Гибка металла по кругу

Обновлено: 20.05.2024

Гибка – одна из распространённых операций деформирования металлов. В зависимости от сложности контуров гиба и толщины заготовки, её производят и в холодном, и в горячем состояниях, с применением ручного и механизированного инструмента.

Листогиб Metal Master LBM Изготавление колпака (дефлюгера)

Виды гибки

Гибка определяется как процесс обработки металлов давлением, в результате которого изменяется продольная ось деформируемой заготовки. Различают следующие варианты реализации гибки:

Все эти разновидности могут выполняться следующими способами:

Свободной гибкой, при которой центр симметрии заготовки не фиксируется, а сама гибка металла происходит путём нажима рабочего инструмента – пуансона на поверхность изгибаемой заготовки. Конфигурация деформированной заготовки зависит от формы пуансона;
Гибка калибрующим ударом, при которой заготовка укладывается в матрицу. Конфигурация матрицы и определяет конечную форму заготовки;
В роликовых матрицах, когда поворачивающиеся части рабочего инструмента постепенно формируют ось изогнутой заготовки.

Характерная особенность гибки – резко различное положение сетки макроструктуры в зависимости от направления гибки. Поэтому для мало- и среднепластичных металлов и сплавов направление волокон существенно важно: при совпадении такого направления с направлением перемещения оси деформируемой заготовки разрушение её в ходе штамповки маловероятно. В противном случае происходит расслаивание частиц в некоторых объёмах заготовки; в таких ситуациях гибка металла считается неисправимым браком.

Параметры гибки и их определение

Для выяснения принципиальной возможности гибки заготовки из конкретного металла или сплава требуется знать:

Величину предельного радиуса гиба, и сравнения его с фактической толщиной деформируемой заготовки.
Направление волокон прокатки.
Исходное значение предела текучести металла.
Допускаемые отклонения формы готового изделия после гибки.

Указанные исходные данные необходимы в случае гибки тонколистовых заготовок. Для гибки труб, а также некоторых видов профильного проката – круга, шестигранника, уголка и пр. – необходимо знать также допустимую относительную деформацию профиля после гибки.

Гибка металлов не относится к числу энергоёмких операций штамповки. Усилие процесса невелико, поэтому основным критерием для выбора деформирующего оборудования являются длина рабочей зоны обработки, и скорость перемещения деформирующего инструмента. Во многих случаях тонколистовая гибка заготовок возможна даже на ручных станках – профилегибах, трубогибах и т.д.

Из-за специфики деформирования металла во время его гибки процесс лучше проходит на оборудовании, которое имеет пониженное число ходов. Поэтому механическим кривошипным прессам часто предпочитают гидравлические. В частности, профилирование – разновидность полностью автоматизированного процесса неглубокой гибки.

Дефекты и трудности при гибке

Гибка малопластичных сталей (в частности, содержащих более 0,5% С) усложняется, главным образом, из-за явления пружинения – несоответствия конфигурации готовой детали требованиям чертежа. Пружинение – основная проблема при разработке технологического процесса гибки.

Суть явления состоит в упругом последействии материала после снятия рабочей нагрузки. В результате форма заготовки искажается (в некоторых случаях фактический угол пружинения может доходить до 12…15 0 , что впоследствии резко сказывается на точности сопряжения гнутой детали со смежной).

Пружинение ликвидируют или уменьшают использованием следующих технологических приёмов:

Компенсацией угла пружинения соответствующим изменением параметров рабочей части пуансона и матрицы. Метод эффективен, если точно известна марка металла/сплава или его прочностные характеристики, в частности, предел временного сопротивления. В особо ответственных ситуациях потребуется проведение технологических проб на загиб. Если, например, угол пружинения составляет 12 0 , то рабочую кромку пуансона увеличивают на такой же угол.
Изменением рабочего профиля матрицы, в результате чего гибка металлов по всей длине зоны деформирования должна постоянно происходить при контакте с активным рабочим инструментом. Для этого в матрице выполняют технологические поднутрения или выемки, если это возможно.
Повышением пластичности металла, для чего его перед штамповкой подвергают отжигу. Для высокоуглеродистых сталей температуру отжига обычно устанавливают в пределах 570…600 0 С, а для низкоуглеродистых 180…200 0 С.
Проведением гибки в горячем состоянии, когда пластические характеристики металла заведомо лучше. Правда, при этом в технологический процесс вводится дополнительная операция очистки поверхности детали, а рабочую поверхность матрицы после каждого хода пуансона необходимо очищать от частиц окалины.

Оборудование для гибки

В производственных условиях гибку ведут на так называемых листогибочных прессах серии И13. Они могут изготавливаться с механическим или гидравлическим приводом. Механические двухкривошипные прессы состоят из следующих узлов:

Сварной двухстоечной станины;
Электродвигателя;
Клиноременной передачи;
Пневмофрикционной системы управления прессом, которая включает в себя сблокированные муфту и тормоз (ввиду относительно небольшого крутящего момента муфта и тормоз часто выполняются однодисковыми);
Промежуточного вала, на котором размещается понижающая зубчатая передача;
Главного вала, к которому присоединяется основной исполнительный механизм кривошипно-шатунного типа (число шатунов – обычно два);
Ползуна, к которому в нижней его части крепится активный рабочий инструмент – пуансон (их может быть несколько) и направляющая плита со втулками.
Стола, к которому крепится неподвижная часть штампового блока с матрицами, направляющими колонками и устройствами фиксации заготовки в штампе.
Системы смазки и блока управления листогибочным прессом.

Листогибочные прессы с гидроприводом (серия И14__) конструктивно мало отличаются от кривошипных, за исключением того, что привод ползуна осуществляется от гидростанции, а сам ползун имеет плунжерное направление. Гибочные прессы с гидроприводом могут обеспечивать изменение скорости перемещения ползуна – от увеличенной на стадии холостого хода, до сниженной в момент начала операции деформирования. Это способствует снижению брака при гибке малопластичных сталей и сплавов.

Гибка профилей

Станок профилегибочный ручной

Ввиду того, что данные профили имеют повышенное значение момента сопротивления, традиционные способы гибки тут неприемлемы. Поэтому для гибки используют преимущественно машины ротационного действия. По сравнению с листогибочным оборудованием они имеют то преимущество, что приложение усилия происходит не одновременно по всей поверхности заготовки, а последовательно. В результате усилие гибки снижается, а требуемый для выбора электродвигателя крутящий момент снижается.

Для небольших заготовок ротационные машины вообще могут иметь ручной привод. Поскольку гибка выполняется по последовательной схеме, то одновременно с деформацией может производиться и правка изделия, что способствует снятию внутренних напряжений в материале.

Правильно-гибочные машины различают по количеству рабочих валков – их может быть три или четыре. Валки могут устанавливаться по симметричной или асимметричной схеме. Регулировка параметров гибки заготовок производится соответствующим изменением положения оси приводного валка, а также изменением их диаметров и профиля рабочей части.

Валы профилегибочного станка

Несмотря на некоторые сложности автоматизации процесса валковые машины конструктивно очень просты и неэнергоёмки. Для них не требуется также изготовление специализированного инструмента — штампов.

По подобному принципу изготавливаются также и станки для гибки труб. Принципиальным отличием здесь является наличие узла оправки, которая размещается в деформируемой трубе, и препятствует искажению профиля заготовки в процессе её гибки.

Виды гибки металла

Разнообразные виды гибки металла используются в тех случаях, когда обработать или изготовить изделия при помощи обычных тисков попросту невозможно. К примеру, трубу маленького диаметра можно согнуть, но для больших такой метод не сработает. Гибка металла позволяет сделать это без деформаций и повреждений материала, при этом с сохранением требуемого радиуса кривизны.

Существует ручная и автоматизированная гибка металла . Однако есть и иные виды, выбор которых определяется не только типом металлической заготовки, но и техзаданием. У каждого типа свои нюансы и особенности, которые стоит знать перед выбором и началом работы.

Суть любого вида гибки металла

В процессе гибки на листовой металл воздействуют определенным образом, придавая ему нужную форму в соответствии с чертежами. Эта слесарная операция не требует дополнительной сварки или других способов соединения деталей, изменяющих структуру металла и уменьшающих его прочностные характеристики и срок службы. Во время гибки наружные слои металла растягиваются, а внутренние – сжимаются.

Суть этого способа обработки материала заключается в изгибании листа на заранее определенный угол. Заготовка в процессе деформируется, при этом на степень деформации влияет толщина металла, угол изгиба, хрупкость материала и скорость изгибания.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для операции гибки используют специальное оборудование, с помощью которого производится необходимая обработка заготовки, при этом готовое изделие не имеет дефектов. Неправильная гибка приводит к образованию множества микротрещин, ослаблению материала в зоне гиба, и, как следствие, к вероятности разлома детали в этом месте.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Существуют различные виды гибки металла в зависимости от толщины обрабатываемых металлических листов. Необходимо, чтобы напряжение изгиба было выше предела упругости. Для того, чтобы готовая деталь после снятия нагрузки, испытываемой в процессе гибки, сохраняла заданную форму, деформация должна быть пластической.

К достоинствам разных видов гибки металла в слесарном деле относятся:

высокая производительность;
автоматизация слесарной операции;
бесшовное готовое изделие;
устойчивость детали к коррозии;
прочность полученных деталей.

Если в процессе обработки используют сварку, то со временем в свариваемой области возникает коррозия, которую невозможно полностью предотвратить даже при помощи специальных защитных покрытий. При гибке металлическая конструкция остается цельной, что защищает ее от коррозионных проявлений.

Не все заготовки могут обрабатываться посредством использования разных видов гибки металла в тисках и на другом оборудовании. Предварительному выяснению подлежат следующие моменты:

величина максимального радиуса гиба, его сравнение с фактической толщиной обрабатываемой детали;
направление волокон прокатки;
начальное значение предела текучести металла;
возможные отклонения формы готовой детали после обработки.

Эти данные необходимо учитывать при работе с тонколистовыми заготовками. При обработке труб и отдельных видов профильного металлопроката (круга, шестигранника, уголка и т. п.) учету подлежит также допустимая относительная деформация заготовки после гибки.

Основные способы и виды гибки металлов

Выделяют два вида гибки металлов в зависимости от ориентирования заготовки:

Продольная, при которой металл только изгибают.
Поперечная (например, отгибают борта, перегибают, высаживают заготовки и т. д.), при которой металл также осаживают и вытягивают.

Для продольной гибки используются соответствующие станки, на которых работают с холодными металлами. Поперечная гибка возможна:

в случаях небольшого радиуса искривления, если холодная обработка приведет к возникновению чрезмерных напряжений;
при работе с толстыми металлическими заготовками.

Нагревание заготовок большой площади повышает вероятность появления кривизны по сферической и винтовой поверхностям. При работе с холодными деталями она не образуется благодаря тому, что металл пружинит, препятствуя появлению кривизны.

Для поперечной гибки металл всегда нагревают. Кромки прямых листов (заготовки судовых корпусов) изгибаются в холодном состоянии без осаживания на специальных станках или прессах.

Если необходима обработка кромок и образование отверстий, заготовка изгибается в горячем виде, т. к. при нагревании меняется расстояние между отверстиями, а кромки в процессе вытягивания или осаживания теряют правильные очертания.

При использовании такого вида гибки металла, как холодная, в первую очередь обрабатывают кромки, далее проделывают отверстия, после этого сгибают.

В зависимости от того, каким будет контур готового изделия, выделяют несколько видов гибки листового металла:

одноугловую или V -образную;
дуговую или U-образную;
многоугловую;
криволинейную;
позволяющую получать изделия типа труб.

Перечисленные виды обработки выполняются путем:

Свободной гибки, которая не требует фиксации центра симметрии детали. В процессе обработки рабочий инструмент – пуансон – воздействует на заготовку, итоговая форма которой зависит от конфигурации пуансона.
Гибки калибрующим ударом, в процессе которой деталь располагают в матрице, определяющей конечную форму изделия.

В роликовых матрицах ось заготовки формируется в процессе поворота подвижной части рабочего инструмента.

Гибка обладает характерной особенностью – сетка макроструктуры различается и зависит от направления изгиба. При работе с мало- и среднепластичными металлами и сплавами направление волокон имеет существенное значение. При его совпадении с направлением перемещения оси заготовки вероятность разрушения в процессе обработки минимальна. Иначе существует риск расслаивания частиц в определенных объемах детали, что считается неисправимым дефектом.

Виды гибки металлов также выделяют в зависимости от исходной заготовки:

Гибочные операции выполняются не только в отношении листовых металлов. Изготовление различных металлоконструкций может потребовать использования гнутых труб или профиля.

Радиусная обработка листового металла требует выбора правильного линейного размера заготовки. Существенное значение для проектировщика имеют размеры детали, так как длина обрабатываемой заготовки должна несколько превышать длину готового изделия. Такое требование обусловлено спецификой гибочной операции. В процессе изменения положения частей металлического листа относительно друг друга происходит сжимание внутренних слоев металла и вытягивание наружных. Следовательно, перед радиусной гибкой требуется тщательный просчет геометрических параметров обрабатываемой детали.

Чтобы рассчитать радиус изгиба, подойдут данные специальных таблиц, размещаемые в различных инженерных справочниках.

Изгибание труб производится согласно требованиям технической документации. Различают следующие виды гибки металлов:

Гнутые трубы используют при изготовлении ограждений и перил в жилых домах, помещениях производственного или бытового назначения.

В большинстве случаев трубы зашивают по радиусу, формируя частичный или полный изгиб конструкции, не зависящий от формы и размера сечения. В процессе обработки полого профиля заготовка подвергается воздействию нескольких сил, одна из них действует на поверхность внутренней стенки, вторая – на внешнюю сторону детали.

В процессе изгибания труб есть вероятность деформирования заготовки при взаимодействии сил, действующих на внешнюю и внутреннюю поверхности. Это может стать причиной потери соосности. Если пренебречь рядом технологических требований, существует риск разрыва трубы. Неравномерный изгиб может привести к появлению складок в области сгиба. Это обусловлено воздействием тангенциальных сил, появляющихся при деформации трубы.

Чтобы снизить вероятность возникновения подобных дефектов, в определенных случаях используют разные виды гибки металлов: холодную и горячую. К первой технологии прибегают при работе с трубами небольшого диаметра. Однако при этом важно выяснить минимально допустимый радиус гиба, проходящий по осевой линии.

Следует отметить, что локальный нагрев места изгиба способен создать более комфортные условия для обработки заготовки. Нагретый металл обладает большей пластичностью, которой достаточно для того, чтобы выполнить необходимую деформацию. Такой вид обработки, как горячая гибка, используется при работе с трубами большого диаметра.

Гибка профильного металлопроката.

Из-за более высокого значения момента сопротивления профильный металлопрокат невозможно изгибать при помощи традиционных видов гибки. В связи с этим обработка выполняется при помощи оборудования ротационного действия. Преимущество таких станков по сравнению с теми, что используются для работы с листовыми материалами, заключается в не одновременном, а последовательном приложении усилия к поверхности обрабатываемого профиля. Это приводит к снижению гибочного усилия, а также к сокращению крутящего момента электродвигателя.

Если предполагается работа с заготовками небольшого размера, достаточно использовать оборудование с ручным приводом. Поскольку в процессе обработки используется последовательная схема, то одновременно выполняется не только деформация, но и правка заготовки, благодаря чему в металле снимаются внутренние напряжения.

Существует несколько видов правильно-гибочных станков в зависимости от числа рабочих валков, которых может быть три или четыре. Валки могут располагаться симметрично или асимметрично. Параметры изгиба деталей регулируются путем соответствующего изменения положения оси приводного валка, а также диаметра и профиля рабочей части.

Хотя автоматизация процесса гибки при помощи валковых машин несколько сложна, конструктивно оборудование простое и неэнергоемкое. Кроме того, работа с такими станками не требует использования дополнительных инструментов – штампов.

Подобный принцип применяется также при изготовлении станков для гибки труб. Разница заключается в оправке, размещаемой внутри обрабатываемой трубы и препятствующей дополнительной деформации профиля заготовки при гибке.

Области применения различных видов гибки металлов

Разные виды гибки металла применяют на небольших предприятиях, а также в быту, когда требуется изготовление профилей разных размеров, сборных перегородок, корпусных изделий, уголков, швеллеров, откосов, водосточных желобов, металлических каркасов, подвесных строительных систем и др.

Гибка труб также выполняется как в промышленных масштабах, так и в быту. В ряде случаев конфигурация их соединений бывает сложной. Чтобы уменьшить количество используемых элементов и резьбовых соединений, трубам придается определенная форма, для чего их изгибают под нужным углом. Таким образом получают канализационные, водопроводные и газовые трубы нужной конфигурации с минимальными расходами, при этом внутри сетей обеспечивается минимальное сопротивление.

Станки для разных видов гибки листового металла используются для работы со сталями, медью, алюминием, а также заготовками, имеющими цинковое или лакокрасочное покрытие. Благодаря мобильности оборудования многие виды работ можно выполнять непосредственно на объектах, что позволяет экономить время и средства, необходимые для транспортировки готовых деталей.

С помощью современных видов гибки металлов можно работать с нестандартными по форме заготовками. Наибольшего внимания требуют:

тонкие листы и ленты (из-за высокой вероятности повреждения заготовки при неправильном расчете нагрузки);
толстые и прочные заготовки (при неправильном расчете существует вероятность одностороннего разрыва металла);
детали, имеющие разную толщину или показатели прочности на месте изгиба (гибка при в этом производится в несколько этапов).

Особый подход требуется также при обработке профиля, уголков и других аналогичных заготовок.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Гибка листового металла по радиусу

Листовой металл может обрабатываться на специальных листогибочных установках. Гибка листового металла по радиусу осуществляется путем изгиба металлического листа на заданный угол по заданному радиусу. Количество сгибочных шагов при этом зависит от требуемой степени округленности сгибаемого участка. Благодаря гибке можно отказаться от операций сварки и штампования и тем самым снизить конечную стоимость готовой детали. Рассмотрим эту технологию более подробно.

Для чего предназначена технология гибки листового металла по радиусу

При строительстве и ремонте многие сталкиваются с задачей сгибания профильной трубы точно под требуемым углом, без изломов, деформаций и повреждения материала.

Решение есть: трубу следует сгибать только на специализированном гибочном оборудовании, исключающем любые повреждения металлопроката, в том числе круглого сечения. Для этого обязательно необходим профессиональный станок.

Сегодня гибочная операция листовых заготовок по определенному радиусу широко применяется в различном производстве. Например, данной технологией пользуются при обработке:

профилей;
навесных фасадов;
козырьков и карнизов;
предметов декора в интерьерах;
элементов мебели;
уличных урн и т. д.

Для радиусной гибки листового металла может использоваться как специализированное, так и универсальное оборудование, способное правильно обрабатывать материал путем пластической деформации. Сгибание листового металла по радиусу может учитывать различные характеристики заготовки, исходя из требований заказчика к конечному продукту и из типа используемого материала. Технология позволяет создавать продукт любой степени сложности, полностью соответствующий требованиям и ожиданиям заказчика.

Расчеты перед гибкой листового металла по радиусу

Технология гибочного процесса металлических листов разрабатывается в несколько этапов в следующем порядке:

конструктивный анализ изделия;
расчет необходимого усилия;
выбор подходящего типоразмера оборудования;
создание чертежа заготовки;
расчет параметров деформирования;
подготовка проекта инструментальной оснастки.

Выбор материала заготовки и ее проверка на пригодность являются важным этапом, определяющим, пригоден ли данный материал для процесса штамповки и гибки в соответствии с задаваемыми размерами на чертеже готового изделия. При выполнении этого этапа осуществляются:

определение пластических характеристик листового материала и сверка результатов определения с реальными напряжениями, возникающими в процессе сгибания (при использовании слабопластичных материалов данная операция производится в несколько переходов с использованием межоперационного отжига, повышающего пластичность);
определение минимального радиуса гибки листового металла, при котором минимизируется риск образования трещин в материале;
выявление возможных деформаций заготовки или профиля после обработки материала давлением в случае сложной конфигурации готового изделия.

По результатам этого этапа принимается одно из решений:

замена металлической заготовки на более пластичную;
нагрев листового металла перед процессом деформации;
предварительная разупрочняющая термообработка заготовки.

При разработке технологии крайне важно определить минимальный угол гибки, ее радиус и угол пружинения выбранного листового материала.

Радиус гибки (rmin) определяется в зависимости от пластичности листового металла, от его размеров и от возможной скорости сгибания листа. При уменьшении минимального радиуса уменьшается и первоначальная толщина листового металла. Интенсивность утонения характеризуется коэффициентом утонения λ, значение которого в процентах показывает степень уменьшения толщины готовой детали. Если этот коэффициент превышает критическое для данного материала значение, исходную толщину листа (s) требуется увеличить в соответствии со следующей таблицей:

Минимальный радиус гибки зависит также от расположения волокон металлического листа. При слишком малом радиусе наружные волокна могут рваться, нарушая целостность детали. Поэтому данное значение должно рассчитываться по наиболее деформируемым частям металлической заготовки в зависимости от значения ее относительного сужения (ψ). В расчете обязательно учитывается также значение наибольшей деформации заготовки.

Листовой металл подвержен эффекту пружинения, возможность этого эффекта определяется фактическими углами пружинения (β):

Как производится гибка листового металла по радиусу

Гибочная операция считается одним из главных способов обработки листового металла, создающая основную форму будущей детали из заготовки. Фактически эта операция придает плоской заготовке требуемую объемную форму.

Сначала лист металла подготавливается в гибочном станке на специальном заготовительном участке. Зачастую заготовка предварительно разрезается на полосы необходимой ширины — штрипсы. Затем уже эти штрипсы деформируются в соответствии с требованиями либо вручную, либо с помощью станка.

В некоторых случаях требуется радиусная гибка листового металла, при выполнении которой заготовка подвергается деформации на нужный угол с заданным значением радиуса. Следует при этом учитывать некоторые особенности прокатного металла:

Металл в результате прокатки приобретает волокнистую структуру. Во избежание появления трещин процесс сгибания нужно осуществлять поперек волокон либо гнуть лист таким образом, чтобы линия изгиба образовывала с направлением волокон угол примерно 45 градусов.
Листовой металл обладает пределом текучести, при превышении которого лист рвется.

Место сгиба листового металла претерпевает следующие изменения:

истончение металла и его деформация в поперечном сечении;
смещение нейтрального слоя в сторону меньшего радиуса.

Нейтральный слой изначально проходит:

в листах симметричного сечения (квадратного, круглого, прямоугольного, овального и др.) посередине между двумя сторонами;
в листах несимметричного сечения (полукруглых, треугольных и др.) через его центр тяжести.

Если гибка больших по площади листовых металлических заготовок на большем и на малом радиусе практически не отличается друг от друга, то в случае небольших заготовок имеются значительные отличия:

при деформации металла с малым радиусом зона деформации охватывает большую часть заготовки;
в случае гибки с большим радиусом данный эффект отсутствует.

В процессе гибки поперечное сечение обрабатываемого участка приобретает форму параболы. Поэтому такой способ обработки листового металла связан со сложностью технологии и требует высокоточных расчетов.

Нейтральный слой листовой заготовки всегда имеет постоянную длину, и потому он служит основой при расчете длины обрабатываемой заготовки и допустимого радиуса ее изгиба.

Как рассчитать усилие гибки листового металла по радиусу

Гибочное усилие рассчитывается в зависимости от пластичности металлического листа и от скорости его упрочнения в процессе деформирования. Учитывается при этом и направление прокатки листового металла, поскольку в результате этого процесса в свойствах металла появляется анизотропия: внутренние напряжения по оси прокатки меньше напряжений в поперечном направлении. Следовательно, при сгибании листа вдоль волокон металла с одинаковой степенью деформации вероятность разрыва заготовки значительно снижается. По этой причине ребро гиба на листе ориентируют так, чтобы угол, образованный линиями направления прокатки и расположения заготовки в листе, стремился к минимальному.

Расчет усилий также зависит от способа деформирования заготовки. Деформирование может производиться путем укладки листовой заготовки по фиксаторам или упорам и последующей свободной гибки. Либо заготовка деформируется через усилие, возникающее при упоре заготовки на рабочую область матрицы на заключительном этапе гибочного процесса. Первый вариант менее энергозатратен, однако во втором случае в результате калибровки получаются более точно выполненные изделия.

Момент гибки металлов с малым упрочнением (малоуглеродистая сталь, алюминий) определяется по формуле:

где σт — предел текучести обрабатываемого металла перед штамповкой.

При угле гиба, превышающем 45 градусов, имеет значение интенсивность упрочнения листового металла, зависящая от размеров сечения заготовки:

где b — ширина заготовки.

Технологическое усилие Р для свободной одноугловой гибки рассчитывается по следующей формуле:

где ∈=1/((2r_min/s)+1) — наибольшее значение деформации по сечению заготовки; α — угол гиба;

σв — предел прочности материала.

Формула для расчета технологического усилия Р в случае несвободной гибки с калибровкой выглядит следующим образом:

где F_пр – площадь проекции обрабатываемой листовой заготовки;

p_пр — удельное усилие несвободной гибки с калибровкой, зависящее от материала и имеющее значения:

для алюминия: 30-60 МПа;

для малоуглеродистой стали: 75-110 МПа;

для стали со средним содержанием углерода: 120-150 МПА;

для латуни: 70-100 МПа.

Вычисленное значение усилия при выборе подходящего типоразмера увеличивается на 25-30% и затем сравнивается с номинальными показателями.

Особенности гибки труб по радиусу

Трубопроводы применяются в самых разных отраслях производства. Радиусная гибка труб является одним из главных процессов при монтаже трубопроводных систем всех видов. Благодаря данному технологическому процессу значительно сокращается число сварных швов и сохраняется высокое качество монтажных работ.

Технология радиусного сгибания стальных трубопроводов позволяет частично или полностью сгибать трубы в плавную изогнутую конфигурацию, не зависящую от сечения трубы. Полый стальной профиль, подвергаемый сгибанию, испытывает сжимающую силу по внутреннему радиусу и растягивающую силу по внешнему радиусу. Данный процесс имеет особенности, которые нужно учитывать:

при загибе участок трубы может деформироваться таким образом, что нарушится соосность трубы;
действующие на наружную стенку растягивающие радиальные силы при сгибании могут повлечь за собой разрыв стенки;
на внутреннем радиусе сгибаемой части в результате действия сдавливающих тангенциальных сил при неравномерном деформировании могут образоваться складки в форме гофры.

Для правильной гибки по радиусу используются два основных метода:

холодный метод сгибания;
сгибание трубы с предварительным разогревом участка.

Холодную гибку применяют, как правило, на трубах малого диаметра. При этом требуется знать минимальный радиус сгибания трубы вдоль ее оси.

Второй метод с разогревом более благоприятен для деформирования трубы, поскольку повышается пластичность материала и снижается вероятность появления разного рода дефектов. Обычно этот метод применяется для труб большого диаметра, так как он занимает больше времени для осуществления операций и более трудозатратен.

И в том, и в другом случае необходимо знание технологического процесса, обеспечивающего сохранение равного сечения на всем участке радиусной гибки без образования складок и трещин на стенках.

Какое оборудование используется для гибки труб по радиусу

Используемые при монтаже коммунальной системы стальные трубопроводы малого диаметра обрабатываются в основном ручными инструментами холодным способом гибки. Методы гибки с применением инструментария используются следующие:

шаблонная обкатка труб круглого сечения диаметром до 76 мм (на станках при обработке таким методом не удастся добиться нужно качества округлости);
намотка заготовки на неподвижный ползун с одновременным продольным движением обкатывающего ролика;
использование гидро- или пневмоцилиндра, передающего усилие, с упором на 2 подвижных ролика;
протягивание заготовки через направляющие подвижные ролики, позволяющие делать отводы с небольшими углами радиуса (метод применяется на универсальных гибочных установках).

Способы радиусной гибки квадратных или прямоугольных труб аналогичны применяемым способам для круглых стальных труб. Основное отличие состоит в используемой оснастке гибочных станков: прокатных роликах, обкаток и шаблонах. Они имеют соответствующую форму сечения обрабатываемой заготовки. Гибка труб большого сечения осуществляется только горячим способом с использованием одного из двух методов:

метод деформации на штампе, позволяющими создавать несколько сгибов на одной заготовке в одной плоскости либо сразу в нескольких;
метод протяжки с использованием специального рога, позволяющий выполнять деформирование с минимальным радиусом и с заданной его кривизной — диаметр обрабатываемой трубы при этом остается постоянным благодаря одновременной калибровке на внутреннем сердечнике.

Почему следует обращаться к нам

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Правила гибки металла

Соблюдение правил гибки металла позволяет минимизировать процент брака на производстве и исключить возможность возникновения несчастных случаев. Для каждого типа металлической заготовки применяются свои правила гибки. Выбор метода зависит от способа обработки, состава, формы изделия и т. д.

При ручной гибке правила допускают определенную погрешность при изготовлении деталей. Чем выше процент автоматизации на производстве, тем требования жестче, а результат, соответственно, точнее.

Ключевые характеристики гибки металла

Под гибкой понимают такую обработку металлов, в процессе которой из-за оказываемого на заготовку давления меняется ее продольная ось.

Гибка бывает нескольких видов:

П-образная (двухугловая);
М-образная (одноугловая).
многоугловая.

Гибка металлов осуществляется несколькими способами:

При свободной гибке не требуется фиксации центра симметрии детали, сгибание осуществляется за счет нажима рабочего инструмента (пуансона) на поверхность обрабатываемой заготовки. На форму готовой детали влияет конфигурация пуансона.
В процессе гибки калибрующим ударом обрабатываемую деталь помещают в матрицу. От ее конфигурации зависит форма готового изделия.
С помощью роликовых матриц, в которых рабочий инструмент поворачивается, формируя конфигурацию детали.

Отличительной чертой гибки является значительная разница в сетке макроструктуры, которая зависит от направления сгибания. Этот нюанс необходимо учитывать при работе с металлами и сплавами небольшой и средней пластичности, поскольку при совпадении направления волокон и оси деформации заготовки в процессе штамповки вероятность ее разрушения минимальна. Если направления не совпадают, частицы металла могут расслаиваться, приводя к возникновению неисправимых дефектов.

Согласно правилам гибки металла до начала обработки требуется:

сравнить предельный радиус гиба с фактической толщиной детали;
уточнить направление волокон металла;
выяснить, каков предел текучести материала заготовки;
уточнить, насколько допустимо отклонение конфигурации готовой детали.

Уточнение перечисленных данных необходимо при работе с тонколистовыми металлами. Правила гибки труб и ряда разновидностей профильных металлов (кругов, шестигранников, уголков и т. д.) требуют уточнения допустимой относительной деформации готовой детали.

Гибка металлов не является энергоемкой штамповочной операцией. В процессе обработки не требуется приложения большого усилия, при выборе оборудования следует ориентироваться на такие параметры, как длина рабочей зоны и скорость перемещения деформирующего инструмента. Выполнять гибку тонколистовых металлов зачастую можно при помощи ручных станков – профилегибов, трубогибов и др.

Правила гибки металла и специфика его деформации требует использования станков с пониженным числом ходов. В связи с этим более предпочтительными являются не гидравлические, а механические кривошипные прессы. Например, профилирование относится к одному из видов автоматизированной неглубокой гибки.

Основные правила гибки металла

Правила гибки листовых и полосовых металлов требуют точного расположения разметочной риски в тисках. Риска должна находиться на том же уровне, что и губки тисков в сторону изгиба, перекосы недопустимы. Заготовки из полосового металла толще 3 мм изгибают исключительно в сторону неподвижной губки.

В соответствии с правилами, прежде чем приступать к гибке заготовок из полос и прутков (уголков, различной формы скоб, крючков, колец и пр.), требуется предварительный расчет длины деталей и общей длины развертки элементов. В процессе разметки следует отмечать места гиба, пользуясь при необходимости мерными оправками.

Массовое производство деталей типа скоб требует использования оправок, соответствующих размерам деталей, поэтому необходимость в текущей разметке области изгиба отсутствует.

Правила гибки листового и полосового металла с использованием необходимых приспособлений требует работы в соответствии с прилагаемой инструкцией по эксплуатации.

Независимо от используемой технологии гибки газовых или водопроводных труб, шов должен быть на внутренней стороне изгиба.

Правила гибки металла вручную

Для работы с небольшими по размеру деталями используют тиски. Заготовку с вкладышем или оправкой, в точности повторяющими форму изгибаемого элемента, фиксируют в тисках, а затем ударами молотка огибают по вкладышу. Если необходимо выполнить гибку детали сложной конфигурации и после первоначальной операции невозможно зафиксировать деталь тисками, используются вставки.

Во избежание повреждения заготовок из-за рифленой поверхности тисков, пользуются нагубниками – уголками, изготовленными из мягких материалов (мягкой стали, латуни). При работе с заготовками, которые невозможно зафиксировать между губками, в тиски вставляют оправку или вкладыш и уже по ним изгибают деталь.

При необходимости обработки единичных заготовок больших размеров их размещают на плитах и огибают по краям плит. Таким образом работают, например, с деталями из листового металла.

Для оптимизации работы с партией таких деталей изготавливается специальное гибочное приспособление.

В соответствии с правилами гибки металла, работа со стальными трубами, диаметр которых составляет 10–30 мм, осуществляется в холодном состоянии. Во избежание образования в процессе обработки складок в сжатой области трубы, в нее засыпают наполнитель (для этой цели используется мелкий сухой песок). Делают это следующим образом: на один из концов трубы устанавливают деревянную заглушку, внутрь засыпают песок, после уплотнения наполнителя второй конец трубы также закрывают заглушкой.

Согласно правилам гибки металлов, для работы с трубами требуются специальные трубогибочные приспособления, в основании которых неподвижно крепится шаблон или ролик. Радиус гибки зависит от радиуса ролика. Второй ролик – изгибающий – крепится к рычагу, поворачивающемуся вокруг оси неподвижного элемента оборудования. На роликах располагаются желобки, размеры которых соответствуют размерам трубы.

Трубу размещают между роликами и фиксируют при помощи скобы. В процессе обработки рычаг поворачивается, в результате чего происходит гибка трубы подвижным роликом по неподвижному на требуемый угол.

Правила безопасности при гибке металла

Правила безопасности при работе с заготовками на листоправильном оборудовании требуют перед началом обработки проверки заземления и исправности ограждающих элементов. Для контроля функционирования пусковых и выключающих устройств необходимо несколько раз запустить станок вхолостую и выключить его.

При правке заготовок с вырезами (окнами) детали подаются за край, а не за вырезы во избежание травмирования мастера, поскольку существует риск затягивания рук в станок. В целях минимизации опасности получения травм при работе необходимо использовать брезентовые рукавицы.

Правила гибки металлов на гибочных станках с ручным приводом требуют предварительной проверки состояния следующих элементов оборудования:

гибочных линеек;
траверсов;
винтового прижима.

Запрещена гибка металла с большей толщиной, чем указано в технической документации к оборудованию.

Обработка металлических изделий на гибочных прессах и профилегибочных установках требует следующих предварительных действий:

обязательного ознакомления с инструкциями, регламентирующими технику безопасности;
проверки состояния заземления;
осмотра ограждений, пусковых и выключающих элементов;
проверки правильности размещения штампов и роликов.

Правка и гибка выполняются с помощью молотка, тщательно закрепленного на ручке. Боек молотка следует проверить на предмет отсутствия трещин, забоин и заусенцев. Насадка молотка на ручку также нуждается в периодической проверке.

Обрезки металла собираются и складируются в специальную тару – это необходимо для минимизации риска травмирования (порезов) ног и рук мастера.

Для очистки листов металла используются сначала металлические щетки, затем ветошь.

Правка выполняется с использованием надежных подкладок, не допускающих скольжения заготовок при ударе.

Рабочие для удержания заготовки должны пользоваться при правке кузнечными клещами.

На одной из заглушек, устанавливаемых на трубу, перед засыпкой песка делается отверстие, через которое будут выходить газы. В противном случае существует вероятность разрыва трубы.

Гибка горячих труб требует использования рукавиц, чтобы не допустить ожогов рук.

Правила безопасности при гибке металла требуют также:

надежной фиксации заготовок в слесарных тисках;
использования исправного оборудования;
размещения оправки и инструментов как можно дальше от края верстака;
расположения левой руки не вблизи места сгиба при работе с проволокой;
аккуратного выполнения гибки во избежание травмирования пальцев рук;
использования рукавиц и застегнутых халатов.

Дефекты, возникающие при нарушении правил гибки металла

Основными изъянами, возникающими при несоблюдении правил гибки металла, являются:

утяжина в зоне изгиба;
трещины;
складки;
неточности размера и формы деталей.

Из-за данного дефекта искажается форма детали и снижается ее прочность. Для ликвидации недостатка предварительно набирается металл в месте изгиба либо высаживается заготовка в процессе обработки.

Они появляются на участке изгиба с внешней стороны заготовки, чаще всего при обработке низкопластичного металла (в холодном или подстывшем состоянии). При гибке, к примеру, холодной дюралюминиевой заготовки не только образуются трещины, но и возможно полное разрушение металла.

Соответствие требованиям важно для заготовок, выполненных из высокоуглеродистых, легированных сталей, сплавов. Правила гибки металла требуют выбора подходящего режима обработки, т. е. оптимальной температуры, схемы обработки, минимального радиуса изгиба, последовательности переходов и т. п.

В случае обработки изделий с большим радиусом изгиба, необходимо минимизировать риск появления складок, концентрирующих напряжение и отрицательно воздействующих на прочность деталей.

Причиной возникновения данного дефекта являются ошибки при определении длины (объема) исходной заготовки. Недочет приводит к тому, что деталь получается большей либо меньшей длины, чем необходимо.

Неточность формы может быть вызвана неправильно подобранными переходами гибки, плохой подготовкой заготовки, неверным выбором инструментов или способа обработки, недостаточным опытом мастера.

Правила гибки металла при дефектах и трудностях обработки

При работе с малопластичными сталями (с содержанием углерода более 0,5 %) сложности возникают из-за пружинения, которое приводит к тому, что конфигурация готовой детали не соответствует чертежу. Пружинение является основной проблемой, которую следует учитывать при определении технологического процесса гибки.

Суть явления заключается в упругом последействии материала, несмотря на снятие рабочей нагрузки. Результатом является искажение формы заготовки (фактический угол пружинения может достигать 12–150°), дефект отрицательно влияет на точность сопряжения готовой детали со смежной.

Ликвидация или уменьшение пружинения возможны следующими приемами:

Компенсацией угла пружинения за счет соответствующего изменения настройки рабочей части пуансона и матрицы. Чтобы способ был эффективным, необходимо знать марку металла/сплава либо характеристики его прочности, в т. ч. предел временного сопротивления. В ряде случаев возникает необходимость в проведении технологических проб на загиб. Так, выяснив, что угол пружинения равен 100°, следует увеличить рабочую кромку пуансона на аналогичный угол.
Изменением рабочего профиля матрицы, что приводит к постоянному контакту заготовки по всей деформируемой длине с активным рабочим инструментом. Это достигается за счет технологических поднутрений или выемок (при возможности) в матрице.
Повышением пластичности металла путем его отжига до начала штамповки. Высокоуглеродистые стали отжигаются при температуре от +570 °С до +6 000 °С, низкоуглеродистые – при +180–2 000 °С.
Гибкой в горячем состоянии, поскольку при повышении температуры металла улучшаются его пластические характеристики. Однако в этом случае необходимо дополнительно очистить и поверхность заготовки, и рабочую плоскость матрицы от окалины после каждого хода пуансона.

При соблюдении правил гибки металла получаются высококачественные изделия, а также минимизируется риск причинения вреда здоровью мастеру, работающему с заготовками.

Гибка кругов

Наш менеджер свяжется с вами и рассчитает цену того, что вам нужно:

Гибка круга

Гибка металлического круга относится к простой технологии, востребованной при сооружении металлоконструкций и выпуске широкой номенклатуры промышленных заготовок требуемой прочности.

Технологические особенности процесса

Операции осуществляются на гибочных прессах или вальцовочном оборудовании, оснащенном вращающимся диском и вальцами. Наличие матриц обеспечивает заданную конфигурацию, требуемые размеры деталей и равномерность растяжения металла по всей поверхности заготовок.

Гибка круга производится как холодном, так и в горячем виде. Выбор варианта зависит от диаметра круга. Элементы с поперечным сечением менее 50 мм обрабатываются в холодном состоянии, крупные детали диаметром от 51 до 270 мм - в горячем. Нагрев исключает разрывы, утяжки и иные структурные изменения в кругляке. Температурный уровень поддерживается в стабильном состоянии водяным потоком, генерируемым спрейером-охладителем. Для повышения точности размеров нередко используются технические захваты.

Искажение профиля (R1) выражено формулой 1,5 d. Минимальное значение радиуса гибки R1 определяется параметрами исходного круга d и металлическим сплавом детали. Допустимые параметры кругов ограничены диапазоном от 5 до 280 мм. Расстояние между сгибами составляет 1-12 м.

Преимущества гибки

Гибка металла выгодно отличается от иных способов формообразования, например, вальцовки, следующими моментами:

скоростью деформации и возможностями модификации;
высокой точностью, допускающей отклонение всего на 0,5° на сгибаемый отрезок;
доступностью организации массового выпуска однотипной продукции;
отсутствием дефектов в виде появления сколов или трещин;
повышением прочностных характеристик.

Более точные операции выполняются на станках с ЧПУ. В отличие от сварочных процедур гибка гарантирует надежность и долгий эксплуатационный ресурс, значительно превышающий характеристики сварных изделий. Монолитным изделиям гарантирована герметичность.

Ключевым достоинством автоматического процесса служит высокая скорость обработки, точность формирования формы, низкая себестоимость продукции.

От чего зависит качество гибки?

На первом этапе операций металл подвергается деформации, изначально имеющей упругий характер, но затем переходящий в пластический. Сохранение формы заготовки в целом после снятия деформирующей нагрузки обусловлено именно этим обстоятельством. Структурные изменения наблюдаются в локальных зонах, именуемых деформационными очагами. Волокна, расположенные на внутренней поверхности, имеют меньший радиус кривизны. Они сжимаются по продольной линии, а растягиваются в радиальном направлении. Слой, где эти напряжения уравновешены, именуется локальной зоной, длина границы остается стабильной. На качество работ оказывают такие факторы, как прочность сплава, температурный режим, конфигурация заготовки, точность параметров.

В роли сырьевого материала выступает горячекатаная арматура, соответствующая ГОСТу 5781-82. Элементы могут иметь следующие классы прочности:

А-I (А240), сталь Ст.3, изготовленная по ГОСТу 380-2005;
A-II (А300), Ст.5 и Ст.5Гпс по ГОСТу 380-2005;
A-III (А400), сталь 10Г, 12ГС, соответствующие нормативу ГОСТ 27772-2015;
A-IV (А600), марки стали 25Г2С, 30ГС. Для ответственных конструкций выбирают сталь 30ХС2 или 40Г.

Условия, при которых должна осуществляться гибка кругов, сформулированы в специальных таблицах. В них указан минимальный параметр оправки (а), диаметр заготовки (d), конечный угол гиба (α), минимальный радиус (r) и другие значения.

Гибка бывает свободной без опоры на матрицу или с калибрующим воздействием рабочей операции.

Большое значение играет состояние материала, наличие легирующих компонентов, предшествующие термические воздействия на металл в виде отжига, температуры деформирования, а также параметры и конфигурации элементов.

Область применения гибки кругов

Круглый металлопрокат относится к универсальной категории металлопроката. Из гнутого круга выполняют конструкции в различных сферах промышленной и строительной области, в частности:

в строительстве в качестве объединяющих и укрепляющих компонентов;
в машиностроении при создании агрегатов, тракторов, самоходных механизмов;
в архитектуре;
в ландшафтном дизайне. Элементы востребованы при установке металлических ограждений, ворот и решеток, изготовлении сеток, создании декоративных украшений.

Круги изначально могут быть изготовлены из различных марок металла. Росту популярности способствует тот факт, что крупный профиль может служить основой самых сложных конструкций.

Читайте также: