Procedee de prelucrare prin îndoire

9.1. Aspecte de bază ale procesului de îndoire

Îndoirea este o operaţie de deformare plastică a semifabricatului realizată prin

încovoiere plană în jurul unei muchii (de regulă rectilinie). La această deformare, straturile de

metal din interiorul porţiunii îndoite se comprimă în direcţie longitudinală şi se întind în direcţie

transversală, în timp ce straturile de la exteriorul zonei îndoite se întind în direcţie longitudinală

şi se comprimă în direcţie transversală (fig. 9.1). Acest mod de deformare a materialului în

timpul îndoirii conduce la o stare neuniformă de tensiuni şi deformaţii, destul de complexă.

Între straturile exterioare şi cele interioare ale zonei îndoite se află unul a cărui

lungime nu se modifică, tensiunea de întindere din el fiind nulă, şi care poartă numele de strat

neutru. Poziţia lui în raport cu suprafaţa interioară a zonei îndoite este determinată prin

coeficientul x0 (sau raza sa de curbură rn).

Distorsionarea secţiunii transversale este mai puternică atunci când dimensiunile

secţiunii transversale ale semifabricatului sunt comparabile, dar pentru grosimi g mici şi lăţimi b

comparativ mult mai mari (cazul tablelor subţiri) aceasta nu mai este sesizabilă, având de-a face

de fapt cu o altă schemă a stării de tensiuni şi deformaţii.

Sub aspect tehnologic se deosebesc două situaţii de îndoire:

Ä - îndoirea cu rază de îndoire, când r > 0,1g;

Ä - îndoirea cu rază de îndoire mică (sau fără rază), când r = (0 0,1)g, caz în care

apare o deformare plastică foarte importantă şi diferită de cea de la îndoirea obişnuită

(anterioară);

La îndoirea cu rază de îndoire, fazele succesive

de deformare ale semifabricatului solicitat la încovoiere sunt

cele din figura 9.2. Se remarcă că pe măsură ce procesul de

îndoire avansează, raza de curbură şi lungimea de rezemare l

se micşorează treptat, astfel încât, momentul de încovoiere

dat de reacţiunile din punctele de rezemare ale

semifabricatului pe placa de îndoire va fi maxim la sfârşitul

deformării. Tot atunci se va realiza şi un contact mai

complet dintre semifabricat şi placa de îndoire.

Pentru a analiza starea de tensiuni din zona îndoită, se consideră un sistem de referinţă

polar având axa q orientată după direcţia tangenţială la zona îndoită şi axa r după direcţia normală

la aceiaşi zonă (fig.9.3). Considerând că avem de-a face cu o problemă plană de tensiuni şi

deformaţii în care tensiunile sr şi sq sunt tensiuni normale principale, ecuaţia de echilibru a

tensiunilor ce acţionează asupra unui volum infinit mic de material are forma:

Pentru această situaţie, condiţia de plasticitate

Tresca are forma:

sr - sq = ±Rc , (9.2)

urmând ca starea de tensiuni să fie analizată separat pentru zona

întinsă, în care rm £ r £ R, şi pentru cea comprimată, în care r £

r £ rm , unde rm este raza medie; r - raza curentă; Rc este limita

de curgere a materialului, iar celelalte notaţii au semnificaţia

din figura 9.1 şi 9.3. Semnul plus se consideră pentru zona

comprimată iar minus pentru cea întinsă.

Rezolvând sistemul compus din ecuaţiile (9.1) şi