Вальцовка обечаек

Процесс вальцовки является одним из основных при изготовлении обечаек химической аппаратуры и заключается в последовательной деформации заготовки по всей ее длине. В процессе деформации напряжения в части волокон заготовки достигают значений предела текучести для данного материала.

В процессе вальцовки можно выделить две стадии - гибку и собственно вальцовку, представляющую по сути дела перемещение процесса гибки по периметру вальцуемой заготовки.

Рассматривая процесс гибки заготовки, на диаграмме (рис. 4. 26) можно выделить два участка: участок упругой деформации (линия ОА) и участок пластической деформации (линия АВ). Распределение напряжений по сечению заготовки показано на рис. 4.27. Очевидно, что необратимые пластические деформации в заготовке достигаются только на 2-м участке (рис. 4.27, б, в). При этом по мере уменьшения радиуса гибки усилия гибки (на среднем валке) будут возрастать за счет вовлечения все большего слоя металла в процесс пластической деформации (рис. 4.27, в).

Рис. 4.26. Диаграмма нагружения при гибке

Рисунок 4.27 - Эпюры изгибающих моментов: (а - на участке I; б, в - на участке II по диаграмме рис. 4.1).

Для обеспечения движения листа ему необходимо сообщить , равную работе деформации металла, величина которой может быть вычислена по формуле:

где М_кр – крутящий момент на боковых валках,

ω - угловая скорость лвижения вальцуемой заготовки.

При этом максимальный крутящий момент на ведущих валках, при котором не происходит проскальзывания, определится из условия сцепления валков с листом:

где D_б- диаметр бокового валка;

f - коэффициент трения сцепления листа с валком;

N - сила нормального давления ведущих валков на лист.

Очевидно, что для нормального протягивания заготовки без проскальзывания необходимо, чтобы выполнялось условие:

Для трехвалковой листогибочной машины сила нормального давления N ограничена и определяется упругими свойствами металла (точка А на рис. 4.22), это приводит, как правило, к необходимости осуществлять вальцовку обечаек за несколько переходов, по этой же причине нельзя вальцевать пластичные металлы.

Усилие одноугловой гибки может выть приближенно определено по формуле

Р = 0,7 В S² σ_в / (r +S)

где В - ширина заготовки;

r - радиус гибки.