Как согнуть металлическую балку
Обновлено: 28.09.2024
Для просмотра видео требуется современный браузер с поддержкой видео HTML5.
Гибка двутавровой балки - легко и безупречно
Несмотря на то, что двутавр и швеллер относятся к сортовому прокату, и имеют общие черты, их обработка намного различается. В том числе и такая, на первый взгляд, несложная операция, как деформация. Если для швеллера с небольшим сечением может хватить усилия рук, гибку двутавровой балки рекомендуется проводить только на станочном оборудовании. Следовательно, выполнить эту операцию в домашних условиях, когда такого оборудования нет, не представляется возможным.
Гибка (вальцовка) двутавровых балок
Другая особенность этого изделия в том, что его можно гнуть исключительно по радиусу, то есть очень плавно. Деформированная балка намного облегчает монтаж, так как помогает избежать дополнительных соединений. Ведь любое скрепление двух деталей, будь то метизное соединение или сварочный шов, снижает надежность конструкции. При правильно проведенной обработке на гибочном оборудовании целостность металла сохраняется и он не теряет прочности.
Основные способы гибки балки
Гибку любых изделий можно подразделить на ручную или автоматическую. Хотя, повторимся, для гибки двутавра по радиусу этот способ исключен. Что касается способа гиба, здесь возможны два варианта: плашмя или на ребро, то есть в поперечном сечении. Следует отметить, что выбор способа зависит от назначения будущих изделий. Гибка плашмя используется для рельс, гибка на ребро востребована в строительной отрасли: при возведении несущих конструкций.
Цена гибки балок
- габарита проката,
- толщины его сечения,
- особенностей используемого оборудования,
- срочности проекта.
Гибка двутавра
Поскольку гибка двутавровой балки - достаточно сложный процесс, для его выполнения подходит только профилегибочное оборудование. Причем способ гибки “на ребро” считается более сложным: если не рассчитать усилие, боковые стороны профиля могут изогнуться, или, на языке профессионалов, “завалиться”. Избежать этого помогает вальцовочное оборудование особого типа.
Гибка швеллеров и двутавровых балок
Что касается ближайшего “родственника” двутавра - швеллера, - процесс его гибки намного проще, чем гибка двутавра по радиусу, и может проводиться даже вручную. Но эта операция под силу только опытному и физически подготовленному мастеру. Заготовка плотно фиксируется в тисках, нужный участок разогревается ацетиленовой горелкой, а затем выполняется собственно гиб.
Станочная деформация, гарантирующая серийность, производится на профилегибах. В этом случае нагрев профилю не требуется, а габаритность проката, доступного для обработки, может быть намного выше. Профилегибы - достаточно крупные станки, поэтому ими оснащают только производства, располагающие необходимыми для их установки площадями.
Особенности гибки двутавровой балки
От размеров двутавра и толщины его стенок зависят такие важнейшие показатели, как минимальный и максимальный радиус гиба. Даже работая на высококлассном оборудовании, специалист не должен пускать гибку двутавра “на самотек”. Процесс необходимо держать под контролем постоянно. При работе с особо сложными изделиями рекомендуется делить работу на несколько подходов.
Почему стоит заказать гибку двутавровых балок у нас?
Наш цех металлообработки - многопрофильное предприятие, способное решить любую задачу по гибке двутавровой балки. Неважно, прокладываете вы железнодорожные пути, строите инженерное сооружение или собираете легкую металлоконструкцию, - работа будет выполнена безукоризненно. Современное оборудование позволяет нам проводить вальцовку балок длиной до 200 мм по самым “экстремальным” радиусам. Если вы поручаете нам большой проект, цена за единицу изделия для вас будет ниже указанной в прайсе.
Гибка металла при помощи гибочного инструмента
Решать задачи по гибке листового металла просто, если есть листогиб. Но как быть без него? Мы дадим советы по использованию гибочного инструмента!
Иногда, во время выполнения строительных или каких-то иных домашних работ, требуется согнуть металл, придав ему определенную конфигурацию. У профессиональных мастеров-жестянщиков есть для этого специальный инструмент — листогиб. А как быть домашнему мастеру, у которого, кроме собственных рук и кое-каких подручных средств, ничего нет? Идти и покупать гибочный инструмент или брать его напрокат?
Оказывается, ничего этого делать не обязательно. Достаточно немного смекалки и элементарных приспособлений, которые есть в доме у каждого домашнего мастера. Гибка листовых металлов своими руками может стать для вас увлекательным процессом, конечно, при условии, что толщина металлической пластины не превышает 3 мм.
Согнуть лист без листогиба
Рассмотрим несколько вариантов, объясняющих, как согнуть лист металла в домашних условиях.
В качестве ручного инструмента для гибки используем линейку, мел или карандаш, тиски, 2 деревянных бруска, стальной уголок и резиновый молоток. Чтобы загнуть лист металла, его нужно разложить на рабочем столе так, чтобы край, который должен стать изогнутым, выступал за пределы стола. Предварительно полосу загиба нужно разметить по линейке. Разметка загиба должна совпадать с линией края вашего рабочего стола.
Торец стола закрыть стальным уголком. Металлический лист закрепить с двух сторон тисками с помощью деревянных брусков. Начинаем сгибать выступающий край листа, постукивая его резиновым молотком, постепенно продвигаясь от одного угла к другому: сначала в одном направлении, потом — в обратном.
Выполняем удары молотком до тех пор, пока отогнутый край полностью не опустится вниз и плоско не ляжет на стальной уголок, который закреплен на торце стола. Другими словами, должен получиться угол 90 градусов. Таким способом можно гнуть листы толщиной до 2 мм.
Например, так можно изготовить ящик для простого садового мангала (уголки, конечно, потом придется приварить).
Важный совет: Если у вас нет резинового молотка, можно воспользоваться и обычным. Тогда отбивать край нужно будет через деревянный брусок или текстолитовую пластину. Только в этом случае на отогнутом крае не останется отметин от молотка.
Вариант 2
- на металлическом листе очерчиваем по линейке край будущего сгиба (линию можно дополнительно немного продавить острым предметом);
- захватываем плоскогубцами край листа так, чтобы их концы приходились точно на линию разметки;
- постепенно продвигая плоскогубцы по разметке, отгибаем край по направлению вверх;
- повторяем до тех пор, пока угол сгиба не приблизится к 90 градусам;
- для точного выравнивания угла «надеваем» согнутый лист на деревянный брусок и подбиваем его молотком до получения точной геометрии угла.
Таким способом без листогиба можно сделать, например, кромку на жестяном отливе.
Сам себе вальцовочник
Бывает необходимость самостоятельного изготовления трубы из металлического листа. Самодельные трубы можно использовать в разных целях: в качестве дымохода, воздуховода, самоварной трубы и т д. Народные умельцы придумали немало способов, как согнуть листовой металл в трубу. Рассмотрим некоторые самые простые варианты.
Вариант 1
Не имея в своем хозяйстве для гибки металла специального приспособления, можно свернуть лист в форме трубы, используя для этих целей либо какую-то круглую болванку, либо готовый отрезок старой трубы. Большинство использует именно трубу.
Итак, раскладываем на поверхности земли или бетонного пола лист металла. Теперь займемся подготовкой шаблона, на который будем накручивать металл. К обоим торцам старой трубы привариваем крестообразно по две маленькие трубки (перпендикулярно друг к другу). Их диаметр должен быть достаточным для того чтобы вставить лом. Это будет наше гибочное приспособление.
Далее, кладем трубу на край листа и начинаем оборачивать лист вокруг нее. Для этой работы потребуются 3 человека: один стоит на трубе, двое других с помощью ломов вращают трубу. Каждый оборот выполняется на 90 градусов. Лом переставляется в 0 градусов.
Так постепенно скручиваем весь лист вокруг трубы и получаем несколько новых цилиндрических витков. Обычно самый край листа остается прямым. Чтобы загнуть и его, в качестве приспособления для гибки металла нужно использовать деревянную киянку или резиновый молоток.
Чтобы получить трубу нужного диаметра, с помощью мерной ленты отмеряем длину ее окружности (для этого диаметр умножаем на 3,14) и болгаркой отрезаем нужный кусок. После этого снимаем его с заготовки и выполняем сварочные работы по шву вашей новой трубы. Таким способом можно изготовить сколько угодно труб без применения специального листогиба.
Для устройства трубы в котельной советуют использовать оцинкованный металл; причем, горячекатаная сталь дает плавный изгиб, без заломов, она идет на изготовление круглых труб. Холоднокатаный прокат — более ломкий, из него лучше получаются профильные изделия.
Перед тем как приступить к гибке металла, отрезаем от целого листа кусок: ширина его равна длине окружности будущей трубы плюс 3 см на фальц (это шов на месте соединения краев металлического листа); длина отрезка равна длине вашей трубы.
Те, кому приходилось самостоятельно выполнять эту работу, советуют не делать длину больше метра, так как в одиночку согнуть длинную трубу из жести не получится. Если конечная длина должна быть больше (например, 2 метра), то придется соединять сваркой 2 отрезка.
Работа выполняется на прочном столе, на край которого помещен стальной уголок — он и послужит листогибом. По длине металлической заготовки любым острым предметом прочерчивается линия отворота. Ее совмещают с краем стола и отбивают деревянной киянкой по направлению вниз. Затем переворачивают и полностью загибают край на лист.
Следующий шаг: отступив 2 мм от подгибки, прочерчивают еще одну линию, параллельно первой, и снова отбивают загиб вниз. То же самое выполняют и на второй стороне заготовки. После формирования трубы эти подгибы будут соединены «в замок». Как гнуть трубу в одиночку, без посторонней помощи, поможет следующий совет: прочерчиваем центральную линию вдоль заготовки, кладем лист на трубу любого диаметра меньшего, чем ваш, и, начиная от средней линии, последовательно, участок за участком, изгибаем лист вокруг нее. Соединяем «в замок» длинные края и отбиваем их киянкой.
Проверяем диаметр готовой трубы и, при необходимости, обычным металлическим молотком делаем «отбортовку» для соединения вашей трубы со следующим отрезком. Новый воздуховод из «оцинковки» готов.
Как видно из этого обзора, используя самый простейший инструмент для гибки металла, который есть в доме каждого хозяина, можно самому с успехом заниматься жестяными работами. У вас есть свои наработанные способы как согнуть лист? Будем рады, если вы поделитесь ими на наших страницах.
Гибка металлической полосы в кольцо и на ребро
Как согнуть металлическую полосу без потери прочности и добиться точности конфигурации знают не все. Чтобы не изобретать велосипед - читайте наши советы!
При работе с металлом часто приходится иметь дело с изготовлением изделий из стальной полосы — скоб, хомутов, кронштейнов. Но как согнуть металлическую полосу без потери прочности и добиться необходимой точности конфигурации знают не все. Тем не менее, это достаточно простая операция, которая не требует инструментов особой сложности. Только в случае гибки полосы на ребро необходимо довольно сложное приспособление, которое самому изготовить непросто.
Гибка полосы под углом (60, 90, 120 0 …) в сторону плоскости производится на обычных слесарных тисках, если требуется изготовить единичное изделие или несколько штук. В случае мелкосерийного производства понадобится станок для гибки металлической полосы. При необходимости его можно сделать своими руками.
Гибка полосы при помощи тисков
Сначала рассмотрим вариант гибки на слесарных тисках под углом 90 0 . Для этого необходим брусок квадратного сечения из стали. Зажимаем полосу вместе с бруском таким образом, чтобы брусок находился со стороны неподвижной губки тисков и выступал над верхней кромкой на 1-2 см.
После того, как такой «сэндвич» будет крепко зажат, берем обычный молоток и легкими ударами загибаем полосу в сторону бруска. Если требуется, чтобы поверхность загиба не имела повреждений от ударов, то нужно использовать медную или латунную прокладку, по которой будем наносить удары молотком, а уже от нее усилие будет передаваться на полосу.
Таким образом можно согнуть полосу под любым углом, важно только подобрать опорный брусок с нужным углом среза. Без такой твердой опоры добиться нужного угла будет очень трудно.
Похожие операции производятся и при изготовлении хомутов, только в этом случае в роли матрицы используем толстостенную трубу или пруток нужного диаметра. Как и в случае с прямоугольной гибкой, удары молотком наносятся в сторону неподвижной губки тисков. Такая гибка полосы — процесс медленный и требует аккуратности.
Гибка полосы в кольцо
Более сложная операция — гибка полосы на кольцо. Здесь необходим небольшой и несложный в изготовлении станок, например, как показанный на видео . Он состоит из опорной плиты на которой закреплены три ролика — два опорных и один приводной, на рукоятке длиной 30-40 мм. Приводной ролик может перемещаться вдоль горизонтальной оси и прижимать полосу к опорным. Один из опорных роликов должен иметь возможность сдвигаться перпендикулярно направлению прижима. Таким образом регулируется диаметр получаемого кольца.
Полоса помещается между роликов и прижимается с помощью винтового механизма. При вращении приводного ролика полоса начинает двигаться между ним и опорными и загибаться в сторону привода. После полного прохода полосы получается практически идеальное кольцо. Если сделать рукоятку телескопической, чтобы можно были сделать длиннее плечо, то можно выполнять гибку на кольцо полосы практически любой толщины без особых физических усилий.
Такой самодельный станок для гибки полосы практически ничем не отличается от заводского. При правильном выборе металла для роликов и прижимного устройства, мелкосерийное производство, например для изготовления декоративных оград, ворот или каркасов козырьков и навесов, возможно даже в домашнем гараже, не говоря уже о слесарной мастерской.
Гибка полосы на ребро
Сложнее сделать станок для гибки на ребро. При изготовлении металлического декора такая операция требуется довольно часто. Принцип действия такого приспособления похож на описанный выше, но гибка стальной полосы на ребро требует значительно больших усилий, поэтому прижимной ролик не вращается , а движется на рычаге возвратно-поступательно. Кроме того, на линии подачи полосы необходимо установить прижимное устройство, чтобы полоса удерживалась в нужном положении. Этим приспособлением может служить обычная прижимная колодка на болтах или шпильках с прорезью, сквозь которую и будет проходить полоса.
Если гибка производится часто на полосах различной ширины, то нужно сделать несколько колодок с прорезями, соответствующими тому калибру, который обрабатывается. Но самодельный инструмент, при всей своей привлекательности и дешевизне, все же уступает промышленному, функционал которого значительно выше.
Ручной инструмент производится в виде универсальных приспособлений, в которых только меняются насадки и рычаги, или в виде целых наборов, где каждый механизм выполняет только одну, максимум две функции. Примером такого комплекта может служить «Холодная ковка» промышленного изготовления.
Инструменты для гибки металлической полосы промышленного изготовления имеют перед самодельными то преимущество, что сделаны они из специальных марок стали и при гибке заготовок достаточно большой толщины не будут деформироваться. Они легко настраиваются на необходимые размеры и не требуют изготовления новых оправок и матриц каждый раз, когда необходимо изменить диаметр или угол загиба.
При этом их стоимость не слишком высока даже для домашнего мастера. Поиск необходимых деталей для самодельного станка, сборка, подгонка и настройка будет стоить не намного меньше, даже в случае надлежащей слесарной квалификации. Если не покупать самые дешевые инструменты, то работать станки для гибки будут на протяжении десятилетий.
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!
Читайте также: