Станок для радиусной гибки листового металла

Обновлено: 05.10.2024

Наверное, тяжело найти производство металлоконструкций, где не будет гибочного оборудования. Ведь при помощи ручных гибочных станков можно выполнять большое количество операций, таких как: гибка, вальцовка, профилирование, нарезка, армирование различных металлических прутов и труб. Данное оборудование просто необходимо в кузнечных мастерских, на строительной площадке и на различных металлообрабатывающих предприятиях.

Давайте более подробно рассмотрим ручные гибочные станки и, исходя из предложенной информации, Вы сможете сделать правильный выбор. Отбортовочные станки.

Данные станки по-другому называют кромкогибочными. Используя это оборудование, становится возможным вальцовка, гибка, профилирование и армирование листового материала. Применяются отбортовочные станки при выполнении кровельных работ и при монтаже вентиляционных систем.

Обычно кромкогибочные станки достаточно компактны и Вы сможете с лёгкостью закрепить их на рабочем столе с помощью струбцины. Материал обрабатывается 2-мя валиками различного диаметра и одинакового профиля, между ними осуществляется прокатка детали.

Удобство в использовании заключается в мобильности отбортовочных станков, благодаря малому весу их можно перемещать с одной стройплощадки на другую. На станке можно работать и, не подключая его к сети.

Листогибочные станки для гибки листового металла под углом

Это оборудование используется для гибки листового металла. В основном они применяются в строительстве и в промышленности. Если необходимо изготовить профили, планки и уголки, то применяют листогибы.

Деталь крепится на станине прижимной балкой и затем гибочная траверса производит деформацию металлического листа. Высокий результат работы гарантируется конструкцией станка (ровный и качественный гиб).

Видео: пример настройки и работы на ручном гибочном станке по листовому металлу

Вальцовочные станки для радиусной гибки листового металла

Если нужно изготовить фасонные или прокатные изделия, обработать металлические листы, пруты, проволоку и т.д., то, как правило, используются вальцовочные станки. С их помощью изготавливают трубы, воздуховоды, а так же всевозможные механизмы. Вальцовочный станок состоит из прочной станины с рабочей осью и с тремя вальцами (стандартная комплектация). Если обрабатывается прутковый материал, то на вальцах есть специальные канавки. Станок управляется при помощи электропривода или посредством рукояток.

Видео: пример работы на листогибочный вальцах

Трубогибы.

Станки, применяемые для холодной гибки труб. Бывают ручными (обычный и рычажной), гидравлическими и электрическими. Перед тем, как приобрести хороший трубогиб посмотрите на следующие характеристики, а именно диаметр и толщину стенок труб с которыми нужно работать на станке.

Наряду с другим оборудованием существует целый ряд комбинированных (или как их ещё называют универсальных станков). Работая на них можно делать резку, скручивание, гибку и вальцовку. В таких станках присутствует сразу несколько узлов. Можно применять это оборудование и в частной мастерской, и а так же на небольшом предприятии, которое занимается серийным производством.

И так выбирая ручной гибочный станок, обратите внимание на толщину материала, ширину листового материала и угол изгиба.

Оборудование для гибки листового металла

Оборудование для гибки листового металла используется как в небольших цехах, занимающихся металлообработкой, так и на крупных производственных объектах. С его помощью изготавливаются профильный прокат, трубы, изделия сложной формы.

Выбор типа, модели станка, его производителя зависит от объемов изготавливаемой продукции, характеристик помещения, мощностей, которыми располагает производитель. Из нашего материала вы узнаете, какие бывают основные разновидности оборудования для гибки листового металла , а также о том, на что необходимо обратить внимание при покупке станков.

Сферы применения оборудования для гибки листового металла

Гибка представляет собой одну из наиболее широко распространенных операций деформирования с целью придания металлическим заготовкам необходимых изогнутых форм и размеров. В процессе сгибания осуществляется растяжение наружных слоев металла и увеличение его размера, и, одновременно сжатие и уменьшение внутренних слоев. Изначальные размеры изделия не меняются только на слое, расположенном вдоль оси загиба.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В процессе гибки металла наиболее важно точно рассчитать размеры будущего изделия. При этом расчеты производятся вдоль нейтральной средней линии заготовки, на которой не меняются размеры слоев металла.

Такой процесс деформации можно произвести как ручным способом посредством использования приспособлений и оснастки для гибки, включая гибочные станки, так и с помощью гидравлических прессов с ручным, гидравлическим или электрическим приводом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Использование оборудования для гибки листового металла дает возможность производить профиль необходимой формы, а также ряд других элементов, входящих в конструкции при строительстве зданий и сооружений. Примерами полученной продукции можно назвать буквы, стенды, полки, вывески, короба, уголки, П-образные и Г-образные профили и т. д.

С помощью таких станков не только можно гнуть металл в любом направлении и под различным углом, но и получать профиль волнистой конфигурации.

Согласно поставленным задачам, гибка листового металла разделяется на следующие виды:

V-образная гибка (другое название – одноугловая).
П-образная гибка или двухугловая.
Многоугловая.

Вариант радиусной гибки листовых металлов (закатки) используют для получения таких изделий, как петли, хомуты из оцинковки и т. д.

При гибке тонколистовых материалов усилия не столь велики, поэтому ее преимущественно производят без нагрева заготовки. Исключение составляет изгибание листовой стали из тяжело деформируемых малопластичных металлов. К ним относят титан и сплавы на его основе, высокоуглеродистые стали (с повышенным процентом содержания кремния и марганца), дюралюминий. Их, как и заготовки из листового металла при толщине свыше 12…16 мм, можно гнуть в большинстве случаев горячим способом.

Нередко процесс изгибания комбинируют с иными операциями штамповки листового материала, к примеру, на производствах часто применяют сочетание резки и гибки с пробивкой или вырубкой. Такое соединение нескольких переходов широко применяется в штампах для производства деталей со сложными многомерными формами.

Для изготовления из листового металла узких и длинных деталей с большими радиусами гибки применяют процесс одновременной гибки и растяжения.

В качестве гибочного оборудования, в зависимости от требуемых характеристик продукции после деформирования, а также от вида и размера заготовки, используются:

гидропрессы с двумя ползунами горизонтального исполнения;
трубогибы и профилегибы;
универсальные гибочные автоматы;
прессы листогибочные вертикальные с гидравлическим или механическим приводом;
бульдозеры кузнечные – горизонтально-гибочное оборудование.

Отличительной особенностью оборудования для гибки листового металла является уменьшенная скорость деформирования, расширенные габариты пространства штамповки, относительно малое энергопотребление.

При изгибе металлопроката происходят следующие отклонения:

пружинение/распружинение – самопроизвольный возврат окончательного угла гибки к первоначальному положению;
возникновение полос течения металла;
складкообразования металлического листа при изгибе;
увеличение или уменьшение толщины, в особенности у заготовок из тонких листов.

Необходимо учитывать такие моменты, выбирая листогибочное оборудования для производства.

Разновидности оборудования для гибки листового металла

К изделиям из листового металла предъявляются повышенные требования к точности линии изгиба и геометрической сложности поверхности. В любом мелкосерийном производстве возникнет необходимость приобретения листогибочного оборудования, которое отличается в зависимости от параметров производительности.

В состав листогибочного пресса входят:

привод;
станина;
механизмы измерения, управления и контроля;
траверса, движущаяся вертикально;
матрица;
пуансон;
нож для горизонтальной резки заготовок;
устройство компенсации прогиба основания;
зажимы для удерживания листа.

Каждое промышленное оборудование для гибки листового металла должно быть оснащено приводом.

Почти на всех станках в крупносерийном производстве применяются гидравлические приводы. Поэтому такое оборудование работает бесшумно, быстро, обладает расширенным функционалом, позволяющим производить детали сложной конфигурации.

Такое оборудование характеризуется необычайной плавностью хода, сохраняя при этом высокую производительность. Это дает возможность не только изгибать листы большой толщины, но и обеспечивает высокую точность, вплоть до долей градуса.

Промышленное пневматическое гибочное оборудование по производительности и мощности не уступает гидравлическому способу, но характеризуется более резкими движениями при изгибании листа и обладает повышенной шумностью. Поэтому регулировать усилие давления на лист более сложно. Однако в крупносерийных производствах пневматическое оборудование, особенно при оснащении ЧПУ, является самым производительным.

Электрические, механические и электромеханические станки.

