Материал: Лекция 6. Круговая гибка листа
теряет устойчивость и падает (IV).
Во втором случае (рис. 6.4б) лист изгибается, не теряя первоначальной устойчивости в боковом положении (I, II), однако в верхнем положении (III, IV) прогибы оказываются настолько большими, что продолжать процесс практически невозможно. Незначительное изменение радиуса изгиба приводит к значительным колебаниям изогнутого листа. Кроме того, указанные прогибы могут привести к остаточным деформациям листа. Возможность появления потери устойчивости того или другого вида зависит от геометрических параметров листа (отношения диаметра к толщине листа), однако, как показали эксперименты, если лист при изгибе подвержен потери устойчивости в боковом положении, то и в верхнем положении он также теряет устойчивость.
На основе обработки экспериментальных данных и данных, полученных в результате производственной проверки, можно рекомендовать следующую эмпирическую формулу для опре- де-ления области устойчивого изгиба листа:
2,3 |
D |
2 |
|
||
|
1 |
||||
10 |
6 |
h |
|||
|
|||||
|
|
||||
(6.1)
где D – диаметр обечайки, мм; h – толщина листа, мм.
Если величина, полученная при решении левой части неравенства, меньше единицы, то лист при изгибе не будет терять устойчивости. Как видно из приведенной формулы, устойчивость листа при изгибе зависит в основном от соотношения диаметра и толщины листа.
6.5 Гибка листов в нагретом состоянии
Гибка листов в нагретом состоянии производится в следующих случаях:
- когда мощности оборудования недостаточно для изгиба
55
листа требуемой толщины;
-когда продольные стыки листов из высоколегированных
инержавеющих сталей соединяются электрошлаковой сваркой, требующей последующего отжига или нормализации; в этом случае нагрев под термическую обработку совмещается с нагревом под гибку (правку);
-в случаях изгиба листов из стали марок 12ХМ, 2Х5М и им подобных или из двухслойной стали с основным слоем из стали марки 12ХМ независимо от диаметра обечайки и толщины стенки.
Типовой технологический процесс гибки листов в нагретом состоянии заключается в следующем. После разметки и обрезки развертка обечайки закладывается в газовую печь. Исходя из условий максимальной загрузки печи, удобства захвата и исключения возможной деформации от собственного веса, листы устанавливаются на поду печи на торец или на бок. Вместе с обечайкой нагреваются пробы. Температура нагрева обечайки и режим нагрева зависят от марки стали, толщины стенки и указываются в технологических процессах термообработки. Углеродистые стали нагревают до температуры 930-950°С. Время выдержки листа определяется из условия 1 мин на 1 мм толщины. Листы, нагрев которых производится из-за недостаточной мощности оборудования, должны нагреваться до температуры, при которой не образуется окалина.
В процессе термообработки в печи температура нагрева в любой точке сосуда (элемента) не должна выходить за пределы максимальной и минимальной температуры, предусмотренной режимом термообработки. Среда в печи не должна оказывать вредного влияния на термообрабатываемый сосуд.
Температура, при которой образуется окалина, приведена для сталей некоторых марок ниже.
Марка стали |
15Х5М |
12ХМ |
12Х18Н10Т |
Температура, °С |
650 |
570 |
800 |
В тех случаях, когда по каким-либо причинам не удается
56
устранить образование окалины, используются различного рода покрытия. В частности, для облегчения съема окалины листы (обечайки) перед закладкой в печь покрывают специальным меловым составом: в 10 л воды разбавляют 700 г хлористого аммония и 5 кг мела и размешивают до получения густой суспензии. Этим составом лист или обечайка покрываются по всей поверхности, после нагрева и выема из печи окалину счищают скребком или сдувают воздухом.
Температура печи контролируется термопарой. Нагретый лист подается к листогибочной машине. После гибки обечайку мостовым краном снимают с машины для выполнения последующих операций.
Для получения необходимых механических свойств металла после нагрева деформирование между валками должно оканчиваться при температуре не ниже 600° С для углеродистых и 700-750°С для легированных (нержавеющих) сталей. Для обеспечения соответствующего качества необходимо, чтобы лист (обечайка) имел необходимую температуру нагрева при установке на машину и подвергался строго регламентированному режиму деформирования. С этой точки зрения необходимо учитывать время (t) охлаждения листа (обечайки) во время транспортировки и нахождения на листогибочной машине. Интенсивность остывания обечаек меньшей толщины выше и с увеличением диаметра обечаек одной толщины скорость охлаждения увеличивается.
6.6 Дефекты гибки и методы их исправления
Качественное выполнение операции гибки листа возможно лишь при правильно настроенном оборудовании и необходимой квалификации оператора. Перед началом работы должна быть проверена работа всех механизмов и особенно параллельность валков. Однако по целому ряду причин после выполнения операции встречаются дефекты, основные из которых: перекос кромок, перегиб обечайки, конусность, бочкообразность (рис. 6.5).
57
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
Рисунок 6.5 – Дефекты гибки обечайки
Перекос кромок (рис. 6.5а) получается из-за неправильной установки листа на валки перед гибкой. Лист надо выставлять перпендикулярно продольной оси валков, используя для этого канавку на заднем валке. Исправление дефекта осуществляется путем обратного перекоса обечайки при установке в валках.
Перегиб обечайки на меньший радиус (рис. 6.5б) происходит в результате неправильного назначения радиуса изгиба. Рабочие места должны быть оснащены таблицами или графиками, исходя из которых оператор может без ошибок по указателю положения валков устанавливать радиус изгиба, необходимый для данного типоразмера обечаек и марки стали. Исправление этого дефекта возможно путем повторной гибки.
Конусность (рис. 6.5в) возникает вследствие перекоса боковых валков при гибке. Перед гибкой необходимо убедиться в том, что положение осей боковых валков строго горизонтально и параллельно продольной оси верхнего валка. Конусность выправляется опусканием конца верхнего валка со стороны большего диаметра обечайки.
Бочкообразность получается с выпуклой (рис. 6.5г) или вогнутой (рис. 6.5д) образующими. Этот дефект является следствием чрезмерного прогиба валков по длине. Выпуклая бочкообразность получается при меньшем изгибе листа посередине (прогиб валков), а вогнутая - при меньшем изгибе на концах. Дефект получается в результате неправильного назначения величины противодавления на верхний валок. Исправляют дефект назначением другой величины противодавления и повторной гибки.
58