Гнутые конструкции из металла

Обновлено: 12.05.2024

Под профильной гибкой металла, в числе прочего, понимается и гибка труб с сечением, отличным от круглого. Данный процесс отличается достаточной сложностью, имеет определенные нюансы и требует наличия специальных устройств. Разумеется, не менее важен и опыт специалиста, проводящего работы.

Чтобы получилось изделие нужной формы, мастер обязан досконально знать технологии горячей и холодной гибки, уметь использовать предназначенное для этого оборудование, учитывать характеристики профиля. Впрочем, при желании все это нетрудно освоить, поэтому гибка профильных труб даже в домашних условиях для многих не является какой-то сверхсложной задачей.

Характеристики профильной трубы

Профильными называются трубы, которые имеют сечение, отличное от круглой формы. Они могут быть прямоугольной, овальной, шестиугольной или квадратной конфигурации. Подобная геометрия придает трубе повышенную прочность, так как ее грани исполняют роль ребер жесткости.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Профильные изделия обладают способностью выдерживать значительные нагрузки на изгиб, поэтому они будут идеальным вариантом для возведения металлокаркаса сооружений самого различного предназначения.

Профильные трубы преимущественно производятся из высоко- или низколегированных сталей. По способу изготовления трубы бывают электросварного, холоднокатаного, бесшовного и горячекатаного исполнения.

Также изделия различаются по толщине стенки и высоте профиля. Такая разновидность труб может быть использована для производства лестниц, перил или рам. Наиболее частое применение профильные трубы находят в строительстве при сооружении конструкций арочного исполнения или при возведении каркасов – в качестве замены железного бруса.

Процесс гибки металла для изготовления профильных труб

Ключевым моментом данной технологии является применение штрипса, который представляет собой рулонный сверток из листового проката. Его доставка производится прямо с металлургических заводов. Он бывает разным по толщине. Это дает возможность производить профильные трубы требуемой степени надежности, чтобы использовать готовую продукцию для различных целей.

В большинстве случаев у штрипсов (от англ. слова «strip» – лента), предназначенных для изготовления прямоугольных и квадратных труб, ширина больше, чем необходимо. Поэтому перед обработкой их режут на полоски определенного размера. Такая операция осуществляется на специальных установках продольной резки. В результате получаются полосы из стального листа с шириной более 5 см. Их скрепляют между собой при помощи сварки, при этом образуется одна непрерывная лента.

После этого производят ее намотку на катушку. Это необходимо для того, чтобы процесс не останавливался. Фактически, на барабане размещается технологический запас штрипса, в результате этого работа вальцов на предприятии не останавливается, даже когда заканчивается стальная лента.

Ленточное изделие подается на стан формовки, который располагает несколькими клетями, в них и производится создание бесконечной заготовки круглого сечения. На этом этапе преимущественно используют холодную сталь без нагрева. Но есть и технология с применением высокой температуры.

Эти процессы приводят к образованию форм труб с открытыми швами. Их пропускают через сварочную установку для сваривания конструкции круглой формы током высокой частоты. При такой технологии края изделия сжимают вальцами, что приводит к выдавливанию расплава изнутри и снаружи трубы. По этой причине образуется грат, который удаляют с помощью резца.

На следующем этапе трубу охлаждают с применением специального эмульсионного состава, затем следует ее дальнейшее профилирование за несколько операций:

В первую очередь заготовку обрабатывают на вальцах, чтобы по всей длине конструкции обеспечить равномерность ее сечения.
После этого трубу круглого сечения с четырех сторон обжимают другим блоком вальцов, чтобы на выходе получить прямоугольное или квадратное готовое профильное изделие.

При получении плоскоовального или овального сечения необходимость в применении вторых вальцов отпадает, так как нужная форма трубы получается уже на этапе первой технологической операции.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

На заключительной стадии готовая профильная труба разрезается пилой на части необходимой длины. Стоит отметить, что изделие постоянно остывает – и при резке, и в процессе формирования трубы того или иного профиля.

Сложности гибки профильных труб

Несмотря на различия в конечной форме трубы, функция процесса профильной гибки металла заключается в придании изделию полного либо частичного изгиба. Достигается это только с приложением определенных внешних воздействий – или только давления, или давления в сочетании с нагревом.

Согласно физическим законам, во время изгиба на профильную трубу происходит одновременное воздействие двух разнонаправленных сил: силы сжатия, устремленной к внутренней части участка изгиба, и силы растяжения, которая возникает с противоположной стороны. Именно такая полярность направленности сил и является причиной появления некоторых сложностей, нередко возникающих при гибке труб:

На различных участках трубы в зоне изгиба изменение формы происходит неодинаково – это служит основной причиной нарушения их соосности.
При сильном растяжении стенка трубы с наружной стороны изгиба может потерять прочностные свойства или даже лопнуть.
Напротив, во внутренней части изгиба в процессе сжатия могут образоваться складки.

Чтобы не было таких деформаций и не получилась вместо равномерно изогнутой трубы какая-нибудь неровная и смятая металлическая поверхность, необходимо учитывать свойства применяемого материала и геометрические характеристики изделия: радиус изгиба, диаметральные размеры сечения, толщину стенок. Применение таких знаний позволит выбрать наиболее оптимальный метод гиба.

Технология гибки профильных труб

В зависимости от диаметра трубы, механических свойств материала и требуемого радиуса и угла изгибания, работу можно производить либо вручную, либо посредством специального оборудования. Также существует метод холодной и горячей гибки, с заполнением внутреннего пространства трубы и без его наполнения.

Сначала о специфике горячего способа. Такой метод применяется, когда необходима гибка труб диаметром выше 10 см. Процесс деформирования данным методом осуществляется как вручную, так и с использованием механических приспособлений.

Процесс горячей технологии изгиба содержит следующие переходы:

создание шаблона;
заполнение внутреннего объема песком;
нанесение разметки участка;
нагревание;
процесс гибки.

Для предотвращения деформации сечения трубы и образования складок на ее внутренней поверхности в месте изгиба внутреннюю полость набивают кварцевым песком.

Для удаления органических примесей песок необходимо предварительно просушить и прокалить при температуре от +150 до +500 °С, после чего просеять через мелкое сито с размером ячеек 3,3х3,3 мм. Недопустимо использовать влажный и мелкий песок, так как в первом случае в результате образования пара может возникнуть высокое внутреннее давление, что явится причиной вылета пробки, а во втором – при термическом воздействии вероятно спекание песка, он накрепко прилипнет к стенкам трубы. Помимо этого, исключено наличие в песочной набивке каких-нибудь мелких камней или иных инородных частиц, так как может произойти продавливание стенки.

Набивка трубы является очень трудоемким процессом, поэтому изделие устанавливают к вышке в вертикальное положение либо с незначительным уклоном. Так как плотность набивки напрямую отражается на качестве изгиба, то трубу необходимо непрерывно обстукивать на протяжении всего процесса заполнения песком. Глухой звук является признаком качественного наполнения заготовки.

Перед началом набивки трубы необходимо вставить заглушку на один из ее торцов. Пробки для заглушек можно изготовить из дерева или использовать металлические, но обязательно с отверстиями для выхода расширяющегося газа.

Перед непосредственным выполнением основной операции на заполненной песком трубе прочерчивают линии будущих участков изгиба, применяя шаблоны. Нагрев труб производят в горнах или печах. Сгиб осуществляют как ручным, так и механизированным методом.

В случае использования последнего варианта применяют специальные плиты, оснащенные упорными стойками, при помощи которых фиксируют разогретый участок трубы, и прижимные приспособления, предназначенные для фиксирования на плите торца изделия. На другой конец трубы закрепляется трос, с помощью лебедки или шпиля повышается усилие натяжения, и происходит процесс изгибания.

Чтобы избежать деформации стенок, между стойкой и трубой устанавливают прокладки прямой или изогнутой формы. Свободный конец с надетым на него тросом страхуется с помощью подставки. В момент процесса изгиба контролируют геометрию трубы, периодически прикладывая шаблон.

По завершении изгиба на необходимый угол из торцов удаляют пробки методом выжигания либо просто их выбивают. Песок высыпают в емкость, делают прочистку и промывку трубы. Затем производят окончательный контроль изгиба с помощью шаблона.

Для гибки труб небольших диаметров с применением холодного метода достаточно пользоваться различными ручными приспособлениями, но для больших сечений применяют механизированное оборудование.

Станки для холодной гибки профильных труб

Станки для профильной гибки металла классифицируют по разным признакам. Одним из них является уровень мобильности. Выделяют модели станков стационарного, переносного и носимого предназначения. Для первого варианта характерна классическая конструкция (плита + стержни) или это может быть заводская полноценная комплектация. Агрегаты переносного типа оснащаются опорой, а носимого вида идут вообще без нее.

По типу привода станки бывают:

Ручного воздействия. Это наиболее простой вариант оборудования, сборку которого может произвести любой человек. В его основе заложено механическое воздействие с применением физических сил работника.
С использованием электромеханики. В качестве привода применяется электрический двигатель. В большинстве случаев сборка основывается на комбинации из трех валов. Изгибание поверхности осуществляется за счет пропускания профильной трубы между конструктивными элементами оборудования.
Гидравлического воздействия. В основе работы такого оборудования также лежит применение физической силы, но уже посредством использования гидравлических сил, при этом усилие давления увеличивается многократно. Благодаря этому и обеспечиваются необходимые результаты при гибке профильных труб. Модели, оснащенные электронасосом, являются более дорогими.

Общая задача оборудования, не зависящая от типа устройства, – гибка профильных труб. На станках механического типа это осуществляется за счет физического воздействия человека, а на устройствах автоматизированного исполнения – благодаря мощности электродвигателя, пневматики или гидравлики.

С ростом популярности профильного металлопроката резко увеличивается спрос на подобные виды оборудования в области строительной индустрии, что, соответственно, отражается на его стоимости.

На цену станков для профильной гибки металла оказывают влияние такие факторы, как:

Автоматизация. Оснащенность программным управлением поднимает цену на оборудование от 50 до 150 %.
Мобильность. Варианты переносного исполнения являются более дешевыми.
Коэффициент производительности.
Уровень механизации. Применение гидравлической системы и оснащенность электрическим двигателем способствуют поднятию цены на оборудование.

В зависимости от геометрических параметров профиля, стоимость станка может составить от 5 000 до 100 000 рублей. Середнячок-универсал отечественного производства обойдется примерно в 25 000 рублей, а оборудование зарубежных торговых марок – от 30 000 рублей.

Гибка профильных металлических элементов своими руками

При использовании простейших приспособлений вопрос о том, как можно собственноручно согнуть трубу без применения трубогиба, отпадет сам по себе.

Если существует необходимость согнуть стальную трубу диаметром не больше 10 мм или мягкую (алюминиевую), то применяется плита горизонтального исполнения с отверстиями, в которые устанавливаются металлические штыри, выполняющие функцию упоров. Благодаря этим штырям и производят гибку изделий с заданными параметрами. Данный метод имеет два существенных недостатка: необходимость приложения значительных физических усилий, а также низкая точность гибки.

Детали, имеющие высоту профиля 25 мм, лучше всего изгибать с помощью роликового приспособления. Трубу надежно закрепляют в тисках, а к другой ее части, которую необходимо изогнуть, прикладывают усилие посредством специального ролика. Использование данного приспособления позволяет получать более качественный изгиб, но тут требуется приложить большие физические усилия.

Чтобы сформировать на алюминиевых или стальных профильных трубах изгибы больших радиусов кривизны, применяют округлые фиксированные шаблоны, на которые монтируются особые хомуты для фиксаций заготовок. Использование таких приспособлений также позволяет гнуть трубы вручную, устанавливая с усилием ее в паз шаблона, геометрическая форма которого выполнена в соответствии с требуемым радиусом изгиба.

Необходимо отметить, что при использовании подобной технологии в большинстве случаев один торец подготовленного мерного отрезка трубы заглушается плотной пробкой, после этого во второй заливается вода или засыпается песок. Далее туда тоже ставится заглушка.

Избавит от многих проблем при осуществлении профильной гибки металла использование специальных устройств – профилегибов. Однако цены на данный вид оборудования достаточно высокие, и порой необходимость покупки таких станков ставится под вопрос.

Есть еще один вариант – приобретение специальных трубогибов для ручной работы, предназначенных для изгиба труб как круглого, так и профильного сечения.

При необходимости одноразового выполнения работ по сгибу заготовок приобретать механизмы даже ручного варианта нерационально. В таких случаях целесообразнее купить уже готовый элемент или оформить заказ в мастерской либо на соответствующем предприятии, где за относительно небольшую плату могут изготовить деталь любой сложности из собственной профильной трубы. Такое решение позволяет не только сократить затраты на изготовление и сэкономить силы и время, но и добиться нужного результата – качественного и правильного сгиба трубы с определенным диаметром и формой.

Профильная гибка металла имеет массу огромных достоинств. Главным из них является высокая производительность и отсутствие неэстетичных сварных швов, которые влияют на прочность готовых изделий. Возможность автоматизации такого процесса делает его незаменимым на производстве. Доступно изготовление профиля любой сложности формы – от простейших гибов до чрезвычайно оригинальных и сложных конфигураций поверхностей. Однако, чтобы получить качественное изделие, требуется не только опыт и профессионализм исполнителя, но и наличие современного оборудования.

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 - методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка - одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы - гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр - 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное - требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка - это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Другой способ - ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой - она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод - с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Еще один момент, о котором следует помнить, - радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией - нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» - вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Гнутые металлические изделия: сферы применения и способы изготовления

Гнутые металлические изделия активно приходят на помощь в двух случаях. Во-первых, когда нужно удешевить производство. В этом случае конструкции облегчают посредством гнутых изделий (швеллеров, уголков). Во-вторых, при возникновении потребности в «нетрадиционных» изделиях с уникальными размерами и другими показателями. Понимание и умение пользоваться технологией производства таких деталей поможет решить многие профессиональные и бытовые задачи, пока другие прибегают к старым способам обработки металла.

