Как посчитать длину развертки

Гибка заготовок

Гибка заготовок – это целенаправленное изменение их формы по заданному контуру. При этом происходит растяжение внешней части изделия и сжатие внутренней. При гибке заготовок сокращается площадь поперечного сечения на величину, называемую «утяжина». В данной статье мы расскажем о том, как осуществляется гибка заготовок и что нужно сделать для достижения наилучшего результата в данном процессе.

Построение развертки в Компас-3D

Введите значения: толщины материала S, радиуса гиба R, величин A, B, C, D, E. Значения R и S – выбираются из выпадающего списка; A, B, C, D, E – вводятся вручную. Значения S – от 0.1 до 20 мм, значения R – от 0.1 до 33 мм. Нажмите кнопку ‘Рассчитать’.

*Дробные значения вводятся через точку.

Длина развертки рассчитывается по формуле:

L = L1+L2+. +Ln + n*Li,

где L1, L2. Ln – длины прямых участков; Li – длина изогнутого участка; n – количество изогнутых участков. Длина изогнутого участка: Li = π/2*(R+x*S), где x – коэффициент, выбираемый в зависимости от отношения R/S.

Все ваши замечания, предложения, пожелания будут учтены. Пробуйте, тестируйте. По всем вопросам сюда.

А ещё можно загрузить моё приложение на андроид-устройство:

Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.

Как считать развертку детали из листового металла. Определение размеров заготовки при гибке

Разработка технологического процесса изготовления деталей методом листовой штамповки: Метод. Указания /Сост.Гурченков Н.И., РУсанов Е.В., Афанасьев Е.В. – Тольятти: ТолПИ, 1996.

Представлены индивидуальные задания и приведён порядок разработки технологического процесса и выбора образца для его разделки и формовки операцией листовой штамповки.

Для студентов спец. 1201, 1202, 1205, 1206, 1501, 1502, 1505, 1705, 1808, 2103.

Составители: Гурченков Н.И., Русанов Е.А., Афанасьев Е.В.

Научные редакторы: д.т.н., профессор Тихонов А.К.,

д.ф.м.н., профессор Выбойщик М.А.

Утверждено редакционно-издательской секцией методического совета института.

Тольяттинский политехнический институт, 1996.

Программа расчета в Excel длины развертки при гибке труб.

Для выполнения расчетов используем программу MS Excel. Можно воспользоваться табличным процессором Calc из свободно распространяемых пакетов
Apache OpenOffice илиLibreOffice.

Исходные данные:

Положим, что в рассматриваемом примере деталь состоит из трех прямых и двух изогнутых участков (как на схеме вверху).

Записываем наружный диаметр трубы
D
в миллиметрах

в ячейку D4: 57,0

Значение внутреннего диаметра трубы
d
в миллиметрах заносим

в ячейку D5: 50,0

Внимание. Если рассчитывается длина развертки прутка сплошного круглого сечения, то
d=0!
3.

Длину первого прямого участка
L 1
в миллиметрах вводим

в ячейку D6: 200,0

Осевой радиус сгиба первого кривого участка
R 1
в миллиметрах записываем

в ячейку D7: 300,0

Угол сгиба первого кривого участка
α 1
в градусах пишем

в ячейку D8: 90,0

Длину второго прямого участка детали
L 2
в миллиметрах вводим

в ячейку D9: 100,0

Осевой радиус сгиба второго изогнутого участка
R 2
в миллиметрах записываем

в ячейку D10: 200,0

Угол сгиба второго изогнутого участка
α 2
в градусах пишем

в ячейку D11: 135,0

Длину третьего прямого участка детали
L 3
в миллиметрах вводим

в ячейку D12: 300,0

Ввод исходных данных в Excel для нашего примера завершен. Ячейки D13…D18 оставляем пустыми.

Программа позволяет рассчитывать развертки деталей, содержащих до пяти прямых участков и до четырех изогнутых. Гибка трубы с большим количеством участков требует для расчета развертки незначительной модернизации программы.

Результаты расчетов:

Длину первого изогнутого участка
L 1
в миллиметрах вычисляем

в ячейке D20: =ЕСЛИ(D7=0;0;ПИ()*D8/180*((4*D7^2-$D$4^2)^0,5+(4*D7^2-$D$5^2)^0,5)/4) =469,4

Длину второго изогнутого участка
L 2
в миллиметрах вычисляем

в ячейке D21: =ЕСЛИ(D10=0;0;ПИ()*D11/180*((4*D10^2-$D$4^2)^0,5+(4*D10^2-$D$5^2)^0,5)/4) =467,0

Так как в рассматриваемом примере нет третьего и четвертого кривых участков, то

в ячейке D22: =ЕСЛИ(D13=0;0;ПИ()*D14/180*((4*D13^2-$D$4^2)^0,5+(4*D13^2-$D$5^2)^0,5)/4) =0,0

в ячейке D23: =ЕСЛИ(D16=0;0;ПИ()*D17/180*((4*D16^2-$D$4^2)^0,5+(4*D16^2-$D$5^2)^0,5)/4) =0,0

Общая длина развертки детали
L
в миллиметрах суммируется

в ячейке D24: =D6+D9+D12+D15+D18+D20+D21+D22+D23 =1536,3

Длина развертки изогнутой трубы рассчитана с помощью программы MS Excel.

Контроль качества при мехобработке металла

На каждом этапе производственного процесса производят контрольные замеры. Сначала это делается на стадии настройки станка перед мехобработкой партии идентичных заготовок, затем выборочно в процессе выхода обработанных деталей. При обнаружении отклонений от заданных параметров проверяются все заготовки, прошедшие обработку. Несоответствующие чертежу изделия выбраковываются. Такой подход позволяет обнаружить появление брака на ранней стадии и не пустить его в дальнейшую обработку.

У готовых изделий, помимо проверки на соответствие размеров, проверяется качество обработки поверхности, где параметры шероховатости должны находиться в пределах, заданных технической документацией. Особое внимание уделяют местам скруглений, сопрягаемым поверхностям, резьбе и т.п. Одновременно детали визуально проверяются на наличие механических повреждений — царапин, трещин, забоин. Дефекты металла могут быть выявлены при визуальном осмотре (пористость, волосовины, засоры) и при дефектоскопии (каверны, внутренние трещины).

Заключение.

Гибка трубы и/или прутка – не простая технологическая задача, таящая целый ряд «подводных камней». Надеюсь, предложенный расчет в Excel упростит вам, уважаемые читатели, ее решение. Возможность задания на каждом шаге различных длин прямых участков, углов и радиусов гибки, несомненно, расширит область применения представленной программы.

Уважаемые читатели! Вопросы, отзывы, и замечания оставляйте, пожалуйста, в комментариях внизу страницы.

УВАЖАЮЩИМ труд автора скачать файл можно ПОСЛЕ ПОДПИСКИ НА АНОНСЫ СТАТЕЙ (подписные формы — чуть ниже и наверху страницы).

Цель работы

Разработка технологического процесса изготовления деталей методом листовой штамповки.

ПРИБОТЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ,

УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ.

    Разрывная машина РМ-10.

Штамп для вырубки заготовок.

Штамп для гибки.

Ножницы по металлу.

ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ЛИСТОВОЙ

Холодная листовая штамповка – способ изготовления плоских и объемных тонкостенных изделий из листов, полос или лент с помощью штампов на прессах или без ихприменения (безпрессовая штамповка). Она характеризуется высокой производительностью, стабильностью качества и точности, большой экономией металла, низкой себестоимостью изготовляемых изделий и возможностью полной автоматизации.

Основными операциями листовой штамповки являются разделительные и формоизменяющие. В результате разделительных операций одна часть заготовки отделяется от другой по заданному контуру.

К разделительным операциям относятся:

а) отрезка – отделение одной части заготовки относительно другой по незамкнутому контуру;

б) вырубка – отделение одной части заготовки относительно другой по замкнутому внешнему контуру;

в) пробивка – образование в заготовке сквозных отверстий.

В результате формоизменяющих операций деформируемая часть заготовки изменяет свои формы и размеры.

К формоизменяющим операциям относят:

а) гибка – превращение плоской заготовки в изогнутое изделие;

б) вытяжка — превращение плоской заготовки в полые изделия;

в) правка – выправление неровной поверхности изделия между ровными и фасонными поверхностями верхней и нижней частей штампов;

г) отбортовка – образование борта по внутреннему или наружному контуру листовой заготовки.

В табл. 1-4 приложения приведены наиболее распространенные материалы, применяемые для холодной листовой штамповки, а также их механические свойства.

Создание развертки на основе модели из листового металла

Перед созданием развертки можно определить главную деталь или выбрать грань, из которой выполняется развертывание. Главная деталь определяет вертикальное направление детали. Выбранная грань разворачивает деталь, используя выбранную грань в качестве базовой.

    Когда деталь из листового металла с одним телом открыта, выберите на ленте вкладку «Листовой металл» панель «Развертка» и нажмите кнопку Создать развертку .

Развертка будет создана и отображена. В браузере будет создан элемент «Развертка».

В обозревателе дважды щелкните узел «Модель после гибки», чтобы вернуться к состоянию модели после гибки, или

выберите вкладку «Развертка»

панель «Согнутая деталь» Перейти к согнутой детали .

Развертка, при расчете которой допущены ошибки, помечается значком информации в обозревателе и обрабатывается инструментом Design Doctor.

Описание конструкции

В большинстве исполнений развертка внешне похожа на продолговатый штырь. Рабочая часть у него цилиндрическая или коническая, с продольно идущими режущими кромками для удаления металла, и канавками, формирующими строение зуба. Противоположная часть используется для закрепления инструмента и передачи движения резания. На конце хвостовика есть квадрат или конический хвостовик. Соединяет рабочую часть и хвостовик переходная шейка.


Плавающий патрон для крепления разверток

Инструмент хвостовиком монтируется в конусном патроне металлорежущего станка, а на квадрат надевается вороток при ручном способе обработки.

Режущие кромки рабочей части делятся на несколько зон. Первая – заборная часть, она конической формы и небольшой длины. За ней идет направляющий и калибрующий участок, в конце — обратный конус для предотвращения заклинивания.

Зубья бывают прямыми, винтовыми и спиральными. Только в некоторых случаях режущие кромки повторяют винтовую линию. Их применение оправдано при резании в прерывистых отверстиях.

Формообразующее строение инструмента хорошо видно в поперечном сечении.

В поперечном разрезе структура рабочей зоны состоит из:

  • Режущих кромок;
  • Ленточек;
  • Передней поверхности резания, по которой сходит стружка;
  • Задней поверхности и затылка.

В заборной и калибрующей части отличается форма зуба. На заборном участке он остро заточен, а на калибрующем имеет ленточку для заглаживания стенок.

Развертка, как и зенкер, состоит из рабочей части, шейки и хвостовика

Развертка, как и зенкер, состоит из рабочей части, шейки и хвостовика

Конструкция развертки

Развёртка состоит из режущей поверхности, калибрующей части, зубьев, канавок, зажимов, заднего и переднего углов резания. В режущей части различается угол конуса. Для ручных инструментов он составляет 1-2 градуса, а у машинной оснастки доходит до 15 градусов. Калибровочная часть состоит из конусного и цилиндрического участка.

Цилиндрическая основа градуирует отверстие в металлическом изделии, а задача обратной конусности – уменьшить трение в процессе калибровки. От числа зубьев зависит жёсткость и точность работы инструмента. Чем зубьев больше, тем точнее и чище получается отверстие. Канавки в развёртке отвечают за контроль и гладкость обрабатывания изделий. Например, при работе с неровными поверхностями используют инструмент с винтовым зубом – там канавки выдолблены в направлении противоположном вращению – это нужно, чтобы развёртка не заедала в процессе сверления. Задний угол резки изделия отвечает за стойкость оснастки, он, обычно, выполнен под углом 5-8 градусов. А передний угол равен нулю.

Приспособление для разметки труб. Расчет и изготовление шаблона — Оборудование

В крупных заготовительных мастерских разметку и резку труб производят на разметочно-отрезном агрегате, который позволяет получать детали трубопроводов с допуском ± 1 мм.

В небольших заготовительных мастерских и на монтажной площадке разметку труб производят на разметочных стеллажах, применяя обычный разметочный и измерительный инструмент: линейки, рулетки, чертилки, шаблоны и др.

Разметка трубы заключается в определении ее заготовительной длины и нанесении необходимых осей. Разметив трубу для резки, на ней намечают начала всех изгибов, отверстия для врезки отборов и тройников.

Для изготовления гнутого отвода и определения длины заготовки должны быть известны радиус (R) и угол (а) загиба трубы, длина свободных концов или длина прямого участка между отводами. Длину заготовки (рис. 1) определяют по формуле

Где LОбщ – длина заготовки, м;

L= π/180*αR – длина изогнутом части, м;

L1 = L – S – длина прямого участка, м;

L2 = L1-S‑длина второго прямого участка, м; .


Рисунок 1. Разметка трубы для изгиба

  • а – разметка отвода;
  • б – участок трубопровода.

При пересечении двух труб тройник реза намечают по приспособлению, которое изготавливают на листе плотной бумаги. Вначале вычерчивают в двух проекциях и в натуральную величину пересечение двух труб, как показано на рис. 2. На врезаемой части трубы строят полуокружность, которую обычно делят на шесть частей (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6). Через эти точки проводят прямые параллельные оси трубы. На второй проекции делают аналогичные построения, прямые проводят до пересечения с контуром трубы, в которую нужно сделать врезку (точки 0, 1, 2, 3). Проводя из этих точек параллельные прямые, как показано на рисунке, получим точки 0l, 1l, 2l, 3l, 4l, 5l, 6l.

Рис. 5. Разметка пересечения двух труб

Определение параметров трубы

При решении вопроса, как рассчитать развертку трубы, принимают во внимание такие параметры проектируемой магистрали.

Площадь сечения

Труба представляет собой цилиндр, поэтому производить расчеты не сложно

Сечение круглого профиля – это круг, диаметр которого определяется, как разница величины наружного диаметра изделия за вычетом толщины стенок.

В геометрии площадь круга рассчитывается так:

S = π R^2 или S= π (D/2-N)^2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D — наружный диаметр; N — толщина стенок трубы.

Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.

Внешняя поверхность

Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.

Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:

S = π D L, где S – площадь трубы , L – длина изделия.

Какие дефекты могут возникать в процессе гибки заготовок

Разные способы гибки имеют разные причины возникновения дефектов. Чаще всего образуются следующие виды дефектов: утяжина в месте изгиба, трещины, складки, несоответствия размеров и формы.

Об утяжине мы говорили выше, она не просто искажает форму заготовки, но снижает ее прочность. Для уменьшения вероятности ее образования осуществляют предварительный набор металла в месте изгиба и высадку заготовки при гибке.

На внешнем слое заготовки трещины появляются обычно на металле, характеризующемся низкой пластичностью (недостаточно нагретом). Если выполнять гибку дюралюминиевой холодной заготовки, то появление трещин – это минимум, что может с ней произойти. Такая гибка может завершиться полным разрушением металла.

Самые серьезные требования предъявляют к гибке заготовок, выполненных из высокоуглеродистых и легированных сталей. В таких случаях важно правильно подобрать температуру, схему гибки, не ошибиться с минимальным радиусом и пр.

Если при помощи гибки необходимо заготовку сильно изогнуть, важно избегать образования складок с внутренней стороны угла поковки, так как в них концентрируется напряжение, что снижает прочность всего изделия.

Если после гибки заготовки вы обнаружили неточность размеров, то, скорее всего, ошибка была допущена еще на этапе определения длины (объема) исходной заготовки.

Если форма изделия получилась не такой точной, как планировалось, то наверняка был сделан неправильный выбор переходов гибки, некачественно подготовлена исходная заготовка, неправильно подобран инструмент или способ гибки. Также это может быть связано с тем, что работу выполнял неопытный кузнец.

Видеокурс по этой теме

Видеокурс «Основы конструирования в КОМПАС-3D v19»

0 out of 5
Видеокурс направлен на освоение основ конструирования в САПР КОМПАС-3D. Обучение проводится на примере создания моделей узлов и сборки из них промышленного прибора, разбор особенностей моделирования и визуализации результатов в…

В корзину Быстрый просмотр

Для создания листового тела, после запуска Компас-3D нужно выбрать Листовое тело в меню Создать.


Меню создания файла листовой детали

Основной набор инструментов здесь почти такой-же, как и при обычном твердотельном моделировании, но есть и инструменты, отличающиеся, которые находятся в разделе Элементы листового тела

Меню для работы с листовым телом

Для примера создадим развертку переходного патрубка с круга на квадрат. Создадим окружность и квадрат в разных плоскостях.


Создание эскизов оснований патрубка

После этого выберем инструмент Линейчатая обечайка и укажем плоскости которые будут соединены. В появившемся меню укажем параметры обечайки: толщину листа, радиус изгибов, кромку, сегменты.


Настройка параметров создания патрубка переходного

Теперь готовую деталь можно развернуть. Для этого в верхнем меню нажмем кнопку Развернуть.

Укажем плоскость, параллельно которой будет построена развертка.


Готовая развертка

Принцип действия

Использование развертки позволяет получить внутренние поверхности с квалитетом точности 6-9 и шероховатостью Ra 0,32–1,25 мкм. Характеристики высокого класса достигаются за счет конструкции инструмента с большим числом режущих кромок, которых может быть от 4 до 14 штук.

Качество обработки при выполнении операции развертывания определяет комплекс факторов:


Классы шероховатости поверхности

  • Размер снимаемого припуска при обработке;
  • Машинные режимы резания;
  • Качество изготовления и заточки;
  • Особенности геометрии и конструкции;
  • Вид обрабатываемого материала.

Процесс развертывания происходит таким образом. Режущее орудие нужного диаметра подводится к краю отверстия. Затем получает движение резания, которое при ручной и механической подаче складывается из вращения инструмента и подачи вдоль оси отверстия.

Величина припуска в десятых или сотых частях миллиметра складывается из разницы между диаметром отверстия и выбранного инструмента.

Развертыванием обрабатывают цилиндрические и конические отверстия, используя ручной и машинный инструмент соответствующей формы.

Развертка – режущий инструмент, который нужен для окончательной обработки отверстий

Развертка – режущий инструмент, который нужен для окончательной обработки отверстий

Глава VII. Гибка металла

Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.

§ 26. Общие сведения

Гибка — способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм — плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.

Гибка деталей — одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).

Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом: на заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).

Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается.

В то же время средний слой заготовки — нейтральная линия — не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной (рис. 93,а). Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.

Когда нужны расчеты


Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ

Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.

Изменение ориентации развертки из листового металла

Развертку, используемую по умолчанию, можно переориентировать с помощью любого прямого ребра элемента, виртуальной линии между двумя вершинами или линии касания. Развертка переориентируется относительно горизонтального или вертикального ребра или линии. Кроме того, можно добавить, удалить и переименовать ориентацию развертки.

На индикаторе выравнивания красной стрелкой отмечается горизонтальное направление (ось X), а зеленой стрелкой — вертикальное направление (ось Y). При выборе горизонтального выравнивания красная стрелка на экране будет отображаться длиннее. При выборе вертикального выравнивания зеленая стрелка будет отображаться длиннее. Индикация в виде стрелок полезна при выборе альтернативных видов выравнивания и изменении направления.

  1. Открыв деталь из листового металла, щелкните на ленте вкладку «Листовой металл» панель «Развертка» Создать развертку .
  2. В открытом виде развертки щелкните правой кнопкой мыши узел развертки в обозревателе, а затем щелкните «Редактировать описание развертки».
  3. Выполните одно из следующих действий:
      Чтобы изменить ориентацию развертки, используемой по умолчанию, выберите «Горизонтальное выравнивание» или «Вертикальное выравнивание», а затем в графической области выберите прямое ребро или две точки на развертке.
  4. Чтобы добавить именованную ориентацию развертки, в таблице «Ориентация» щелкните правой кнопкой мыши «По умолчанию» (или другую именованную ориентацию), а затем выберите «Создать». В диалоговом окне «Имя ориентации» введите имя, а затем щелкните «ОК».
  5. Чтобы удалить или переименовать ориентацию развертки, в таблице «Ориентация» щелкните правой кнопкой мыши ориентацию, нажмите кнопку «Удалить» или «Переименовать», а затем — «Сохранить».
  6. Выберите «Горизонтальное выравнивание» или «Вертикальное выравнивание», а затем выберите прямое ребро или две точки на развертке (необязательно).
  7. Если выполняется изменение ориентации или переименование развертки, при необходимости нажмите кнопку «Обратить», а затем — «Сохранить».
  8. При добавлении именованной ориентации развертки выберите новую ориентацию в раскрывающемся списке «Ориентация активной развертки», а затем нажмите кнопку «Применить».

Отображение правильных свойств Inventor для модели после гибки и развертки

В свойствах Inventor отображаются правильные физические свойства для модели после гибки или отображаемой развертки (с учетом любого добавленного или удаленного материала с помощью правок элемента в развертке, а исключенные элементы высечки отображаются как маркеры центра или как маркеры центра и эскиз).

Если теперь сохранить деталь и извлечь значение массы для аннотации на виде чертежа, то это значение будет соответствовать массе модели после гибки.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий