Стальные гнутые криволинейные профили, широко применяемые в
строительстве, машиностроении, обычно изготовляются из полосовой
заготовки дискретным способом — на прессах [1–3] или непрерыв-
ным — на профилегибочных станах [4, 5].
Особенностью процесса гибки полосы в калибре является различ-
ная картина деформации, зависящая от конструкции применяемого
инструмента. Если при производстве профилей на прессах деформа-
цию можно принять плоской, то на профилегибочных станах схема
деформации и напряжений является объемной. При этом уравнения
равновесия такой системы для нормальных
σ
и касательных
τ
напря-
жений можно записать в виде
∂σ
r
∂r
+
∂τ
rz
∂z
+
σ
r
−
σ
θ
r
= 0;
∂σ
z
∂z
+
∂τ
rz
∂r
+
∂τ
zr
∂r
= 0
,
(1)
с условием пластичности
σ
θ
−
σ
r
=
±
σ,
(2)
в котором для напряжения текучести
σ
т
знак “плюс” принимается
для наружных (растянутых) слоев, а знак “минус” — для внутренних
(сжатых) слоев.
Исследуя напряженно-деформированное состояние изгибаемой по-
лосы, следует учитывать направление сил трения на поверхностях вал-
ков, контактирующих с заготовкой: сила трения на внутренней поверх-
ности верхнего формующего валка направлена на втягивание полосы в
калибр нижнего валка. Напротив, возникающее трение в нижнем вал-
ке препятствует перемещению полосы в вертикальном направлении
из-за ее натяжения и упругой разгрузки. Это взаимодействие изме-
няет происходящие деформационные процессы вследствие изменения
контакта полосы с валками.
При заходе в калибр в первых клетях полоса своими наружными
кромками будет соприкасаться с нижним валком, а внутренними —
с верхним (рис. 1). Результирующая сила от действия рабочей силы
и силы трения, направленная под некоторым углом к оси полосы,
может вызвать отход полосы от верхнего валка, образуя таким образом
бесконтактную гибку [6].
Рис. 1. Последовательная формовка
полосы в валках профилегибочного
стана
86 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 5