В нашей статье мы расскажем о сферах применения этих изделий, а также перечислим технологии и виды самой процедуры. Сделаем акцент на том, по какому алгоритму проходит гибка металла, в том числе из профильной трубы, что для некоторых особенно актуально.

Описание гнутых металлических изделий

Первое, что приходит в голову при описании, – уголок. Это металлическое изделие имеет одно ребро жесткости. Может быть гнутым или прокатным. Если требуется угол стандартных параметров, то, скорее всего, его можно купить на любой металлобазе.

Но бывает так, что нужен нестандартный уголок, где размер одной полки, например, 87 мм, а другой – 45 мм, но такой размер не производит ни один завод. Как быть? В этом случае потребуется изготовить гнутый уголок способом холодной гибки.

Все изделия гнутого типа делают из листовой стали толщиной от 0,5 мм до 12 мм. Лист может быть и рифленым, и гладким. В зависимости от нужд, можно изготовить следующие виды изделий: уголок (с одним ребром жесткости), швеллер, Z-профиль (с двумя ребрами жесткости), С-профиль (с четырьмя ребрами) и т. д. Длину изделий можно по заказу варьировать от 30 мм до 6 м.

Иногда при изготовлении облегченных конструкций мастерам, работающим с металлом, необходимы нестандартные металлические изделия с разным радиусом гиба и их количеством, при этом чтобы не было швов сварки. Для этого требуется точное оборудование, которое поможет воплотить технический и дизайнерский замысел путем холодной гибки металла. Такие манипуляции производятся на специальных аппаратах – листогибах – с горизонтальным или вертикальным действием, а также вальцах.

Гнутые металлические изделия можно получить разными способами. Обычно применяется сварка, но ее термическое воздействие может поменять свойства и форму готового продукта, что снижает точность изготовления и ограничивает эксплуатацию изделия.

Принцип гибки заключается в том, что внешний слой металла растягивается, а внутренний, соответственно, сжимается. Поэтому часть металлопроката перегибают на нужный угол относительно другого. Угол определяется при помощи расчетов.

Задаются пределы деформирования изделия. Они определяются следующими параметрами:

толщина металлического листа;
величина угла перегиба;
прочность самого материала;
время процедуры.

От этого зависит цифровой показатель допустимой деформации. На следующем этапе определяется выбор типа гибки.

Сферы применения гнутых металлических изделий

Гнутые металлические изделия широко используются и в сельском хозяйстве, и в промышленности. По этой технологии изготавливаются металлические откосы и каркасы, водосточные трубы, перегородки сборно-разборные, некоторые профильные детали и конструкции, используемые в сфере строительства.

Услуга гибки металла довольно популярна в наши дни, особенно в бытовой сфере, когда нужны различные дизайнерские элементы интерьера или декорации.

Гнутые металлические изделия используются:

в элементах автомобиля;
в мебельных и дверных конструкциях;
при изготовлении промышленных деталей.

Также метод гибки популярен в авиа-, судостроении и электронике. В строительной сфере он не менее востребован. Чтобы согнуть металл, требуется большая мощь, особенно если речь идет об изделиях большой толщины.

Технология этого процесса довольно сложная, хотя на первый взгляд может показаться иначе, и требует опыта и тщательного исполнения.

Технологии гибки металлических изделий

Гибка изделия бывает продольной и поперечной, в зависимости от того, как ориентирована деталь.

В первом случае производится только гибка, во втором – металл требуется дополнительно вытянуть и осадить. Такая процедура применяется, к примеру, при отгибании бортов.

Продольную гибку выполняют на специальном оборудовании, предназначенном для обработки металлических изделий холодным способом.
Если нужно придать форму толстой заготовке, используется поперечная гибка. Также она применяется в случае, когда не слишком велик радиус искривления, а холодная обработка может привести к напряжению в структуре материала.

Если требуется нагреть заготовку, у которой большая площадь, нужно учитывать, что она может искривиться. Как правило, кривизна образуется на сферической и винтовой поверхностях.

Без нагревания кривизна отсутствует, так как ее появлению препятствуют пружинистые свойства металла. При поперечной гибке металл нагревают почти всегда.

Когда обрабатывают плоские металлические листы, например, при строительстве кораблей, применяют специальные прессы, таким образом изгибание происходит холодным способом и без осаживания.

Если речь идет об обработке отверстий и кромок, то это уже горячая гибка, потому что при нагревании изменяется расстояние между отверстиями, а кромки приобретают нужные формы при вытягивании и осаживании.

Если для этих же целей используется холодная гибка, то предварительно обрабатываются кромки и проделываются отверстия, и только потом деталь сгибается.

Современные виды гибки листового металла

Воздушная (Airbending). При сгибании листов в матрицу на определенную глубину опускается деталь пресса (пуансон). Размеры и угол будут совпадать с параметрами готовой детали. Радиус гибки металлического изделия будет определяться свойствами самого материала и раскрытия матрицы. Такой метод дает возможность получать углы разной величины и является, по сути, универсальным.

Изделие в виде конечного профиля бывает:

с одним углом (L);
двумя (П);
с несколькими (при определенной пластичности металла).

Последний вариант предполагает мультиугловую гибку без нагрева материала.

Особенности процедуры гибки металла

В соответствии с законами физики, если металл согнуть, он будет одновременно испытывать и сжатие, и растяжение. И чтобы пластическая деформация не превратилась в разрывную, нужно тщательно рассчитать радиусы загибов и усилия. Люди, работающие с металлом, знают, что он может потрескаться или изогнуться на внутренней стороне загиба, если радиус загиба будет менее толщины самой заготовки.

Объемное изделие без соединений и швов получится при сгибании плоского металла. Современные прессы для гибки с электронным управлением могут создавать очень сложные детали из листов разных сплавов с определенной пластичностью, и холодная деформация происходит без порчи материала.

Таким образом, гнутые металлические изделия имеют:

высокую степень надежности;
долговечность.

Процесс гибки металла достаточно приемлемый. Если пруток из стали в диаметре больше 10 мм, то не стоит его гнуть ради заготовок. Лучше взять стальные листы толщиной не более 5 мм или полосовую сталь толщиной до 7 мм. Листовой металл легче гнется, если его предварительно подогреть. Без процедуры нагревания на внешнюю поверхность в зону сгиба наносятся поперечные риски.

Создание гнутых металлических изделий из профильной трубы

Профильные трубы активно используются при сборке каркасов различных строительных конструкций. Например, парники, теплицы, беседки и прочие легкие постройки возвести с их помощью легко и быстро. Но не все так однозначно.

Для получения гнутых металлических изделий из таких труб используется оборудование, и оно дорогостоящее, что вряд ли подойдет для домашнего применения. Так возможно или нет согнуть профильную трубу дома?

Это труба, имеющая любое сечение, кроме круглого. Это может быть овал, шестиугольник, квадрат и т. д. Так как грани играют роль ребер жесткости, то и труба будет обладать хорошей прочностью.

У профильных изделий хорошая выносливость, им не страшны большие нагрузки. Благодаря этому они пригодны для использования в качестве каркаса самых различных построек.

Высоколегированная или низколегированная сталь является сырьем для изготовления профильных труб. По способу изготовления они делятся на бесшовные, электросварные и холодно- и горячекатаные.

Изделия отличаются друг от друга высотой профиля и толщиной стенки. Трубы можно использовать для производства таких деталей, как рамы, перила и лестницы. Профильная труба отлично зарекомендовала себя при сооружении арочных конструкций или в качестве замены железного бруса в строительстве.

Можно самостоятельно освоить навыки гибки профильных труб в домашних условиях, это пригодится, например, на загородном участке.

Процесс изгибания трубы придает гнутому металлическому изделию плавную и изогнутую форму. Так как деталь обладает высокой прочностью, «оформить» деталь можно только под давлением. И чтобы уменьшить эту силу давления, нужно нагреть обрабатываемый фрагмент изделия.

При всей кажущейся простоте процесса не всегда можно добиться нужной конфигурации элементов в результате гибки. Проблемы имеются, и довольно частые. Самыми распространенными можно считать три.

Во-первых, внутренняя сторона профиля может дать складки типа гофры, в то время как при правильном процессе гибки материал сокращается равномерно.

Во-вторых, может произойти разрыв наружной стенки трубы, поскольку она растягивается в процессе гибки. Металл может лопаться от излишнего напряжения.

И в-третьих, когда труба меняет свою форму, ее элементы могут потерять соосность.

Другими словами, в изогнутом состоянии ее фрагменты окажутся в разных плоскостях. Этого допустить нельзя. Сложности обычно происходят, когда неверно выбран метод гибки.

Для того чтобы сделать правильный выбор, необходимо учитывать пластические характеристики профильной трубы. Они зависят от формы и размеров сечения, толщины стенок. Зная эти величины, можно найти минимально возможный радиус закругления. Меньший радиус категорически не рекомендуется использовать.

Для определения минимального радиуса нужно знать высоту сечения. Чтобы ее рассчитать, необходимо замерить высоту профиля и вычесть из нее удвоенную толщину стенки изделия.

Искомая высота найдена, пусть она будет обозначаться h. Для прямоугольных и квадратных сечений будет действовать правило: при высоте профиля выше 20 мм минимальная длина участка, на котором деталь выдержит изгиб, должна равняться h × 3,5.

Если профиль изделия ниже 20 мм, то длина участка сгиба может быть h × 2,5 и больше. Такое правило подходит для всех труб, но при этом толщина стенки изделия также дает свои ограничения по гибке.

То есть чем она тоньше, тем больше шанс разрыва или смятия. Не рекомендуется гнуть широкие детали с толщиной стенок меньше 2 мм. Для этого лучше использовать сварку.

Важный момент, о котором нельзя забывать: профильные трубы из низколегированного и углеродистого сплава имеют высокую упругость и после сгибания могут пытаться принять свою прежнюю форму, то есть «пружинить».

Соответственно, придется работать с изделием дополнительно, так как нужно снова подгонять его под шаблон, который заранее был изготовлен. Поэтому лучше всего заранее узнать значение пластического момента сопротивления обрабатываемой профильной трубы и изгибать ее с учетом этого параметра. Чем показатель меньше, тем и «пружинить» деталь будет меньше.

Известно два основных способа гибки профильной трубы: горячий и холодный. Последний говорит о том, что процесс гибки не предполагает предварительного нагревания детали.

В первом же случае работа осуществляется только с предварительно разогретой трубой. Определенно, нагретая деталь становится более пластичной, что облегчает процесс гибки.

Производство гнутых металлических изделий не регламентировано ГОСТом в части использования горячего или холодного метода гибки. Нормативы прописаны для труб круглого сечения. В соответствии с этими требованиями, горячую гибку применяют для деталей диаметром 100 мм и более. Иные правила предусмотрены для квадратных и прямоугольных труб.

Если все же планируется самостоятельная гибка трубы, но разовая, то лучше купить или арендовать специальный гидравлический трубогиб на ручном приводе.

Специалисты по сантехнике советуют только холодный способ для труб с высотой профиля менее 10 мм. Горячий метод предназначен для изделий, чья высота профиля равна 40 мм либо выше.

Исполнитель сам принимает решение, каким методом выполнять гибку изделий с высотой профиля от 10 до 40 мм. Для начала можно сделать тестовое изгибание. Разумеется, если есть трубогиб, то выполнить работу можно без нагрева детали.

Предположим, что необходимое оборудование отсутствует, тогда стоит выполнить тестовое изгибание профильной трубы. Сначала один конец детали нужно зажать в тисках, а на другой надеть трубу большего диаметра, чем у сгибаемого изделия.

Получится как бы «плечо», которое нужно довольно сильно потянуть, чтобы изделие изогнулось. Если деталь гнется, можно воспользоваться холодным методом. В противном случае следует применить предварительный нагрев с последующим изгибанием.

Кроме этих способов, есть и другие методы ручной гибки профилированных труб, и их достаточно много. Но у всех имеется общая проблема: необходимо большое усилие для сгибания изделий. Если работник не подготовлен физически, эта работа может оказаться ему не по силам. Использование специального оборудования для гибки металлических изделий проще, намного точнее и не связано с силовыми затратами.

Единственная проблема заключается в высокой стоимости этого оборудования. Следовательно, для разовой работы оно не подойдет, так как это нерентабельно. Оптимальным решением будет аренда оборудования, таким образом, за небольшие деньги можно изготовить изделия, гибка которых будет выполнена в соответствии с шаблонами.

Профили стальные гнутые

Профили стальные гнутые изготавливают из листовой рулонной холоднокатаной стали с толщиной листа не превышающей 3-4 миллиметров, это относится ко всем легким стальным тонкостенным конструкциям (ЛСТК). Стальной профиль – это основной элемент в быстровозводимом каркасе здания.

Металлические конструкции сегодня представляют достойную замену классическим зданиям из кирпича и бетона, так называемым капитальным сооружениям. Технология быстровозводимого каркасного монтажа из легких стальных тонкостенных конструкций это превосходная альтернатива, так как исчезают все недостатки технологии прежних лет, строительство не простаивает зимой или в мокрую погоду, стоимость монтажа не подвергается изменениям в большую сторону, специальной техники нужно гораздо, гораздо меньше, как и высококвалифицированных рабочих.

Профили стальные гнутые по эскизам

Технология ЛСТК и гнутые стальные профили, как основные звенья этой цепи, то есть, как основа высокопрочного каркаса открывают широкие возможности малому, среднему и крупному бизнесу. Теперь построить большепролетное сооружение можно за несколько месяцев, с учетом проектирования, производства и сборки. Экономия на всех этапах работ может составлять 30-40% от общей сметной стоимости.

Удивительно, что из металла можно строить здания практически любой архитектурной сложности, более того, проекты позволяют осуществлять монтаж даже в суровых климатических регионах Российской Федерации, это стало возможным благодаря прочности и надежности металлоконструкций.

Видео про производство ЛСТК, где в том числе производим профили стальные гнутые:

Развитие технологии быстровозводимого строительства

Нижеследующую информацию просто обязан знать каждый, кто начинает строить дома по каркасной быстровозводимой технологии ЛТСК. Кстати, интересный момент заключается в том, что аббревиатура ЛСТК расшифровывается как лёгкие стальные тонкостенные конструкции, то есть металлоконструкции, а в простонародье под ЛСТК принято понимать именно технологию монтажа.

Итак, период разработки пал на послевоенное время. В 1950 году, великие умы, специалисты, инженеры канадской промышленности, свершили прорыв, который поднял большинство производств во многих странах. Именно Канада является первооткрывателем в этой области, не американцы, не японцы, не русские и не европейцы, а канадские ученые.

Что стало предпосылкой развития каркасного строительства из стали? – ответ прост и лежит на поверхности. Острая необходимость доступного и недорогого варианта строительства, стала главной причиной и предпосылкой появления технологии ЛСТК. Как говорилось ранее, строить из камня в те времена было не только дорогим удовольствием, но и не подходило по срокам. Разрушенные производства и заброшенная промышленность требовала возобновления, полного возрождения и перезагрузки.

Сталь была всегда широкодоступным материалом, заводы металлообработки и металлопроката всегда есть поблизости, это отличный строительный материал, который был применен на практике, после успешных теоретических расчётов. Для монтажа использовали стальные специальные гнутые профили разнообразной формы (С-Z-П-Ш-образные, с перфорацией и без нее).

Первые каркасы из стального гнутого профиля превзошли все ожидания по прочности, надежности, а после испытания в агрессивной среде и по долговечности. Если гнутый профиль, взятый в отдельности можно как-то деформировать, погнуть и нарушить его геометрию, то готовое здание ЛСТК, на завершенном этапе монтажных работ представляет собой не просто прочное здание, но и хорошей сейсмической устойчивостью, как преимуществом.

Активное развитие было обусловлено рядом неоспоримых преимуществ, которые не просто выделяли ЛСТК, но и сделали эту технологию востребованной в Северной Америке, Японии, западноевропейских странах и других. Каркас из легкой стали, где использовались стальные гнутые листовые профили, прочность которых позволяла возводить их в регионах с высокой снеговой нагрузкой.

Стальной гнутый профиль соответствует ГОСТ (государственный стандарт качества) и нормам СНиП, в европейский странах регулятором и системой контроля качества при проектировании, производстве и монтаже металлоконструкций выступают стандарты Eurocode и DIN.

Профили стальные гнутые: виды и особенности

Разнообразие холоднокатаных и горячекатаных профилей также можно отнести к преимуществам этой быстровозводимой технологии. Типоразмер производимых металлоконструкций индивидуален и готовится специально под техническую документацию и проектную документацию заказчика. Без проекта ЛСТК завод металлопроката не может начать производственный процесс.

Стальные профили изготавливают из листового металла, это самый популярный вид металлического проката, который используется во многих сферах деятельности человека: от машиностроения, до строительства каркасный быстровозводимых сооружений с большими пролетами.

Горячекатаные и холоднокатаные гнутые профили: разница

Профили гнутые стальные из горячекатаного листового проката практически не отличаются от холоднокатаного, горячекатаный дешевле в производстве, а холоднокатаные качественнее, а разница по прочностным показателям не велика. Разница есть в толщине стали, так например, горячекатаный гнутый профиль не производится с толщиной менее 0,5 миллиметра. А легкий стальной тонкостенный также не встретить толщиной выше 4 миллиметров, так как на такое производство просто отсутствует спрос и оно экономически не целесообразно. Давайте рассмотрим основные типы гнутых профилей, которые делятся на 2 основные группы:

Гнутый стальной С образный профиль. Классическая С-образная форма позволяет применять его в строительстве любых быстровозводимых каркасных зданий. Такой тип еще принято называть равнополочным, так как его геометрическая форма симметрична.

Важно понимать, что стальной гнутый профиль может быть и не равнополочным. Такой швеллер изготавливается из стального листа разного качества, в соответствии государственных стандартов.

