Технология гибки листовых материалов

Одна из актуальнейших проблем в технологии судостроения - гибка стальных, титановых и др. листов для корпусов надводных и подводных судов.

Современное листогибочное оборудование крупнейших российских, прежде всего Санкт-Петербургских, судостроительных предприятий (ОАО Балтийский завод, Адмиралтейские верфи и др.) представлено парком гидравлических прессов с оснасткой, использующей шаблоны и каркасы (деревянные или стальные).

При этом не редки «заповедные» места, где гибка доверена высококвалифицированному «дяде Васе с киянкой», который базирует процесс исключительно на своём богатом практическом опыте, контролируя величину текущего и ожидаемого конечного прогиба визуально.

В дальнем зарубежье уже начали появляться роликовые листогибоч-ные машины с лазерным контролем прогиба. Аналогичные работы ведутся и у нас (ВНИИ ТС).  Однако, завершение разработок и внедрение листогибочных машин нового поколения сдерживается, в частности, отсутствием должного  математического обеспечения процесса автоматического перемещения нажимного элемента машины по вертикали.

Авторами предложен способ гибки листовых материалов,  как одно из возможных решений указанной проблемы. Разработка выполнена на уровне изобретения  (решение о выдаче патента РФ от 18.08.2003).
Способ включает в себя и алгоритм гибки.
Рис.  Схема гибки листа:
1 и 2 – разнесенные на расстояние B нижние приводные валки;
3 – верхний нажимной валок, вращающийся в пассивном режиме за счёт сил трения при его качении по листу между валками 1 и 2 в колебательном режиме с определённой
амплитудой относительно центральной вертикальной координатной оси X-Y;
4 – изгибаемый лист;  x и y – координаты (по осям X и Y соответственно) характерной точки A листа в месте приложения к нему нагрузки  f_x0(x);
y₀ - смещение точки А вдоль оси Y от исходной горизонтальной плоскости листа (Y = 0). Использование предложения позволяет  повысить технико-эксплуатационные возможности способа гибки листового материала путём исключения необходимости в субъективных оценках гибщика и облегчения автоматизации процесса гибки, а также сократить, в связи с этим, процент брака (перегиба) изделий.

Принципиальная новизна предлагаемого способа гибки листов металла и др. материалов заключается:

• в замене не только субъективного фактора, но и возможной, в принципе, процедуры теоретического определения параметров гибки,   процедурой их определения экспериментальным путем непосредственно в процессе гибки;
• в использовании простой, но эффективной  аппроксимации усилий, развиваемых деформированным листом, которая агрегирует все параметры, характеризующие упругие свойства материала,  в двух величинах, легко определяемых экспериментально в процессе гибки.