Эти приводы предназначены для использования в станках со средней производительностью. Такое оборудование для гибки листового металла способно работать безостановочно на протяжении всей смены с максимальной эффективностью при изготовлении деталей довольно сложных конфигураций. Вместе с тем, переналадку на другой вид продукции можно произвести за считанные минуты.

Электромеханические и механические листогибы могут быть как стационарными – для работы в цехах, так и мобильными – с возможностью перемещения непосредственно на объект. К примеру, при монтажных работах с водосточной системой или металлической кровлей повышенного уровня сложности.

Большая часть станков средней мощности прекрасно может работать с покрашенными металлами, не нанося повреждения их поверхности. На них можно обрабатывать металлические оцинкованные листы или профнастилы, покрытые полиуретаном или другими полимерами.

Листогибочное оборудование, оснащенное поворотным устройством, является одним из самых практичных вариантов. Механические листогибы способны гнуть стали толщиной до 1,5 мм, а также цветные и нержавеющие металлы всего ассортимента без предварительного подогрева. Поворотная балка, установленная в передней части на уровне стола в горизонтальном положении, играет роль рабочего механизма.

Листовую заготовку укладывают на горизонтальном столе и прижимают с помощью неподвижной балки. Расположение передней грани балки к плоскости стола составляет тупой угол (измерение производится от внешней стороны). Этот наклон и назначает размер угла изгиба. Как правило, его диапазон находится в пределах 90–120°. После фиксации заготовки листа поворотная балка поднимается и начинает загибать металл по всей длине, которая зависит от ширины рабочего стола. Для такого типа приспособлений характерны простота конструкции, мобильность и высокая производительность.

Для гибки листового металла толщиной не более 1 мм продуктивнее всего использование роликового листогиба. Максимальный угол наклона кромок составляет 90°. Но это даже хорошо, так как необходимость выполнения больших углов для доборных элементов или коробов появляется крайне редко, а произвести догибы кромок фальцового соединения не представляет особой сложности.

Роликовый листогиб, так же как и поворотная балка и пресс, приспособлен для гибки по прямой линии. Однако зачастую необходимо сделать изгиб листа по дуге, к примеру, при изготовлении вентиляционных и водосточных труб или желобов.

Для такого вида гибки используют трехвалковую листогибочную машину. Рабочая часть ее состоит из трех параллельных вращающихся валов – верхнего прижимного и двух нижних опорных.

Расстояние между опорными валами и перемещение по вертикали прижимного будут оказывать влияние на радиус изгиба профильных деталей при производстве на листогибочной трехвалковой машине. Движение такого промышленного оборудования производится от электродвигателя, а перемещение прижимного вала осуществляется с помощью гидравлики.

Самым дорогим и сложным оборудованием такого предназначения является электромагнитный листогиб, в котором закрепление прижимной штанги осуществляется не с помощью винтовых или пружинных креплений, а посредством электромагнита большой мощности. По остальным параметрам его принцип работы аналогичен листогибочному станку с поворотной балкой. Использование такого оборудования позволяет существенно сократить время на подготовительные работы. Простое нажатие кнопки – и лист зафиксирован намертво.

Мощное промышленное оборудование устанавливается в цехах и подключается к промышленной сети. Некоторые станки оснащаются ЧПУ и автоматической подачей листовой заготовки.

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.

Радиус гибки листового металла

Знать допустимые радиусы гибки листового металла нужно всем, кто собирается использовать именно этот способ обработки материала. Потому что без точных значений и грамотного расчета можно испортить любые заготовки.

В данной статье расскажем о технологии гибки листового металла , особенностях данного типа обработки, способах и применяемых методах. Особое внимание будет уделено минимальному радиусу гибки металлического листа и методологии расчета.

Зачем гнут листовой металл по радиусу

Для придания заготовке необходимой формы, учитывающей ее рельефную модификацию (в т. ч. углы и скругления) принято использовать радиусную гибку листового металла . Это упорядоченный процесс, поэтому, когда требуется использование сразу нескольких гибов, каждый элемент обрабатывается последовательно до тех пор, пока не будет достигнута нужная конфигурация.

Такая технология применяется для придания формы:

листовым профилям;
уличным карнизам и козырькам;
подвесным элементам фасада зданий;
металлическим комплектующим мебели;
декоративным элементам интерьера и т. д.

Сферические, цилиндрические и конусовидные детали, выполненные из гнутого листового металла или металлопрофиля, пользуются большим спросом в котельном производстве.

Гибка по радиусу может потребоваться в бытовых строительных и ремонтных работах, например, при проведении труб. Не стоит пытаться проделать такую операцию в домашних условиях – для этого нужен специальный станок. Благодаря современным технологиям можно подобрать оптимальные параметры работы с заготовками разного состава листового металла, толщины и формы. Радиус изгиба получается точным и качественным, а материал при этом не теряет свои прочностные характеристики.

Разумеется, существуют и другие способы придания листам нужной конфигурации радиуса: сварка, клепка или резка. Но гибка имеет перед ними целый ряд преимуществ:

отсутствие швов и стыковки, что гарантирует естественную прочность металла;
стойкость к окислению, коррозии и др. благодаря целостной структуре листовой заготовки;
экономичность и отсутствие производственных отходов;
сохранение эстетичности исходника.

Существует несколько видов радиусной гибки листового металла, которые подбираются индивидуально в каждом случае (в зависимости от технических характеристик исходника и особенностей желаемого результата). Остановимся подробней на каждом из них.

Технология гибки листового металла: особенности и классификация

Технология гибки, в зависимости от требуемой модификации листового металла, включает в себя следующие виды:

Одноугловая (V-образная) – считается наиболее простой. Под воздействием силы гиба верхняя поверхность заготовки сжимается, а нижняя – прилегает к стенкам механизма и растягивается. Таким образом достигается нужный радиус.
Двухугловая (П-образная) – выполняется схожим образом за исключением количества этапов обработки.
Многоугловая гибка.
Радиусная гибка листового металла (закатка) – позволяет получить плавный изгиб. Применяется для создания петель, хомутов и т. д.

Такая технология обработки заготовок не требует колоссального усилия, поэтому предварительного нагрева материала не требуется.

Горячая гибка по радиусу применяется лишь для толстых листовых заготовок (12–16 мм), а также малопластичных металлов. К последним относятся дюралюминий, высокоуглеродистые стали и их сплавы.

Такой способ обработки листового материала часто применяют в комплексе с другими операциями, например, резкой, вырубкой или пробивкой. В результате получаются сложные объемные изделия из металла. Для их изготовления прибегают к штампам, которые можно использовать в нескольких переходах.

С точки зрения пространственного позиционирования существует два способа гибки по радиусу:

Продольная – при этом используется холодная технология работ, что не позволяет обрабатывать толстые листовые заготовки.
Поперечная – включает в себя несколько этапов: в первую очередь загибаются кромки металлической детали, затем она нагревается. После начинаются непосредственно производственные операции: гибка, осаживание и вытяжка.

Для радиусной гибки листового металла требуется специализированный ручной или промышленный станок. Его конструкция модифицируется в зависимости от требуемой формы изделия.

Работа в холодной технике требует соблюдения оптимального соотношения радиуса изгиба, толщины металла и размера самого листа. Отступление от предельного значения чревато потерей прочностных характеристик заготовки, возможностью появления повреждений.

Придание радиусной формы заготовке под воздействием высоких температур способно изменить структуру материала. Так, во время охлаждения после нагрева связи между молекулами в листе металла становятся более тесными и упорядоченными, что способствует увеличению его твердости, прочности и упругости. Кроме того, в этот момент сокращается удлинение при разрыве. Пластичность материала изменяется мало.

Не рекомендовано активное тепловое воздействие на металл. Если температура близка к температуре плавления листового материала, то его физические свойства резко ухудшаются – получается пережог. Он сопровождается окислением и обезуглероживанием поверхности. Длительный перегрев является причиной образования крупнозернистой структуры материала.

Со стороны процесс гибки металлического профиля по радиусу кажется простым, но это не значит, что он оказывает несущественное воздействие на структуру материала. Во время воздействия в ней возникает напряжение. Сначала оно упругое, а затем приобретает пластический характер. Важно определить баланс этих напряжений и изменений, часто это бывает сложно.

Во время гибки листа по радиусу деформация происходит неравномерно. Так, она более заметна в самих углах и практически неощутима у края пластины. Особенностью работы с тонкими металлическими листами является то, что их верхняя часть под воздействием гиба сжимается, а нижняя – растягивается.

Пространство между ними принято называть нейтральным слоем. Точное определение этого промежутка является одним из необходимых условий выполнения качественного изгиба радиуса.

Для квалифицированной закатки важно знать некоторые особенности процедуры:

В структуре металлической пластины находятся направленные волокна. Чтобы во время ее обработки не нарушилась целостность материала, лист необходимо расположить поперек волокон или под углом 45° к ним.
Для каждого листового металла необходимо предварительно определить предел текучести. Его нарушение чревато разрывами.
В месте воздействия гиба происходит ряд деформаций пластины: нейтральный слой, находящийся в середине листа или в центре его тяжести, смещается в сторону меньшего радиуса; происходит изменение в поперечном сечении; уменьшается толщина материала.

Работа с мелкогабаритными заготовками требует большого мастерства. Важно учитывать, что:

чем меньше радиус гибки листового металла, тем больше площадь его деформации;
при большом радиусе изменения затрагивают не всю пластину.

Особенности выполнения работы такого типа важно учитывать при организации процесса штамповки заготовок.

Этапы и последовательность действий

Закатка происходит в несколько упорядоченных этапов и включает следующее:

Анализ требуемой конфигурации изделия.
Расчет усилия гиба и технология выполнения работ.
Подбор наконечника гиба, настройка оборудования.
Разработка схемы исходника.
Расчет переходов гибки.
Проектирование оснастки технологического процесса.

Соотношение характеристик исходной листовой заготовки и желаемого изделия необходимо для анализа реалистичности штамповки по радиусу в соответствии с приведенным чертежом.

Перед тем как приступить к приданию заготовке требуемой формы, важно определить ее угол пружинения, минимальный угол и радиус гибки.

Расчет минимального радиуса при гибке листового металла

Диаметр окружности нейтрального слоя (D₀), который расположен в центре металлического листа длиной L и толщиной S в случае гибки его в барабан, рассчитывается по следующей формуле:

Если толщина стенок металлического барабана равна S, то внутренний диаметр изделия (D) вычисляется таким образом:

Формула вычисления внешнего диаметра (D₁) следующая:

Таким образом, разность длины окружности может быть вычислена по формуле:

Следовательно, отношение 2πS/πD должно быть не более 0,05.

На основании того, что 2πS/πD ≤ 0,05 получается, что D ≥ 2S/0,05 = 40S, т. е. для сохранения прочностных качеств листа минимальный внутренний диаметр его гибки должен превышать его толщину в 40 раз, а радиус – в 20 раз. Например, из пластины толщиной 10 мм можно изготовить цилиндр с минимальным внутренним диаметром 40 мм.

Минимальный радиус гибки листового металла: таблицы

Мы уже не раз упоминали о важности определения минимально допустимого радиуса для того или иного листового материала до начала гибки. Особое значение это имеет при работе в холодной технике. Игнорирование этих параметров способно привести к порче заготовки.

В таблице 1 приведены минимально допустимые показатели радиуса гибки листового металла по ГОСТу (R) в зависимости от толщины пластины (S) и ее состава.

Длина участка, подвергнутого гибке на угол α, вычисляется следующим образом:

A – длина линии гибки листовой пластины;
R –радиус внутренней поверхности гиба металла;
К – коэффициент положения нейтрального слоя при гибе;
S – толщина металлического листа, мм.

Важно знать, что минимальный радиус гибки листового металла (в т. ч. из стали) при работе в холодной технике устанавливается в соответствии с показателем деформации крайних волокон. Его используют только в случае острой производственной необходимости. В стандартных ситуациях этот параметр устанавливают выше минимального.

Коэффициент положения нейтрального слоя при гибке металла (мм):

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.

Радиусная гибка листового металла

Радиусная гибка — эффективная технологическая операция, позволяющая изменять форму листовых заготовок без механических повреждений, резки и сварки. Благодаря гибке по радиусу металл сохраняет свои прочностные и механические характеристики.

Для чего используется радиусная гибка

Метод применяется для изготовления широкой номенклатуры изделий, вот некоторые из них:

козырьки и специальные профили с плавным изгибом;
вентиляционные системы и короба круглого сечения;
разнообразные навесных фасады;
дизайнерские предметы интерьера;
а также элементы общественных пространств — от урн до арт-объектов.