Профили стальные гнутые замкнутые (сварные), также такой вид металлопроката называют профильные трубы. В производстве для таких элементов используется высокопрочная сталь, с хорошими показателями огнестойкости и прочности под воздействием различных температур. Такие профили бывают холодного и теплого типа.

Профильная труба (замкнутый профиль) производится по государственному стандарту 30245-2003. Этот вид профиля предназначен для строительных работ (монтаж металлического каркаса здания, для изготовления ферм и прочих элементов конструкций). Производственный процесс замкнутого гнутого профиля состоит из нескольких этапов: сначала профилегибочный стан формирует сечение трубы, а затем он методом обжима придает ему форму квадрата. Для производства используется высокопрочная оцинкованная сталь с толщиной листа не превышающей 3 миллиметров.

Интересный факт: ранее замкнутые гнутые профили обладали существенным недостатком – они были подвержены коррозии, в отличие аналогичного производства из алюминия, однако в настоящее время эту проблему удалось решить сразу несколькими способами: оцинковкой поверхности листовой стали и дополнительной порошковой окраской. Это надежная защита от процесса ржавления и агрессивного воздействия внешних факторов.

Сборка металлического каркаса на основе гнутых профилей ЛСТК:

Другие варианты гнутого профиля

Стальной гнутый зетовый профиль

Также отдельный вид проката, изготавливается из высокопрочной рулонной стали с толщиной листа не превышающей 5 миллиметров. Бывают равнополочные, не равнополочные, также с нанесением перфорации или цельные.

Все стальные гнутые профили замкнутые или нет, изготавливают по ГОСТ (государственный стандарт Российской Федерации). Это гарантирует качество металлических конструкций и надежность здания построенного из них в дальнейшем. Подведя итог по зетовому профилю, можно добавить что зетовый – это тот самый Z-образный гнутый профиль.

Стальные опоры из гнутого профиля

Специализированные металлоконструкции, которые предназначены для сложных климатических регионов Российской Федерации, в населенной/ненаселенной местности 1-4 ветровых районов. Срок службы опоры из гнутого профиля более долгий, чем простые ЛСТК профили и составляет 50-70 и более лет. Профили стальные гнутые для строительных конструкций, прежде всего, по одному из главных преимуществ, превосходят капитальные сооружения по скорости монтажа и ремонтопригодности.

Профили стальные листовые гнутые применяются для строительства быстровозводимых зданий и сооружений различного размера, самыми востребованными и популярными конструкциями из металла являются большепролетные ангары, склады, производственные помещения, овощные хранилища, станции технического обслуживания, торговые комплексы и многие другие.

В секторе жилищного строительства, быстровозводимая технология ЛСТК не прижилась, оставив на первом месте каркасное строительство из деревянного бруса, это самый экологический вариант для жилых домов и коттеджей.

Изготовление стального гнутого профиля

Наше предприятие является ведущим производителем металлических конструкций, гнутого профиля из рулонной листовой стали, с перфорацией (термопрофиль) и без нее. Современное оборудование и высокотехнологичная линия производства полностью автоматизирована, что позволяет изготавливать большие объемы металлоконструкций в максимально короткий срок. Мы гарантируем качество продукции, которое соответствует новейшим государственным стандартам России. Наша компания – это надежный производитель гнутого стального профиля.

Технологическая линия ЛСТК состоит из следующих устройств:

Разматыватель рулонной стали
Принимающее устройство
Профилегибочный стан
Промышленные ножницы

Процесс изготовления гнутого профиля:

Сталь разматывается и подается в профилегибочный стан, который формирует геометрию и наносит просечки (при необходимости), на завершающем этапе промышленные ножницы по заданному размеру отрезают профиль. По готовности полного комплекта, металлоконструкции отправляются на место сборки будущего объекта строительства.

Преимущества быстровозводимой каркасной технологии

Низкая стоимость строительства.
Сроки монтажа не превышают нескольких месяцев.
Простота сборки конструкции.
Надежность и прочность готового здания.
Высокий срок службы, который составляет 50-60 и более лет.
Отсутствие усадки на фундамент.
Экологичность и сейсмическая устойчивость.
Широкое разнообразие архитектурных форм и готовых, типовых проектов.

Оформление заказа

Цена на стальные гнутые профили в нашем производственном предприятии гораздо ниже конкурентов. Для того чтобы узнать подробности достаточно заказать обратный звонок, позвонить самостоятельно по прямому номеру, который указан в верхней части сайта или, в нерабочее время через форму обратной связи на странице «Контакты». Купить стальные гнутые профили еще никогда ранее не представлялось в таком упрощенном режиме, прием заявок на изготовление открыт 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году. Мы работаем для Вас!

Читайте также: