Развертки из листового металла. Как и для чего рассчитывают развертку трубы — расчет. Методом листовой штамповки

Размеры скобы: a=70мм; b=80мм; c=60мм; t=4мм. Длина развёртки заготовки L=a+b+c+0,5t=70+80+60+2=212мм.

Пример 2. Подсчитать длину развёртки заготовки угольника с внутренним закруглением (рис. в). Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставив их числовые значения (a=50мм; b=30мм; t=6мм; r=4мм) в формулу L=a+b+3,14/2(r+t/2), получим L=50+30+3,14/2(4+6/2)=50+30+1,57х7=0,99=91мм.

Разбиваем скобу на участки, поставим их числовые значения(a=80мм; h=65мм; c=120мм; t=5мм; r=2,5мм) в формулу L=a+h+c+3,14(r+t/2), получим L=80+65+120+3,14(2,5+5/2)=265+15,75=280,75мм.

Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причём внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмётся. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая посредине между внешней и внутренней окружно-стями кольца.

Длина заготовки L=3,14хD . Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовые значения в формулу, находим длину заготовки:

L=3,14х108=339,12мм . В результате предварительных расчётов можно изготовить деталь установленных размеров.

21.Гибка деталей из листового и полосового металла

Гибку прямоугольной скобы из полосовой стали выполняют в следующем порядке:

определяют длину развёртки заготовки, складывая длину сторон скобы с припуском на один изгиб, равным 0,5 толщины полосы, т. е. L=17,5+1+15+1+20+1+15+1+17,5=89мм;

отмечают длину с дополнительным припуском на обработку торцов по 1мм на сторону и зубилом отрубают заготовку;

выправляют вырубленную заготовку на плите;

опиливают в размер по чертежу;

наносят риски загиба;

зажимают заготовку в тисках между угольниками – нагубниками на уровне риски и ударами молотком загибают конец скобы (первый загиб);

переставляют заготовку в тисках, зажимая её между угольником и бруском - оправкой, более длинным, чем конец скобы;

загибают второй конец, осуществляя второй загиб;

снимают заготовку и вынимают брусок – оправку;

размечают длину лапок на загнутых концах;

надевают на тиски второй угольник и, вложив внутрь скобы тот же брусок – оправку, но в другом его положении, зажимают скобу в тисках на уровне рисок;

отгибают первую и вторую лапки, делают четвёртый и пятый загибы первой и второй лапок;

проверяют и выправляют по угольнику четвёртый и пятый загибы;

снимают заусеницы на рёбрах скобы и опиливают концы лапок в размер.

Гибка двойного угольника в тисках производится после разметки, выруб-

ки заготовки, правки на плите и опиливания по ширине в заданный размер. По окончании гибки концы угольника опиливают в размер и снимают заусеницы с острых рёбер.

Гибка хомутика. После расчёта длины заготовки и её разметки в местах изгиба зажимают в тисках оправку в вертикальном положении. Диаметр оправки должен быть равным диаметру отверстия хомутика. Окончательное формирование хомутика выполняют по той же оправке молотком, а затем на правильной плите.

Гибка ушка круглогубцами. Ушко со стержнем из тонкой проволоки изго-

товляют с помощью круглогубцев. Длина заготовки должна быть на 10…

15мм больше, чем требуется по чертежу. После окончания работы лишний конец удаляют кусачками.

Гибка втулки. Допустим, требуется из полосовой стали на круглых оправках изогнуть цилиндрическую втулку. Сначала определяют длину заготовки. Если наружный диаметр втулки равен 20мм, а внутренний – 16мм, то средний диаметр будет равен 18мм. Тогда общую длину заготовки определяют по формуле L=3,14х18=56,5мм.

22.Механизация гибочных работ.

Профили, (полосовой, сортовой металл) с разными радиусами кривизны гнут на трёх - и четырёхроликовых станках. Предварительно налаживают станок установкой верхнего ролика относительно двух нижних вращением рукоятки. При гибке заготовка должна быть прижата верхним роликом к двум нижним.

Профили с большим радиусом гибки получают на трёхроликовых станках в несколько переходов.

Четырёхроликовый станок состоит из станины, двух ведущих роликов, подающих заготовку, и двух нажимных роликов. Такие станки применяются для гибки профильного проката по дуге окружности или спирали.

23.Гибка и развальцовка труб

Трубы гнут ручным и механизированным способами, в горячем и холодном состоянии, с наполнителями и без них. Способ гибки зависит от диаметра и материала трубы, значения угла изгиба.

Гибка труб в горячем состоянии применяется при диаметре более 100мм.

При горячей гибке с наполнителем трубу отжигают, размечают, один конец закрывают деревянной или металлической пробкой.

Диаметры пробок (заглушек) зависят от внутреннего диаметра трубы. Для труб малых диаметров заглушки делают из глины, резины или твёрдой древе-сины; выполняют их в виде конусной пробки длиной, равной 1,5…2 диаме-трам трубы, с конусностью 1:10. Для труб больших диаметров заглушки изготовляют из металла.

Длина L (мм) нагреваемого участка трубы определяется по формуле L=ad/15 , где a – угол изгиба трубы, град; d – наружный диаметр трубы, мм; 15 – постоянный коэффициент (90:6=15; 60:4=15; 45:3=15).

При гибке труб в горячем состоянии работают в рукавицах. Трубы нагревают паяльными лампами в горнах или пламенем газовых горелок до вишнёво – красного цвета. Трубы рекомендуется с одного нагрева, так как повторный нагрев ухудшает качество металла.

Гибка труб в холодном состоянии выполняется с помощью различных приспособлений. Простейшими приспособлениями для гибки труб диаметром 10…15 мм является плита с отверстиями, в которой в соответствующих местах устанавливают штыри, служащие упорами при гибке.

Трубы небольших диаметров (40мм) с большими радиусами кривизны гнут в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с непод-вижной оправой. Трубы диаметром до 20мм изгибают в приспособлении которое крепится к верстаку с помощью ступицы и плиты.

Гибка медных и латунных труб. Подлежащие гибке в холодном состоянии медные или латунные трубы заполняют расплавленной канифолью, расплавленным стеарином (парафином) или свинцом в расплавленном состоянии.

Медные трубы , подлежащие гибке в холодном состоянии, отжигают при 600…700 градусов и охлаждают в воде. Наполнитель при гибке медных труб в холодном состоянии – канифоль, а в нагретом – песок.

Латунные трубы , подлежащие гибке в холодном состоянии, предварите-льно отжигают при 600…700 градусов и охлаждают на воздухе. Наполнители те же, что и при гибке медных труб.

Это увы реальная модель, уже произведенная.

Делать такие углы заказчик не требует,просто нужно повторить то что уже сделано. Скопировать.

Проблемы...

1) 5 мм - у меня нет таких инструментов на гибке и я подобных не видел кроме спец.инструмента под штамп.

2) Вырез лазером в острый угол или даже с вашим отверстием на диаметр 1 мм. По крайней мере там должен быть диаметр не меньше толщины листа. Или будут трещины.

3) При гибке внутренние слоя будут выжиматься и угол получится деформированным из-за невозможности полного прилегания. Туда же отгибы стенок, которые должны гнуться вторыми, какова там матрица будет, можно только гадать. Или уж надо набрать ножи со скосами в 45° по краям и точной длины с учётом зазоров до краёв.

Встречный вопрос как вы это будете изготавливать?

2. Не зная материала, рассуждать о трещинах неприлично.

3. Таки будут углы деформированными слегка, но автор о красоте ничего не говорил. Матрица то там при чем? Пуансоны набрать с зазорами, скосы не нужны.

Изготавливается такая деталь без значительных усилий и спец. инструмента.

2. Материал дюраль, 1.5 мм.

3. Красота особа не важна. Главное повторить.

1. Взять с запасом радиус гиба и вылавливать точность развёртки - "правильный путь". Либо всё должно быть под технологию, либо тогда уж не мучаться с развёрткой и пусть модель будет моделью. Остальное от лукавого.

2. Прилично, прилично предупредить о часто встречаемых проблемах и обозначить их существование. Иначе с молчанкой конструкторА ближе не станут к технологии.

3. Матрица при том, но раз не обсуждаем технологию изготовления, то и ладно.

П.С. я сам являюсь конструктором, но подобные вещи не обсуждаю с технологом. Лишние возвраты чертежей от технолога и разговоры очень сильно удлиняют временной цикл выхода изделия на рынок. Поэтому лучше лишний раз зайти в цех и попробовать самому что-то изготовить. 80% возможных вопросов улетучится сразу. А красивая деталь и служит дольше, и работает лучше.

Я сам гибкой не занимаюсь. Но обязательно проконтролирую процесс изготовления. Дабы убедится возможно или нет.

а чего углы так не хотите сделать?

и делать удобнее и металл не порвет и радиус гиба можно делать минимальный и для сварки или полимерки сразу нет никаких проблем

Да я думаю 1.5 мм дюрали особо порвать недолжно. Нужна схожесть с оригиналом. Поэтому и отказались от такого способа снятия напряжения.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Материаловедение и технология металлов»

Разработка технологического

Процесса изготовления деталей

Методом листовой штамповки.

Методические указания к лабораторной работе.

ТОЛЬЯТТИ 2006г.

УДК 669.017.3

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.

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.

Штанген-циркуль.

ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ЛИСТОВОЙ

ШТАМПОВКИ.

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.

Расчет заготовки для гибки.

Для расчета длины заготовки (развертки), обеспечивающей получение после гибки детали заданных размеров, необходимо: а) разбить контур штампуемой детали (на боковой проекции) на элементы, представляющие собой прямые отрезки и отрезки являющиеся частью окружности;

б) определить положение нейтрального слоя по толщине детали (слой, который сохраняет свою длину неизменной после гибки);

в) просуммировать длину прямолинейных отрезков без изменения, а длины криволинейных участков – с учетом деформации материала и соответственного смещения нейтрального слоя.

Длина развертки заготовки определяется по формуле:

где L 3 – длина заготовки до гибки, мм.,

–длина прямых участков изгибаемой детали, мм.,

–длина изогнутых участков, мм.

Гибка листового материала представляет собой процесс упругопластической деформации, протекающей различно с обеих сторон изгибаемой заготовки. С внутренней стороны зоны сгиба расположены сжатые волокна, с наружной – растянутые.

Между растянутыми и сжатыми волокнами (слоями) металла находится нейтральный слой 00 (рис.1) который, претерпевая изгиб, не изменяет своей первоначальной длины.

Нейтральный слой при r/S ≥ 5 совпадает со средней по толщине сечений линией 00 изгибаемой заготовки а при r/S

Длина нейтральной линии изогнутых участков при угле изгиба (в радианах) определяется по формуле:

(2)

В нашем случае изгиб осуществляется на угол Ψ = 90°, следовательно,

(3)

Радиус нейтрального слоя при изгибе прямоугольный заготовок:

ρ = r + xS, (4)

где: r – внутренний радиус гибки, мм.;

x – коэффициент смещения нейтрального слоя (приложение, табл.5);

S – толщина заготовки, мм.

После проведения расчетов сделать эскиз развертки детали с простановкой размеров.

Определение размеров заготовки при гибке производится как развертка детали, при этом суммируются длины прямолинейных участков и длины закруглений, подсчитанных по нейтральному слою. Такие расчеты не представляют существенных затруднений. На практике при гибке особо сложных деталей рекомендуется получить их развертку опытным путем, так как не всегда удается точно подсчитать ее теоретически.

Различают два основных случая гибки: 1) по кривой определенного радиуса; 2) под углом закругления при r

Гибка по кривой определенного радиуса.

Для определения длины заготовки можно пользоваться способом развёртки детали, основанном на том, что нейтральная линия сохраняет при гибке свои первоначальные размеры и расположена в местах закруглений на расстоянии х 0 s от внутренней стороны изделия (рис. 2.4). Поэтому для определения длины заготовки сложной детали следует просуммировать длину прямолинейных участков загибаемого изделия с длиной закругленных участков, подсчитанных по нейтральному слою.

Для детали с одним перегибом при угле длина заготовки определяется по формуле

, (2.13)

где l 1 , l 2 – длина прямолинейных участков загибаемого изделия, мм;

l 0 - длина нейтрального слоя закругленного участка, мм ;

r - радиус закругления, мм ;

Угол гибки, град;

х 0 - коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя.

Для детали с несколькими углами длина заготовки определяется по формуле

Рис. 2.4 Расчёт длинны заготовки

Для малых упругопластических деформаций, (при гибке заготовок с относительным радиусом закругления r / s >5 ) принимают, что нейтральный слой проходит по середине толщины полосы р(р 0 )=р ср то есть его положение определяется радиусом кривизны р= r + s /2 . А х 0 находится по формуле:

Для значительных пластических деформаций, что имеет место при гибке заготовок с относительным радиусом закругления изгиб сопровождается уменьшением толщины материала и смещением нейтрального слоя в сторону сжатых волокон. В этих случаях радиус кривизны нейтрального слоя деформации следует определять по формуле:

где - коэффициент утонения материала (толщина материала после гибки, мм).

Коэффициент утонения при гибке зависит от рода материала, относительного радиуса гибкии угла загиба. Расстояние нейтрального слоя от внутренней поверхности загибаемой заготовки при гибке широких полос находится по формуле

Значения коэффициентов их о для гибки приводятся в справочниках.

Гибка под углом без закругления.

При гибке под углом без закруглений или с закруглениями очень малого радиуса () , что сопровождается значительным утонением металла в местах перегиба, для определения размера заготовки (рис.2.5) до гибки АБ и после гибки АВГ, пользуются методом равенства масс.

Рис.2.5 Расчет длины заготовки

На практике, пользуются следующей формулой:

, (2.20)

где L – длина заготовки;

Величина прибавки (припуска) материала на образование угла.

Обычно эта величина в зависимости от твердости и толщины материала принимается равной на каждый угол. При этом, чем мягче материал, тем меньше прибавка, и наоборот.

Длина заготовки для n прямых углов, может быть определена по формуле:

При последовательной гибке. При одновременной гибке углов, изгиб сопровождается растяжением материала в середине и по концам участков. В этом случае растяжение материала получается на большей части изгибаемой заготовки, так что здесь образование углов идет частично за счет растяжения материала прямых участков. Поэтому для этих случаев прибавку к длине заготовки рекомендуется брать вдвое меньше, чем при последовательной гибке, то есть принимать.

Рассмотрим ситуацию, которая нередко возникает на гибочном производстве. Особенно это касается небольших цехов, которые обходятся средствами малой и средней механизации. Под малой и средней механизацией я подразумеваю использование ручных или полуавтоматических листогибов. Оператор суммирует длину полок, получает общую длину заготовки для требуемого изделия, отмеряет нужную длину, отрезает и.. после гибки получает неточное изделие. Погрешности размеров конечного изделия могут быть весьма значительными (зависит от сложности изделия, количества гибов и т.д.). Все потому, что при расчетах длины заготовки нужно учитывать толщину металла, радиус гибки, коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор). Именно этому и будет посвящена данная статья.

Итак, приступим.

Честно говоря, произвести расчет размеров заготовки несложно. Нужно только понять, что нужно брать в расчет не только длины полок (прямых участков), но и длины криволинейных участков, получившихся ввиду пластических деформаций материала при гибке.

Притом, все формулы уже давно выведены «умными людьми», книги и ресурсы которых я постоянно указываю в конце статей (оттуда вы, при желании, можете получить дополнительные сведения).

Таким образом, для расчета правильной длины заготовки (развертки детали), обеспечивающей после гибки получение заданных размеров, необходимо, прежде всего, понять, по какому варианту мы будем производить расчет.

Напоминаю:

Таким образом, если вам нужна поверхность полки А без деформаций (например для расположения отверстий), то вы ведете расчет по варианту 1 . Если же вам важна общая высота полки А , тогда, без сомнения, вариант 2 более подходящий.

Вариант 1 (с припуском)

Нам понадобится:

в) Суммировать длины этих отрезков. При этом, длины прямых участков суммируются без изменения, а длины криволинейных участков – с учетом деформации материала и соответственного смещения нейтрального слоя.

Так, например, для заготовки с одним гибом, формула будет выглядеть следующим образом:

Где X 1 – длина первого прямого участка, Y 1 – длина второго прямого участка, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k S – толщина металла.

Таким образом, ход расчета будет следующим..

Y1 + BA1 + X1 + BA2 + ..т.д

Длина формулы зависит от количества переменных.

Вариант 2 (с вычетом)

По моему опыту, это самый распространенный вариант расчетов для гибочных станков с поворотной балкой. Поэтому, давайте рассмотрим этот вариант.

Нам также необходимо:

а) Определить К-фактор (см таблицу).

б) Разбить контур изгибаемой детали на элементы, представляющие собой отрезки прямой и части окружностей;

Здесь необходимо рассмотреть новое понятие – внешняя граница гибки.

Чтобы было легче представить, см рисунок:

Внешняя граница гибки – вот эта воображаемая пунктирная линия.

Так вот, чтобы найти длину вычета, нужно от длины внешней границы отнять длину криволинейного участка.

Таким образом, формула длины заготовки по варианту 2:

Где Y 2 , X 2 – полки, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k – коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор), S – толщина металла.

Вычет у нас (BD ), как вы понимаете:

Внешняя граница гибки (OS ):

И в этом случае также необходимо каждую операцию рассчитывать последовательно. Ведь нам важна точная длина каждой полки.

Схема расчета следующая:

(Y2 – BD1 / 2) + (X2 – (BD1 / 2 + BD2 / 2)) + (M2 – (BD2 / 2 + BD3 /2)) + .. и т.д.

Графически это будет выглядеть так:

И еще, размер вычета (BD ) при последовательном расчете считать надо правильно. То есть, мы не просто сокращаем двойку. Сначала считаем весь BD , и только после этого получившийся результат делим пополам.

Надеюсь, что этой своей ремаркой я никого не обидел. Просто я знаю, что математика забывается и даже элементарные вычисления могут таить в себе никому не нужные сюрпризы.

На этом все. Всем спасибо за внимание.

При подготовке информации я использовал: 1. Статья «BendWorks. The fine-art of Sheet Metal Bending» Olaf Diegel, Complete Design Services, July 2002; 2. Романовский В.П. «Справочник по холодной штамповке» 1979г; материалы англоязычного ресурса SheetMetal.Me (раздел “Fabrication formulas”, ссылка:

Длину развертки определяют, полагая что длины прямых участков детали при гибке остаются неизменными, а у изогнутых участков находят длину нейтрального слоя (см. гл. I).

Радиус нейтрального слоя (рис. 47, а) R=r + Sx, (97)

где r — внутренний радиус гибки в мм; S — толщина материала в мм; х — величина, зависящая от отношения r/S (табл. 36).

Рис. 47. Схема расчета длины развертки : а — расположение нейтральной линии гибки; б — разделение развертки на участке для расчета

Длина развертки (в мм) изгибаемой детали (рис. 47, б) равна

где ∑l — сумма прямых участков в мм; α — угол гибки в град; R — расчетный радиус нейтрального слоя, определяемый по формуле (97).

При завивке шарниров (петель) под действием внешних сил трения, препятствующих деформированию, коэффициент х приобретает значения, приведенные в табл. 37.

36. Значения величины х

37. Значения величины х при завивке шарнира

Если в чертеже гнутой детали задано одностороннее расположение поля допуска (рис. 48, а), то для определения длины развертки расчет ведут по серединам полей допусков (рис. 48, б).

Рис. 48. Схема назначения технологических размеров и допусков на изгибаемые детали

Размеры разверток гнутых деталей, рассчитанные по формуле (98), следует уточнять в тех случаях, когда за один ход образуется несколько углов, причем характер деформации существенно отличается от чистого изгиба, что наблюдается при гибке деталей, показанных на рис. 49, а, б, в, а также в случае гибки ушков, петель и т. п. (рис. 49, г).

В табл. 38 приведены вспомогательные формулы для расчета длины развертки гнутых деталей при различных способах задания размеров на чертеже гнутой детали и различных формах сопряжений.

Рис. 49. Примеры необходимой опытной отработки длины развертки

38. Вспомогательные формулы для расчета развертки

Исходные данные	Эскиз	Формулы для расчета длины развертки в мм
Размеры от центра закругления изогнутого профиля
Размеры от точки пересечения продолжения линий наружного контура
Размеры от касательных к наружному контуру		X
Примечание. Значение x определяют по табл. 36.

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.

Когда нужны расчеты

Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ

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

При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.

Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.

Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. При строительстве магистралей протяженностью в километры, точный расчет экономит предприятию немалые средства.

При определении рационально оправданного сечения профиля, которое могло бы обеспечить максимальную проводимость водопроводной или отопительной сети.

Определение параметров трубы

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.

Внутренняя поверхность

Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.

При определении данного параметра следует учитывать:

Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.

На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.

При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.

Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.

Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.

Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.

В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:

S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.

Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции

Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!

Задание: Рассчитать и сконструировать машинную цельную развертку из твердого сплава с режущей частью и коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия диаметром D 0 = 12Н7 в заготовке из стали 40Х с σ в = 750 МПа. Диаметр предварительно обработанного отверстия d = 12,6 мм, длина детали l = 30 мм. Станок вертикально-сверлильный 2Н125.

1 Определение исполнительных диаметров рабочей части развертки для отверстия D 0 = 12Н7.

Поле допуска на обрабатываемое отверстие по ГОСТ 25347-82 равно 12 +0,018 (D 0 max = 12,018 мм;D 0 min = 12,000 мм).

Допуск диаметра отверстия (IT ), соответствующий заданному допуску Н7, составляет 0,018 мм.

максимальный диаметр развертки D max =D 0 max – 0,15IT;

минимальный диаметр развертки D min =D 0 min – 0,35IT,

D max = 12,018 – 0,003 = 12,015 мм,

D min = 12,000 – 0,007 = 12,008 мм.

Полученные значения совпадают с табличными (см. таблицу В.5).

Материал режущей части – Т15К6 (ГОСТ 3882-74).

Материал хвостовика – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71).

По ГОСТ 16087-70 определяем основные размеры развертки:

L = 150 мм;l = 22 мм;z= 6;d= 10 мм;l 2 = 27 мм;l 3 = 36 мм;l 4 = 19 мм.

2 Геометрические параметры развертки

φ = 45° – главный угол в плане;

γ = 5º – передний угол;

α= 6º – задний угол по вспомогательной режущей кромке;

α с = 15º – задний угол по спинке ножа.

f 1 = 0,25…0,4 мм.

3 Обратная конусность

∆ = 0,05 мм.

4 Длина заборной части развертки, мм

где D = 12 мм;

5 Угловой шаг зубьев

ω 1 = 58°01’; ω 2 = 59°53’; ω 3 = 62°05’.

6 Основные размеры профиля канавок

f = 0,1-0,25 мм;f 1 = 0,6-1,0 мм; β = 75°-80°;r = 0,5 мм.

7 Глубина резания

t = 0,5(D –d ) = 0,5(12 – 11,6) = 0,2 мм. (3.68)

S = 0,9 мм/об .

Вводим поправочный коэффициент K us = 0,7 ,

S= 0,9·0,7 = 0,63 мм/об

9 Скорость резания

где T = 30 мин – ;

100,6; q = 0,3;x = 0;y = 0,65;m = 0,4 .

где ;

Частота вращения инструмента

10.1 Определение действительной частоты вращения

n д = 2000 об/мин (см. приложение В).

Фактическая скорость резания

Крутящий момент