Принцип гибки

Суть процесса заключается в том, что с помощью подручных средств или специального оборудования листовая заготовка получает изгиб необходимого радиуса.

Принцип гибки — наружные слои металла растягиваются, а внутренние сжимаются.

Радиусная гибка — это упорядоченный процесс, при котором каждый участок плоской заготовки обрабатывается последовательно, пока не будет достигнут нужный радиус сгиба.

Для данного метода большое значение имеют минимальные радиусы гибки, которые необходимо соблюдать, чтобы не повредить металл. Эти показатели особенно важны для заготовок небольшой площади, так как при малом радиусе гибки деформация охватывает большую часть заготовки.

На минимальные радиусы влияют:

марка стали;
вид листов — отожженные, клепанные;
положение волокон при сгибе — вдоль или поперек.

В таблице ниже представлены минимальные радиусы для листов из различных металлов.

Более подробно о радиусах гибки читайте здесь.

Какие бывают станки для гибки

Вальцовочные станки

Это оборудование применяется для продольной и поперечной радиусной гибки. Обычно их используют для создания замкнутых изделий круглой, цилиндрической, овальной и конической формы.

Основной элемент станка — рабочие вальцы, между которыми и прокатывается лист металла.

Все станки делятся на три типа:

двухвалковые;
трехвалковые;
четырехвалковые.

Кратко рассмотрим их различия.

Двухвалковые станки состоят из каркаса и двух рабочих валов, расположенных параллельно друг над другом. Обычно нижний вал изготовлен из стального сердечника, а сверху покрыт полиуретаном или износостойкой резиной.

Нижний вал перемещается в вертикальной плоскости, прижимая лист к верхнему с определенной силой, тем самым придавая изгиб. Диаметр верхнего вала отвечает за минимальный радиус сгиба, а прижимная сила — за максимальный. Чем сильнее прижимают лист, тем больший радиус сгиба получает заготовка.

Трехвалковые станки имеют три валка, которые могут располагаться симметрично или асимметрично.

Верхний вал является основным. Его диаметр по-прежнему определяет минимальный радиус сгиба, но при этом он уже подвижен, в то время как нижние валки статичны.

При симметричной схеме нижние валки закреплены на одинаковом расстоянии относительно верхнего вала.

У ассиметричных станков один или два нижних валка могут смещаться относительно верхнего вала под различными углами к вертикальной и горизонтальной плоскостям. Это позволяет придавать заготовкам коническую форму.

Четырехвалковые станки работают по принципу трехвалковых, но при этом имеют дополнительный нижний вал. В зависимости от конструкции подвижными могут быть один или сразу несколько валков.

Штамповочные листогибы

Принцип работы этих станков основан на трех точках. Лист опирается на две точки матрицы, а пуансон штампа давит на лист, образуя центральную точку. Когда пуансон опускается до конца, лист сгибается V-образно (подробнее о штамповке листового металла).

При радиусной гибке пуансон вдавливает лист на определенную глубину, не опускаясь до конца. Из-за этого лист остается в воздухе, не соприкасаясь со стенками самой матрицы. При такой схеме работы за угол гибки отвечает не геометрия матрицы, а только глубина погружения пуансона.

Чтобы точно понять, какой угол гибки соответствует конкретному положению штампа, нужно знать толщину листа, предел его прочности, состояние самого гибочного инструмента.

Современные прессы позволяют регулировать движение пуансона до 0,01 мм.
Кроме того существуют таблицы, в которых приведены средние значения отклонения угла гибки от 90° при различных положениях пуансона. Все это облегчает поиск нужного положения штамповочного инструмента.

Отклонения угла гибки от 90° при различных положениях пуансона.

Радиусная гибка на штамповочных станках позволяет получить любой угол, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы и 180°.

Саму гибку можно производить двумя способами:

Если лист тяжелый и толстый, то пуансон поднимается, а лист слегка сдвигается. Затем операция повторяется. Главное, чтобы штамп опустился на тот же уровень.
Если лист легкий и тонкий, пуансон остается статичным, а лист руками протягивается от одного края до другого.

Гибка по радиусу на штамповочных станках — это эффективный и универсальный метод, так как он позволяет «играть» усилием с помощью раскрытия матрицы. Чем выше положение пуансона, тем меньше усилий нужно приложить для гибки.

Читайте также: