Технические рекомендации по гибке и вальцовке стали Hardox
Стали марки Hardox отличаются высокой прочностью в сочетании с высокой чистотой, кроме того компания SSAB изготавливает листы из стали Hardox с малыми допусками на толщину. Благодаря этому листовая сталь Hardox прекрасно подходит для холодной гибки.
Результаты гибки зависят от листа, инструментов и используемой технологии.
Характеристики листа, влияющие на качество гибки:
Марка стального листа:
Следует иметь в виду, что изгибающее усилие и пружинение листа возрастают с увеличением твёрдости листа. Типичные значения прочности на разрыв приведены ниже:
Марка стали | Прочность на разрыв Rm [Н/мм2] | Относительное удлинение As [%] | Твёрдость [HBW] |
Hardox 400 | 1 250 | 10 | 400 |
Hardox 450 | 1 440 | 9 | 450 |
Hardox 500 | 1 550 | 8 | 500 |
Таким образом, чем прочнее и тверже лист, тем:
- Больше необходимое изгибающее усилие
- Больше пружинение
- Больше требуемый радиус пуансона
- Больше требуемая ширина зева матрицы
Качество поверхности стального листа:
Наши рекомендации относятся к толстым листам, подвергнутым дробеструйной обработке, с антикоррозийным покрытием. Необработанные листы можно изгибать по несколько меньшему радиусу. Поверхностные повреждения и ржавчина на стороне листа, на которую при гибке действуют напряжения растяжения, могут в значительной степени ухудшить гибкость листа. В критических случаях такие дефекты можно зачистить.
Качество кромки стального листа
Кромки листа должны быть зачищены от заусенцев и скруглены зашлифовкой.
Толщина стального листа
Как правило, чем тоньше лист, тем меньше возможный радиус изгиба.
Ниже указаны минимальные рекомендуемые радиусы пуансона (R) и ширина зева матрицы (W) для листов толщиной (t) при гибке листа под углом 90° по направлению прокатки и по направлению, перпендикулярному направлению прокатки, а также соответствующее значение угла пружинения.
Марка стали | Толщина [мм] | Поперек R/t | Вдоль R/t | Поперек W/t | Вдоль W/t | Пружинение [°] |
Hardox 400 | t<8 8≤t<20 t≥20 | 2.5 3.0 4.5 | 3.0 4.0 5.0 | 8.5 10.0 12.0 | 10.0 10.0 12.0 | 9-13 |
Hardox 450 | t<8 8≤t<20 t≥20 | 3.5 4.0 5.0 | 4.0 5.0 6.0 | 10.0 10.0 12.0 | 10.0 12.0 14.0 | 11-18 |
Hardox 500 | t<8 8≤t<20 t≥20 | 4.0 5.0 7.0 | 5.0 6.0 8.0 | 10.0 12.0 16.0 | 12.0 14.0 18.0 | 12-20 |
Направление прокатки стального листа.
Лист можно согнуть под меньшим радиусом под прямым углом к направлению прокатки чем по направлению прокатки. (Листы всегда маркируются поперек направления прокатки).
Длина сгиба стального листа.
Если длина сгиба меньше 10-кратной толщины листа, лист часто можно согнуть по меньшему радиусу чем радиусы, указанные в таблице выше.
Характеристики инструмента, влияющие на качество гибки:
Радиус пуансона (R).
При гибке листов из стали Hardox самое важное – использование правильного радиуса пуансона. Рекомендуется использовать пуансона с радиусом, равным указанному или несколько большим чем требуется. (см. таблицу выше).
Ширина зева матрицы (W).
В таблице приведены минимальные рекомендуемые значения ширины зева матрицы, которые обеспечат сведение к минимуму пружинение листа. Увеличение ширины приведет, очевидно, к уменьшению требуемого изгибающего усилия и следов от контакта со штампом, однако при этом возрастет пружинение.
Необходимо иметь в виду, что угол щели должен быть настолько мал, чтобы он допускал достаточный перегиб. При гибке в вальцах величина пружинения будет много больше чем значения, указанные в таблице.
Технология гибки:
Трение.
Кромки матрицы должны быть чистыми и не иметь повреждений. Требуемое изгибающее усилие и опасность растрескивания можно снизить путем использования круглых стержней, свободно вращающихся в проточках кромок, и/или путем смазывания кромок матрицы.
Угол сгиба.
Рекомендованные величины, приведенные в таблице, относятся к гибке под углом 90°, если угол сгиба меньше, можно использовать пуансон с меньшим радиусом. Следует иметь в виду, что угол сгиба имеет меньшее влияние на требуемое усилие и пружинение чем ширина зева матрицы и марка стали. Пружинение может быть скомпенсировано перегибом на соответствующий угол.
Усилие гибки (P).
Требуемое усилие гибки можно посчитать с помощью приведенной ниже формулы. Все размеры должны быть выражены в мм, а результат выражается в тоннах (1 тонна соответствует 10кН) с точностью ±20%. Используемые в формуле обозначения указаны в таблицах.
P=(1,6*b*t2*Rm)/(10000*W)
Если радиус гибочного пуансона значительно больше радиуса, указанного в таблице, требуемое усилие может оказаться больше значения, полученного по этой формуле. Для компенсации такого увеличения усилия следует соответственно увеличить ширину матрицы.