит из высококачественного металла. Эффективные методы очистки, а также
Надежный процесс прокатки листового металла должен закрывать вакансии, разрываться или
устраняют включения и придают листовому металлическому изделию гладкую поверхность.
Обработка кромок, такая как обрезка или чистовая вырубка, может улучшить качество кромки.
Иногда холодно обработанные участки могут быть обработаны. Отжиг детали до
устранение областей холодной обработки и повышение пластичности также улучшает
гибкость металла. Операции гибки иногда выполняются на нагретых деталях,
потому что нагревание приведет к повышению гибкости металла. Листовой металл может
также иногда образовываться в среде высокого давления, что является еще одним
способ сделать его более гибким.

Процессы резки и гибки

Некоторые производственные процессы включают как резку, так и гибку листового металла.
Прорезь — это процесс, при котором лист разрезается и изгибается для создания выпуклой геометрии.
Прокалывание можно использовать для увеличения способности рассеивания тепла деталей из листового металла, например:
пример. Другим распространенным процессом, в котором используются как резка, так и сгибание, является прокалывание.
Не путать кузнечный процесс с пирсингом. Пирсинг используется для создания
отверстие в детали из листового металла. В отличие от гашения, которое создает пулю, прокалывание делает
не удалять материал. Пробойник заострен и может проткнуть лист. Как
пуансон расширяет отверстие материал сгибается во внутренний фланец для отверстия.
Этот фланец может быть полезен для некоторых применений.

Выпуклость металлической трубы

Выпуклость труб — это процесс производства листового металла, при котором некоторая часть внутренней
геометрия полой металлической трубы подвергается давлению, в результате чего труба выпячивается наружу.
Выпуклая область обычно ограничивается матрицей, которая может контролировать ее геометрию.
Общая длина трубки уменьшится из-за расширения области выпячивания.
В обрабатывающей промышленности используются различные методы выпучивания металла.

В одной основной группе процессов используется эластомерная заглушка, обычно полиуретановая. Этот
заглушка помещается внутрь трубки. К эластомеру прикладывается давление, вызывающее его вздутие.
Расширяясь наружу, заглушка изгибает трубку из листового металла. При снятии силы,
заглушка из эластомера возвращается к своей первоначальной форме и может быть легко удалена. Полиуретан
заглушки долговечны и создают хорошее распределение давления по поверхности
во время изгиба. Гидравлическое давление также может быть использовано для создания такого же вздутия.
эффект. Однако заглушки из эластомера чище, их легко снять и они требуют меньше усилий.
сложная оснастка. Разрезные штампы используются для облегчения удаления детали.

Гибка металлических труб

Трубы, стержни, прутки и другие поперечные сечения также подвергаются операциям гибки металла.
Следует помнить, что при изгибе металлической детали пружинение всегда
фактор. Для гибки полых труб было разработано несколько специальных производственных процессов.
Эти операции можно использовать и на твердых стержнях. Полые трубы имеют
характерно то, что они могут разрушаться при сгибании. Трубки также могут треснуть или порваться,
пластичность материала важна при рассмотрении отказа трубы.

По мере уменьшения радиуса изгиба увеличивается склонность к разрушению. Радиус изгиба в
Изгиб металлической трубы измеряется от осевой линии трубы. Другим важным фактором, определяющим
коллапс — толщина стенки трубы. Трубы с большей толщиной стенки меньше
скорее всего рухнет. Изгиб толстостенной трубы на большой радиус обычно не представляет проблемы, т.к.
что касается коллапса. Однако по мере уменьшения толщины стенки и/или изгиба
радиус уменьшается, должны быть найдены решения, чтобы предотвратить разрушение трубы. Одно решение состоит в том, чтобы
заполните трубку песком перед изгибом. Другим способом может быть установка пластикового
вставьте какую-нибудь заглушку в трубку, затем согните ее. И песок, и пластиковая пробка действуют
обеспечивают внутреннюю структурную поддержку, значительно увеличивая способность сгибать трубу
без коллапса.

Гибка с растяжением – это процесс, при котором труба формируется под действием силы растяжения.
параллельно оси трубы, и одновременная изгибающая сила, действующая на трубу
над блоком формы. Блок закреплен, и силы приложены к концам
трубка.

Гибка вытягиванием включает в себя зажим трубы рядом с ее концом на вращающемся опалубочном блоке.
Прижимная подушка также используется для удержания запаса трубки. Когда блок формы вращается,
трубка изогнута.

Гибка сжатием — это процесс гибки труб, который имеет некоторое сходство с
гибка кромок листового металла зачистной матрицей. Запас труб удерживается силой, чтобы
блок фиксированной формы. Матрица, похожая на стеклоочиститель, прикладывает усилие, сгибая трубку над
формировать блок.

TOP

Почему формирование канала малого размера может быть проблемой

Клиенты часто сбиваются с толку, когда по телефону объясняют, почему каналы определенных размеров не могут быть сформированы листогибочным прессом. Хотя торможение прессом кажется простой концепцией, точность точности может быть довольно сложной.

Этому есть несколько причин, но наиболее важная из них лучше всего показана на рис. 1.

Если канал имеет вертикальные опоры, которые слишком длинны по сравнению с основанием, опора, сформированная первой, врежется в формующие штампы. до того, как второй изгиб достигнет дна в 90 градусов.

Когда это произойдет, металл врежется в тормоз или формующие штампы, а ножки или основание (или и то и другое) растянутся и деформируются, что в основном разрушит канал.

Иногда эти ограничения можно преодолеть. Вот несколько советов по формированию каналов небольшого размера или с глубокими ветвями:

• Часто можно использовать нестандартные штампы «собачья ножка», «гусиная шея» или «лебединая шея» (показаны на рис. 2) или заказать их по специальному заказу, которые обеспечивают более плотное сформированные каналы.

У большинства производителей металлоконструкций есть несколько наборов стандартных штампов для формовки гусиной шеи для базового формирования канала, но часто приходится заказывать специальные наборы штампов для штамповки металла, чтобы формировать и изготавливать необходимые детали.

Эти типы штампов дороги и стоят несколько сотен долларов за фут, поэтому работы меньшего размера, особенно разовые, часто не котируются из-за чрезмерной стоимости покупки специального набора штампов.

• Некоторые изготовители предлагают «изгиб назад» металлического канала, что также трудно объяснить словами, но можно попробовать.

Обратная гибка работает путем создания формы «W» в формованной части, а затем снова ударяет по каналу сплющивающим штампом, чтобы выбить среднюю часть из «W» (см. рис. 3).

Изгиб назад (см. зеленую форму) удерживает ножку штампа от столкновения с точкой удара, как показано на рисунке. Это хорошо работает, когда нужно согнуть всего несколько деталей, и производитель и заказчик совместно решают, что это имеет смысл.

У этого метода есть несколько недостатков.

Во-первых, металлическая деталь будет иметь линию посередине канала, где металл был сплющен, что может иметь или не иметь значения в зависимости от того, как используется деталь.