Гибка листа по радиусу

Содержание

Гибка металлов: методы и технологические особенности

Гибка листа по радиусу

«Гибка» звучит как простой процесс, но в действительности, он очень сложен.»Лист» и «гибка» не очень ассоциируются с высокой технологией. Однако, для того, чтобы гнуть «непослушный» лист необходимы специальные знания и большой опыт. Объясните техническому специалисту, который не знаком с листовым металлом, что в нашем высокотехничном мире невозможно постоянно получать при гибке угол 90°, не меняя параметров настройки.

То получается, а то — нет!

Без изменения программы угол будет меняться, если, например, лист толщиной 2 мм сделан из нержавеющей стали или алюминия, если его длина — 500 мм, 1000 мм или 2000 мм, если гибка производится вдоль или поперек волокон, если линия гибки находится в окружении пробитых или прорезанных лазером отверстий, если лист имеет различную упругую деформацию, если поверхностное упрочнение, вследствие пластической деформации, сильнее или слабее, если… если…

КАКОЙ МЕТОД ГИБКИ ВЫБРАТЬ?

Различается 2 основных метода:Мы говорим о «воздушной гибке» или «свободной гибке», если между листом стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор. В настоящее время это наиболее распространенный метод.

Если лист прижат полностью к стенкам V-образной матрицы, мы называем этот метод «калибровкой». Несмотря на то, что этот метод является достаточно старым, он используется и даже должен использоваться в определенных случаях, которые мы рассмотрим далее.

Свободная гибка

Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.

Основные черты:

  • Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
  • Лист остается «в воздухе» и не соприкасается со стенками матрицы.
  • Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.

Точность настройки оси Y на современных прессах — 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.

Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.

а° /V mm 1,5° 2,5° 3,5° 4,5°
4 0,022 0,033 0,044 0,055 0,066 0,077 0,088 0,099 0,11
6 0,033 0,049 0,065 0,081 0,097 0,113 0,129 0,145 0,161
8 0,044 0,066 0,088 0,110 0,132 0,154 0,176 0,198 0,220
10 0,055 0,082 0,110 0,137 0,165 0,192 0,220 0,247 0,275
12 0,066 0,099 0,132 0,165 0,198 0,231 0,264 0,297 0,330
16 0,088 0,132 0,176 0,220 0,264 0,308 0,352 0,396 0,440
20 0,111 0,166 0,222 0,277 0,333 0,388 0,444 0,499 0,555
25 0,138 0,207 0,276 0,345 0,414 0,483 0,552 0,621 0,690
30 0,166 0,249 0,332 0,415 0,498 0,581 0,664 0,747 0,830
45 0,250 0,375 0,500 0,625 0,750 0,875 1,000 1,125 1,250
55 0,305 0,457 0,610 0,762 0,915 1,067 1,220 1,372 1,525
80 0,444 0,666 0,888 1,110 1,332 1,554 1,776 1,998 2,220
100 0,555 0,832 1,110 1,387 1,665 1,942 2,220 2,497 2,775

Преимущества свободной гибки:

  • Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.
  • Меньшие затраты на инструмент.
  • По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.
  • Можно «играть» усилием: большее раскрытие матрицы означает — меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.
  • Меньшие инвестиции, так как нужен пресс с меньшим усилием.

Все это, однако, теоретически. На практике вы можете потратить деньги, сэкономленные на приобретении пресса с меньшим усилием, позволяющего использовать все преимущества воздушной гибки, на дополнительное оснащение, такое как, дополнительные оси заднего упора или манипуляторы.

Недостатки воздушной гибки:

  • Менее точные углы гибки для тонкого материала.
  • Различия в качестве материала влияют на точность повторения.
  • Не применима для специфических гибочных операций.

Совет:

  • Воздушную гибку желательно применять для листов толщиной свыше 1,25 мм; для толщины листа 1 мм и менее рекомендуется использовать калибровку.
  • Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины листа. Если внутренний радиус должен быть равен толщине листа -рекомендуется использовать метод калибровки. Внутренний радиус меньше толщины листа допустим только на мягком легко деформируемым материале, например меди.
  • Большой радиус может быть получен воздушной гибкой путем использования пошагового перемещения заднего упора. Если большой радиус должен быть высокого качества, рекомендуется только метод калибровки специальным инструментом.

Какое усилие?По причине различных свойств материала и последствий пластической деформации в зоне гибки, определить требуемое усилие можно только примерно.

Предлагаем вам 3 практических способа:

1. Таблица

В каждом каталоге и на каждом прессе вы можете найти таблицу, показывающую требуемое усилие ( Р ) в кН на 1000 мм длины гиба ( L ) в зависимости от:

  • толщины листа ( S ) в мм
  • предела прочности ( Rm ) в Н/мм2
  • V — ширины раскрытия матрицы ( V ) в мм
  • внутреннего радиуса согнутого листа ( Ri) в мм
  • минимальной высоты отогнутой полки ( B ) в мм

Пример подобной таблицыНеобходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.

Рекомендуемое соотношение параметров и усилия

2. Формула

1,42 — это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом. Другая формула дает похожие результаты:

3. «Правило 8»

При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда Р=8хS,где Р выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы \/=2х8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)

Усилие и длина гибаДлина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%.

Например:

Усилие Длина гиба
100% 3 000 мм
75% 2 250 мм
50% 1 500 мм
25% 750 мм

Cовет:
Если материал ржавый или не смазан, следует добавлять 10-15% к усилию гиба.

Толщина листа (S)
DIN допускает значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.

Предел прочности на растяжение ( Rm )Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба.Например : St 37-2: 340-510 Н/мм2

St 52-3: 510-680 Н/мм2

Совет:
Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно!Реальные значения толщины и предела прочности являются важным факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.

V — раскрытие матрицыПо эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм:V=8xSДля большей толщины листа необходимо:V=10xS илиV=12xSРаскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию:• большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус;

• меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.

Внутренний радиус гиба (Ri)
При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации.После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации («обратное пружинение»).В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки.Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это «деформационным упрочнением».

Так называемый «естественный внутренний радиус гибки» зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу: Ri = 5 x V /32 В случае V=8хS, мы можем сказать Ri=Sх1,25

Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус.Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.

Совет:
Если вам нужен маленький внутренний радиус, гните на медленной скорости и поперек волокон.

Минимальная полка (В):
Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:

Угол гиба В
165° 0,58 V
135° 0,60 V
120° 0,62 V
90° 0,65 V
45° 1,00 V
30° 1,30 V
Читайте также  Как сварить емкость из листового железа?

Упругая деформация
Часть упруго деформированного материала «спружинит» обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически. Большинство материалов имеют достаточно постоянную упругую деформацию. Это означает, что материал той же толщины и с тем же пределом прочности спружинит на одинаковую величину при одинаковом угле гибки.

Упругая деформация зависит от:

  • угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
  • толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
  • предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
  • направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.

Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:

Предел прочности в Н/мм2 упругая деформация в °
200 0,5-1,5
250 1-2
450 1,5-2,5
600 3-4
800 5-6

Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).

Калибровка

Точный — но негибкий способ

При этом методе угол гиба определен усилием гиба и гибочным инструментом: материал зажат полностью между пуансоном и стенками V образной матрицы. Упругая деформация равняется нулю и различные свойства материала практически не влияют на угол гиба.Рассчитать требуемое усилие гиба очень трудно. Самый надежный способ -выяснить необходимое усилие путем пробной гибки короткого образца на испытательном гидравлическом прессе.

Грубо говоря, усилие калибровки в 3 -10 раз выше усилия свободной гибки.

Преимущества калибровки:

  • точность углов гиба, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала
  • возможно выполнение всех специальных форм с помощью металлического инструмента
  • маленький внутренний радиус
  • большой внешний радиус
  • Z-образные профили
  • глубокие U-образные каналы
  • возможно выполнение всех специальных форм для толщины до 2 мм с помощью стальных пуансонов и матриц из полиуретана.
  • превосходные результаты на гибочных прессах, не имеющих точности, достаточной для свободной гибки.

Недостатки калибровки:

  • требуемое усилие гиба в 3 — 10 раз больше, чем при свободной гибке;
  • нет гибкости: специальный инструмент для каждой формы;
  • частая смена инструмента (кроме больших серий).

Следующая страница: Кондитеры и кондитерские столы

Источник: http://rus-met.ru/text/gibka-metallov/

Минимальный радиус гибки листового металла

Гибка листа по радиусу

Расчет гибки металла. Гибка толстого металла. Минимальные радиусы гибки металла. 4.25/5 (84.95%) проало 105

И котельном производстве необходимо в большом количестве изготовлять изделия цилиндрической, конической, сферической и равных других форм преимущественно из листового, а также из профильного металла. Для этого материал должен подвергаться гибке, которая может быть выполнена холодным и горячим способом.

Холодная гибка металла.

Холодная гибка применяется главным образом при изгибании металла и одном направлении по образующим цилиндра или конуса. Изгибание же по разным направлениям для получения сферической формы сопряжено с очень значительными внутренними напряжениями, возникающими в металле, сильно изменяющими его структуру. Во избежание внутренних напряжений гибка металла производится, когда он находился в нагретом состоянии.

При холодном изгибании листового или профильного металла существует определенное предельное соотношение между толщиной листа, размерами профиля и радиусом изгиба. За пределами этого соотношения гибка металла сопровождается изменениями его механических свойств.

Предел безвредного удлинения при холодном загибе листа на основании опытных данных составляет около 7%.

Горячий способ гибки. Горячая гибка металла.

Профильный металл большей частью загибается в горячем состоянии, за исключением тех случаев, когда радиус загиба настолько велик по отношению к размерам профиля, что эта операция загиба легко выполнима в холодном состоянии без всякого вреда для металла.

https://www.youtube.com/watch?v=vJyw4grp4zQ

После горячей гибки металла, меняется его структура, а именно, после нагрева и гибки происходит охлаждение, что вызывает уменьшение размеров зерна в металле, благодаря чему происходит увеличение некоторых свойств: упругости, твердости, предела прочности при разрыве, в то время, как сжатие и вязкость существенно не меняются. Также охлаждение металла сопровождается уменьшением удлинения при разрыве

Температура горячей гибки листа.

Конечная температура горячей обработки не должна спускаться ниже 780°. При температуре горячей обработки низкоуглеродистой стали в 800—900° образуется структура, обеспечивающая высокие механические свойства металла.

Пережог металла.

Продолжительное нагревание металла при температуре, близкой к температуре плавления, вызывает явление пережога, которое ухудшает свойства металла. При пережоге происходит поверхностное обезуглероживание и окисление поверхности металла. Продолжительное пребывание металла при температуре выше нормального нагрева вызывает явления перегрева. Перегрев характеризуется образованием крупнозернистой структуры.

Расчет гибки металла.

Таким образом, если согнуть лист длиной L и толщиной S в барабан, то нейтральное волокно, проходящее посредине толщины листа равное по длине L, дает в результате загиба окружность диаметра:

Do = L/π

Расчет внутреннего диаметра.

При толщине стенок цилиндра S внутренний диаметр его будет равен:

D = Dо — S = (L — πS)/ π,

Расчет наружного диаметра.

А наружный диаметр будет равен:

D1 = Dо + S = (L + πS)/ π

и разность длины соответственных окружностей составит:

πD1 — πD = π((L + πS)/ π) — π((L — πS)/ π) = L + πS — L + πS = 2πS

Согласно вышеприведенному требованию отношение 2πS : πD не должно превышать 0,05.

Гибка толстого металла.

Из требования 2πS/πD ≤ 0,05 следует, что D ≥ 2S/0,05 = 40S, т. е.

минимально допустимый внутренний диаметр барабана должен равняться сорокакратной толщине листа, а радиус загиба – двадцатикратной. Таким образом, для листа толщиной 20мм барабан должен иметь внутренний диаметр не менее 800 мм.

Минимальные радиусы гибки металла.

Согласно этому правилу можно составить следующую таблицу:

Толщина листа в мм 10 12 14 16 18 20
Минимально приемлемыйдиаметр барабана в мм 400 480 560 640 720 800

При загибании листа на диаметр меньший, чем указанное соотношение, необходимо полученное изделие отжечь подвергнуть низкому отпуску для уничтожения вредных последствии деформации и восстановления нормальной структуры металла или производить гибку нагорячо.

Согласно выработанным нормам, листы толщиною свыше 40 мм рекомендуется загибать при температуре красного каления (около 1000 – 1100°). Холодное загибание листов производится на особых листозагибных станках различных конструкций. Технология операции загиба или вальцевания листов тесно связана с конструкцией гибочных станков.

Статья оказалась полезной?! Поделись в соц. сетях! СПАСИБО!

Источник: https://mechanicinfo.ru/raschet-gibki-metalla-gibka-tolstogo-metalla-minimalnye-radiusy-gibki-metalla/

Гибка листового металла длиной до 4 метров, толщиной до 16 мм на прессах AMADA. Сложные гибы. Выполняем заказы точно в срок!

Для изготовления деталей (изделий) методом гибки необходимо предоставить развертки на изделия, чертежи на изделия и заявку (спецификацию).

Требования к разверткам:

  • — Развертки принимаются в электронном виде в формате DWG или DXF с указанием линии гибов;
  • — Контур изделий (деталей) в масштабе 1:1;
  • — На контуре должны отсутствовать скрытые разрывы, недоводы, пересечения, точки, короткие штрихи, наложенные линии;
  • — Отсутствие сплайнов (прямолинейные участки должны быть отрисованы линиями, криволинейные – дугами);
  • — На контуре должны отсутствовать любые линии или точки, не составляющие контур (размерные, осевые, штриховка, надписи и т.д.);
  • — Каждая развертка в отдельном файле;
  • — Наименование файла должно отражать наименование изделия (детали) и использовать только латинские буквы и/или цифры

Источник: https://varimtutru.com/minimalnyy-radius-gibki-listovogo-metalla/

Гибка металла по радиусу

Гибка листа по радиусу

Гибка — один из ключевых способов металлообработки. Технологический процесс позволяет из плоской прямолинейной заготовки получить изделие изогнутой формы. Один из видов гибки металла — радиусная. Он подразумевает использование листогибочных прессов, которые способны придать листу или трубе нужный угол. Гибка позволяет избежать штамповки и сварки, получать изделия необходимой формы за меньшую стоимость.

Рисунок 1 — Гибка по радиусу

Востребованность технологии «гибка металла по радиусу»

Методом гибки металла под углами и разными радиусами получают:

  • элементы навесных фасадов;
  • металлическую мебель;
  • карнизы;
  • детали интерьера;
  • рекламные штендеры и др.

Рисунок 2 — Радиусная гибка швеллера

С необходимостью радиусной гибки металла часто сталкиваются в быту, при строительстве и ремонте. Например, когда требуется согнуть профильную трубу под определенным углом без лишних деформаций и изломов. Сделать это самостоятельно вряд ли получится. Качественно выполнить работу можно только с помощью профессионального станка. Задача машин — совершение пластической деформации без порчи металла. Технология позволяет учитывать характеристики заготовки и производить продукцию с разными техническими данными.

Как подготовить листовой металл к гибке по радиусу

Прежде чем использовать станки для радиусной гибки листового металла, важно правильно подготовиться к процессу:

  1. провести анализ характеристик будущего изделия;
  2. рассчитать усилие, которое требуется приложить;
  3. подобрать типоразмер оборудования;
  4. выполнить чертежи заготовки;
  5. рассчитать параметры деформации;
  6. спроектировать инструментальную оснастку.

Важный этап — подбор материала и проверка его на пригодность. Когда параметры гибки определены, нужно понять, подойдут ли для работы существующие заготовки. Для этого необходимо:

  • определить пластические характеристики изделия, сверить результаты с реальными напряжениями, которые возникают при сгибании;
  • определить минимальный радиус гибки листового металла, при котором риск образования трещин не велик;
  • выявить возможность деформации заготовки после обработки давлением, особенно если конечная конфигурация отличается сложностью.

Результаты подобного исследования могут быть различными. Проверив все, специалисты выносят соответствующие решения:

  • заменить заготовку на более пластичную;
  • нагреть металл перед деформацией;
  • провести разупрочняющую термообработку.

Важно: перед гибкой нужно определить наименьший угол, минимальный радиус, угол пружинения выбранного листа металла.

Как осуществляется гибка листового металла по радиусу

Гибочные операции — главные способы обработки листового металла. Сначала листы подготавливаются в гибочных станках на заготовительных участках. Часто заготовки разрезаются на штрипсы — полосы определенной ширины, которые затем деформируются согласно плану.

Рисунок 3 — Гибка листового проката

При выполнении радиусной гибки листового металла следует учитывать ряд особенностей:

  1. В результате обработки давлением металл становится волокнистым. Чтобы не появились трещины, гибку проводят поперек волокон. Также лист можно гнуть так, чтобы линия изгиба была под углом 45° к направлению волокон.
  2. Металл обладает текучестью. Если превысить ее предел, лист порвется.
  3. В месте гиба возникают изменения: металл истончается, деформируется в поперечном сечении, нейтральный слой смещается в сторону меньшего радиуса (изначально он расположен либо в середине, либо в центре тяжести).
Читайте также  Сварка листового металла встык

Особые сложности возникают при работе с заготовками малого размера. Важно помнить следующее:

  • при малом радиусе гибки деформация охватывает большую часть заготовки;
  • при большом радиусе — такого эффекта нет.

Как выполняется гибка труб по радиусу

Понятие радиуса существует не только при гибке листового металла, но и при деформации труб. Использование специального оборудования позволяет сократить количество сварных швов и повысить качество монтажа.

Технология сгибания стальных труб позволяет полностью или частично деформировать заготовки. По внутреннему радиусу полый профиль испытывает сжимающую силу, а по внешнему — растягивающую. Процесс имеет свои особенности:

  • при сгибании некоторые участки трубы могут деформироваться так, что нарушается соосность;
  • радиальные силы, которые растягивают наружную стенку, могут стать причиной разрыва металла;
  • сдавливающие тангенциальные силы, действующие на внутреннюю стенку, при неравномерном гибе могут стать причиной появления складок — гофрирования металла.

Чтобы согнуть трубу по радиусу, можно использовать два основных метода:

  1. холодный;
  2. с предварительным разогревом нужного участка.

Холодная гибка применяется для труб малого диаметра. Она подразумевает обязательное выяснение минимального радиуса сгибания.

Предварительный разогрев используется для повышения пластичности металла и снижения риска появления дефектов. Чаще всего данный способ применяется для труб крупного диаметра. На осуществление работ с предварительным разогревом нужно больше времени и трудозатрат.

Оба метода предполагают знание технологических процессов. Только при соблюдении соответствующих норм и стандартов можно осуществить радиусную гибку без образования трещин или складок на стенках.

Рисунок 4 — Радиусная гибка труб

Радиусы гибки листового металла

При деформировании заготовок важно знать минимальные радиусы гибки листового металла. Для каждого элемента или сплава эти показатели разные. Если их не учитывать, заготовку легко испортить.

Кроме материала, на радиус гибки влияют:

  • вид листов (отожженные, наклепанные);
  • положение линии гиба (вдоль или поперек волокон).

Минимальный радиус гибки листового металла

Для примера рассмотрим минимальные радиусы гибки металла в таблице.

Материал Отожженные Наклепанные
Линия сгиба
Поперек волокон Вдоль волокон Поперек волокон Вдоль волокон
Алюминий 0,2 0,3 0,8
Медь 0,2 1 2
Латунь Л68 0,2 0,4 0,8
Мягкий дюралюминий 1 1,5 1,5 2,5
Твердый дюралюминий 2 3 3 4
Сталь 05–08 0,2 0,2 0,5
Сталь 8–10, Ст1 и Ст2 0,4 0,4 0,8
Сталь 15–20, Ст3 0,1 0,5 0,5 1
Сталь 25–30, Ст4 0,2 0,6 0,6 1,2
Сталь 35–40, Ст5 0,3 0,8 0,8 1,5
Сталь 45–50, Ст6 0,5 1 1 1,7
Нержавеющая сталь Х18Н9Т 1 2 3 4

Максимальный радиус гибки листового металла

Понятия максимального радиуса гибки нет. Если специалист точно знает, какой минимальный радиус гибки листового металла, значит, любые более крупные варианты подходят.

Расчет радиуса гибки листового металла

Из выше написанного следует, что расчет радиуса гибки листового металла, основывается на его параметрах. В учет берется материал изготовления, толщина изделия, способ изготовления заготовки, а также пожелания заказчика. Последние напрямую зависят от того, какое изделие необходимо получить.

ГОСТ радиуса гибки листового металла

Поможет определить радиус гибки листового металла ГОСТ и другие отраслевые стандарты. Например, для листовых материалов из сталей разработан ОСТ 1 00286-78. Этот документ устанавливает расчетную формулу, необходимую для определения минимального радиуса сгиба изделий толщиной до 3 мм. А в ГОСТ 17040-80 можно найти формулу для определения минимально допустимого радиуса сгиба за одну операцию штамповки при свободной гибке материала толщиной 4 мм.

Источник: https://www.metistr.ru/stati/gibka-metalla-po-radiusu

Гибка металла

Гибка листа по радиусу

Тысячи лет в авангарде научно-технического прогресса

Гибка металла в современных технологиях

Гибкой называют образование (изменение) углов между фрагментами заготовки или придание ей криволинейной формы. Гибка металла ─ один из самых распространенных производственных процессов в металлообработке, которая, несмотря на стремительное развитие инновационных направлений ─ электроники, компьютерной техники, биотехнологии и др., продолжает оставаться становым хребтом индустрии.

Наряду с обработкой металлов резанием важное место занимает обработка металлов давлением ─ группа технологических процессов, позволяющих изменять форму металлической заготовки без нарушения ее сплошности в результате пластической деформации.

Основные виды обработки металлов давлением ─ волочение, ковка, прессование, прокатка, штамповка.

Слова «гибка металла» объединяют технологические операции по приданию изогнутой формы всей металлической заготовке или ее части посредством ковки и холодной (реже горячей) штамповки.

Гибка может быть самостоятельной операцией или одним из звеньев технологического процесса. Кроме того, правка и гибка металла, а также резка и гибка металла ─ важнейшие компоненты слесарного дела. Использование гибки помогает избежать сварки, а значит ─ появления швов и в последующем связанной с ними коррозии.

Физические особенности гибки металла. Пружинение

Важнейшее качество изгибаемого материала ─ пластичность. Т. е. способность, не разрушаясь, деформироваться под воздействием внешних нагрузок, а после их прекращения сохранять измененную форму.

Гибка листового металла сопровождается упругопластической деформацией участка заготовки в месте контакта с пуансоном.

Изгибаемый лист по толщине можно условно разделить на две зоны: зону, где продольные волокна удлиняются, и зону, где они укорачиваются. Растягиваются (удлиняются) наружные по отношению к пуансону слои материала, сжимаются ─ внутренние. С испытывающими деформацию растяжения наружными волокнами заготовки связана главная опасность ее разрушения в процессе гибки.

При гибке узких полос в месте изгиба наблюдается заметное искажение поперечного сечения: изменяется его форма, уменьшается толщина заготовки. При гибке широких полос и листов утонение материала происходит почти без искажения формы поперечного сечения.

Гибка металла сопровождается явлением пружинения. Оно выражается в том, что при снятии нагрузки растянутые слои заготовки упруго сжимаются, а сжатые растягиваются. Это приводит к изменению угла гибки. Размеры заготовки отклоняются от размеров, заданных инструментом.

Величина угла пружинения зависит от нескольких факторов ─ радиуса гибки детали, толщины листа, упругих свойств и однородности (неоднородности) материала.

Угол пружинения может быть как положительным, так и отрицательным. Для предотвращения или хотя бы ослабления этого явления применяют гибку с последующей калибровкой.

Гибка алюминия

Сегодня в связи с ростом потребления алюминия, особенно в транспортном и энергетическом машиностроении и при производстве строительных металлоконструкций, особое значение приобрела гибка алюминия.

Преимущества изделий из алюминиевых сплавов общеизвестны. Они обладают высокими антикоррозионными свойствами, лучше чем стальные поглощают энергию удара. Но все-таки главные их достоинства ─ легкость и высокая удельная прочность. Замещение «традиционной» стали алюминиевыми сплавами ─ стратегическое направление современной индустрии.

В транспортном машиностроении одним из приоритетов является снижение массы транспортных средств. Изготовление кузова автомобиля из алюминиевых сплавов приводит не только к снижению расхода горючего, но, что еще важнее, ─ к уменьшению выбросов вредных веществ. Гибка листового алюминия ─ важная часть технологического цикла при производстве таких частей автомобилей как капот, крышка багажника, передние и задние двери.

Гибка алюминия ─ весомый сегмент техпроцессов, используемых при производстве строительных деталей и конструкций. С ее помощью заготовкам можно придать сложную криволинейную форму (арки, спирали и др.), востребованную при изготовлении светопрозрачных ограждающих конструкций, окон, дверей, лестничных пролетов и т. д.

Но алюминию и алюминиевым сплавам свойственен целый ряд особенностей, которые могут затруднить их гибку. Это низкий запас пластичности; меньшее по сравнению со сталью упрочнение при холодной штамповке; большее пружинение; невысокая стойкость к разрыву, складкообразованию и утонению. Все эти проблемы успешно решаются при использовании современного оборудования и технологий.

Расчет гибки металла или семь раз отмерь ─ один раз согни

А еще качественная гибка невозможна без точного расчета. Оптимальные параметры гибки устанавливаются с учетом наиболее рациональных размеров деформирующих инструментов, принимаются во внимание свойства металла, взаимодействие детали с инструментом, влияние геометрии инструмента на конечную форму изделия. Это позволяет с минимальной погрешностью определить размеры и напряженно-деформированное состояние готовой детали, исключить появление трещин и разрывов.

Минимальный радиус гибки металла устанавливается по предельно допустимым деформациям крайних волокон. Но применяют его только в случае конструктивной необходимости. Во всех остальных ситуациях предпочтительнее увеличенные радиусы гиба.

Минимальный радиус гибки металла зависит от комплекса факторов: физико-механических свойств металла; величины угла гибки (он обусловливает напряжение растяжения внешних волокон материала); взаимного расположения линии гибки и направления волокон проката; наличия и расположения заусенцев на кромках изгибаемой заготовки.

Сегодня широко применяется компьютерное проектирование, позволяющее за короткий промежуток времени просчитать сотни различных вариантов. В нем используют численное моделирование, экономико-математические модели, методы оптимизации и другие приемы, помогающие сделать оптимальный выбор не только с точки зрения технологии, но и экономики.

Ручная гибка металла

Что такое гибка металла своими руками, известно многим. Конечно одними руками в большинстве случаев не обойтись ─ необходим инструмент для ручной гибки металла. Простейшее приспособление для гибки листового металла ─ слесарные тиски. Еще один инструмент для гибки металла, позволяющий гнуть заготовки из стальных прутков, ─ металлическая плита-основание с двумя ввернутыми в нее штифтами различного диаметра. Вставленный между ними пруток оборачивают вокруг большего штифта. При необходимости процесс ускоряют, используя молоток.

Штампами, с помощью которых металлическим листам легко придавать изгиб нужного профиля, может быть оснащен настольный ручной пресс. И все же, потенциал и возможности ручной гибки несоизмеримы с гибкой металла в промышленных условиях.

Оборудование для гибки металла

Оборудование для механизированной гибки металла распадается на две большие группы: прессы и ротационные машины.

Гидравлические прессы применяют для объемной и листовой холодной и горячей штамповки. В т. ч. для гибки листового металла большой толщины и небольших габаритов. Впрочем, некоторые модели гидравлических прессов позволяют организовать совместную работу нескольких установок, что делает возможным увеличение рабочей длины заготовки до двух десятков метров. При этом стоящие в ряд машины могут работать независимо или синхронно.

Читайте также  Как сделать самодельный листогиб?

Гидравлический пресс для гибки металла обладает целым рядом достоинств ─ простая конструкция, широкий диапазон хода подвижной поперечины, способность выдерживать постоянную силу давления любой продолжительности. Его основной недостаток ─ тихоходность.

Эффективный станок для гибки листового металла, особенно в крупносерийном производстве, ─ отличающийся высокой производительностью кривошипный (эксцентриковый) листогибочный пресс. Меняя штампы, на нем выполняют различные виды гибки. Возможен как одиночный ход, так и непрерывные ходы.

При помощи специальных приспособлений и инструмента гибку и отбортовку листов можно выполнять на двухдисковых ножницах.

Ротационные валковые машины классифицируют, исходя из сочетаний движений рабочего органа и заготовки. У рабочего органа оно может быть вращательным, вращательно-поступательным, поступательным, сложным. У заготовки ─ поступательным или вращательно-поступательным. Применяют роликовые и валковые листогибочные ротационные валковые машины.

Валковая машина может иметь три или четыре валка. Валковые машины используется в т. ч. и для гибки профилей. А выполнить гибку профильных заготовок существенно сложнее, чем плоских листовых. Кроме разрушения ограничительным фактором может быть искажение формы поперечного сечения и образование складок.

С помощью гибки профиль не только сгибают, но и делают. Профилированием (гибкой) из плоских листовых заготовок (холоднокатаных лент, полос или листов) получают профили сложной конфигурации. Широкие, но короткие профили из тонкого полосового и листового металла ─ на универсально-гибочных машинах. Распространенный способ ─ гибка на роликовых профилировочных станках.

Гибка тонколистового металла в крупные профили осуществляется и на специальных листогибочных прессах.

В последние годы увеличился парк оборудования для гибки (прессов и ротационных машин) с компьютеризированным управлением. Такой станок для гибки металла не только удобен в работе и обеспечивает высокую производительность, но и позволяет добиться точности, измеряемой сотыми и тысячными долями миллиметра. На нем можно выполнять разнообразные технологические операции, включая сложные пространственные гибы. Важная особенность ─ возможность корректировки на любом этапе обработки.

Гибка на заказ

Гибка листового и профильного металла на заказ ─ важное направление деятельности специализированных компаний.

О преимуществах разделения труда известно давно. Наряду с экономической наукой они подмечены в художественной литературе. «Беда, коль пироги начнет печи сапожник, а сапоги тачать пирожник», ─ писал великий русский баснописец И. А. Крылов.

Доказательством все более глубокого понимания этой истины является растущий спрос на такую услугу, как гибка металла на заказ. Технология гибки металла достаточно сложна. Оказывающие услуги гибки металла, специализированные организации, располагая штатом высококвалифицированных профессионалов и современным оборудованием, способны выполнить эту работу лучше, быстрее и дешевле не только «любителей», но и профессионалов из других областей. А качественная гибка металла нужна многим: при изготовлении строительных конструкций, наружной рекламы, технологической оснастки, ремонте различных видов оборудования.

Выполнить сложную гибку ─ с большим количеством углов на одном элементе, s-образную, в спираль или эллипс, с переменным радиусом ─ по силам только специалистам.

Сложность работы ─ не единственный повод обратиться в специализированную инженерно-производственную компанию. Так из-за более низких издержек производства удастся уменьшить себестоимость продукции. А качество гибки и точность ─ сделать выше. Как быстрее сроки выполнения требуемого объема работ.

В специализированных компаниях готовы работать с любыми металлами и сплавами в любом «формате» ─ с листом, полосой, квадратными и круглыми трубами, швеллерами, балками, уголками, прутками, нестандартным профилем и проч.

Там гибка металла станет венцом (или частью) целого комплекса работ, включая выполнение расчетов, проектирование и технологические операции, сопровождающие гибочные работы: сверление отверстий, фрезеровку, запил углов, сварку, нарезание резьбы, покраску и т. д. А, если необходимо, то закупку материалов и заготовок и доставку готового «под ключ» изделия в нужное место.

Гибка металла применяется с глубокой древности. Археологические находки подтверждают — уже восемь тысяч лет назад люди умели гнуть металл. За это время изменилось почти все. А гибка металла осталась.

Пройдя вместе с цивилизацией дистанцию огромного размера, она стала другой. В ее арсенале — современные технологии и оборудование, полностью отвечающие требованиям научно-технического прогресса. Гибку используют для обработки металлов, о которых люди узнали по историческим меркам буквально вчера, алюминия, например.

Но популярность гибки неизменна. И на то множество причин. Низкие материалоемкость и себестоимость деталей, возможность автоматизации, высокая производительность, точность и качество. И потому гибка металла, несмотря на почтенный возраст, с полным основанием может считаться технологией будущего.

Источник: http://weldstudio.ru/stati/gibka-metalla.html

Советы производителю: важные моменты гибки листового металла

Гибка листа по радиусу

Распространенная повсеместно гибка листового металла, тем не менее, может стать проблемой и причиной расходов всего производства. Для ее успешного выполнения производителю приходится оценивать множество факторов. Есть некоторые технические моменты, принимающиеся во внимание для радиуса гибки и воздушной гибки. После их выяснения станет проще принять решение о том, пора ли приобретать новый гибочный инструмент.

Радиус имеет значение

Независимо от метода гибки: воздушная ли это гибка, чеканка или гибка с прижимом, внутренний радиус сгиба — центральный момент для обеспечения точности гибки листового металла. Без него невозможно рассчитать значения К-фактора, допуска на гибку, внешнего отступа и сбавления гибки. Внутренний радиус детали крайне важен для этого.

Радиус пуансона — радиус его наконечника. Радиусом матрицы обычно называют радиус плеча матрицы на какой-либо стороне ее раскрытия. Также речь может идти и о радиусе нижней части V-образного открытия матрицы.

При воздушной гибке или гибке с прижимом острый угол в нижней части V-образного отверстия по-прежнему считается радиусом с технической точки зрения. При чеканке будет использоваться матрица с радиусом значительной величины в нижней части V-образного отверстия. Он должен совпадать со внешним радиусом сгиба, аналогично как у штампов.

Как формируется радиус

Порядок формирования радиуса варьируется, в зависимости от метода гибки. Если используется пуансон с радиусом кончика, равным необходимому внутреннему радиусу, то для формовки изделия следует использовать или воздушную формовку, или гибку с прижимом. Так получится идеальный сгиб.

https://www.youtube.com/watch?v=fcl1kx-wZJQ

При воздушной гибке самое важное — ширина раскрытия матрицы, так как радиус составит определенный процент от этой ширины. Процент изменяется в зависимости от типа материала. Правильная ширина матрицы даст радиус гибки, который вам нужен.

Второй по важности фактор в воздушной гибки — радиус кончика пуансона. Он не должен превышать естественный радиус, формирующийся на детали, и быть меньше того, что называется сгиб под острым углом — минимального внутреннего радиуса, возможного без вминания центра сгиба. Такая настройка чеканки может вызвать проблемы. Поэтому радиус нижней части матрицы не может быть меньше внешнего радиуса гибки.

В зависимости от необходимого внутреннего радиуса эти расчеты могут использоваться для выбора подходящего раскрытия матрица и радиуса пуансона для выполнения задачи. Чем ближе радиус кончика пуансона к естественно формирующемуся радиусу, тем более стабильными и подходящими будут сгибы как с точки зрения размеров, так и углов.

Инструмент для воздушной гибки

Если вы выполняете воздушную гибку, необходимо знать, что угол матрицы, радиус матрицы и радиус нижней части матрицы не влияют на естественно формирующийся внутренний радиус изделия, которое зависит от ширины матрицы. Знайте, что следует использовать исключительно инструмент для воздушной гибки — под острым углом.

Объединение такого инструмента с усилием, необходимым для гибки с прижимом приведет к такому давлению на боковую часть инструмента, что он сломается пополам в середине.

Инструмент как расходный материал

Часто бывает, что производитель приобретает новый, самый современный гибочный пресс и продолжает использовать на нем свой старый, пользованный инструмент и устаревшие методы работы. Зачастую он остается недоволен своим приобретением — новое оборудование на оправдало его ожиданий!

Инструмент для гибочных прессов следует считать расходным материалом: он служит долго, но не навсегда, так как изнашивается. Дополнительное время, которое понадобится оператору для исправления ошибок, непосредственно возникающих из-за изношенного инструмента, будет стоить дороже нового качественного инструмента.

Мастера, менеджеры, директора могут не хотеть тратить лишние деньги на новый инструмент. Тем не менее, операторы и техники точно так же виноваты в том, что не используется новый инструмент, современные методы гибки и оборудование. Иногда для выполнения заказа требуется специальный инструмент, для установки которого на новом гибочном прессе требуются адаптеры (от традиционного пресса к прецизионному или наоборот). Такие проблемы возникают из-за человеческого фактора и нежелания пробовать что-то новое.

Источник: https://www.thefabricator.com/

Информация IMA

Инженеры компании Italian Machinery Association много лет работают с особенностями рынка гибки листового металла и обладают обширными знаниями о различных гибочных прессах, о техниках гибки и гибочном инструменте. Независимо от требований, возникающих у покупателях в связи с гибкой, наши эксперты готовы предоставить лучший совет и предложить гибочные прессы от итальянских производителей Euromac и Vimercati, а также инструмент для гибочных прессов.

Это как гидравлическое, так и электрическое оборудование, есть и универсальные комбинированные модели различного тоннажа.

Предложение гибочных станков от участников ассоциации в нашем каталоге способно удовлетворить потребности производителя любого уровня — от малого субподрядчика или индивидуального производителя до крупномасштабного автоматизированного завода.

Если вас интересуют другие материалы о гибке, предлагаем вашему вниманию следующие статьи:

Что важно узнать, чтобы купить гибочный пресс?

Какой гибочный пресс лучше всех?

Поэтапная гибка повышает производительность гибочного пресса

Вам необходимы услуги по ремонту, установке, перезапуску станков или обучение операторов вашего оборудования? Сервисная служба IMA обладает обширным опытом и знаниями, чтобы решить любую проблему.

У вас есть другие вопросы или потребности? Незамедлительно свяжитесь с нами по телефону или электронной почте, или посетите любое из наших представительств.

Источник: https://www.italianmachines.ru/publication/%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%8B-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8E-%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B/