г. Москва, ул. Каспийская
дом 22 кор. 1, стр5, офис 500
Компания МЕТСТАЛЬ, logo
ПН-ВС: 9:00-19:00
ПН-ВС: 9:00-19:00

Гибка листового металла

  • изделия
  • изделия после гибки
  • листы металла
  • Гибка листового металла3

Одним из наиболее распространённых способов обработки металла является гибка, т.е. целенаправленное деформирование металлической заготовки определённым образом, чтобы в итоге получилось изделие нужной формы. При помощи гибки сегодня изготавливается множество видов металлической продукции, в том числе сварные трубы, разнообразные профильные системы, вентиляционные воздуховоды, дымоходы, колпаки, отливы и т.д. Гибка выполняется при помощи ручного оборудования или на специальных гибочных станках высокой производительности.

Виды

Для изготовления способом гибки изделия нужной формы могут применяться различные виды воздействия на металл, которые выбираются в зависимости от:

  • сложности формы изделия;
  • вида и свойств металла или сплава;
  • толщины листа и формы заготовки.

Если толщина листа достаточно высока, или металл обладает повышенной хрупкостью, перед гибкой заготовка предварительно разогревается, чтобы уменьшить внутренние напряжения и повысить пластичность металла. У тонколистовых изделий из обычной стали, как правило, гибы выполняются в холодном виде.

V-образная (одноугловая)

Технологически выполнение одноугловой V-образной гибки является наиболее простой из всех гибочных операций. Форма итогового изделия позволяет снимать его со штампа вручную либо при помощи выбрасывающих пружин, установленных под матрицей. Радиус закругления сгиба выбирается в зависимости от толщины листа и физико-механических свойств металла и определяется используемым в каждом случае пуансоном. Как правило, гибочный станок комплектуется набором пуансонов с различными радиусами скругления. Существует два типа штампов для выполнения одноугловой гибки – с фиксированным углом 90° и с переменным углом от 15° до 135°.

П-образная (двухугловая)

Наиболее часто двухугловая гибка выполняется с образованием сгибов под углом 90°. Как правило, для этого используется матрица с провальным сквозным отверстием, без планки-выталкивателя. Изгибание заготовки происходит до того момента, пока она не упирается концами в боковые стороны пуансона. Радиус скругления сгибов выбирается так же, как и при выполнении одноугловой гибки. Чем он меньше, тем выше напряжение металла в месте сгиба, поэтому важно выбрать такую его величину, которая обеспечивает приемлемую прочность металла и отсутствие в месте сгиба микротрещин.

Многоугловая

Для выполнения многоугловой гибки может возникнуть необходимость в изготовлении штампа и пуансона соответствующей формы, с точно выдержанными размерами углов и граней между ними. Изготовление отдельного штампа становится экономически оправданным в том случае, когда необходимо произвести большое количество изделий. Часто многоугловая гибка состоит из нескольких последовательно выполняемых операций по сгибанию каждого из углов по отдельности.

Криволинейная

Необходимость в гибке криволинейных поверхностей возникает при изготовлении дымоходов, воздуховодов, желобов и тому подобных изделий. Для криволинейной гибки используются специальные трубогибные станки либо вальцы на гидравлическом приводе.

Калибрующие и свободные удары

В соответствии с характером усилия по деформации различают:

  • свободную гибку, когда заготовка кладётся на фиксированные опоры, а деформирующее усилие без ограничения прикладывается посредине;
  • с калибрующим ударом, когда опора для заготовки оснащена пружиной и перемещается во время сгибания вниз, регулируя величину деформирующего усилия.

Во втором случае может использоваться жёсткое подчеканивание сгиба в итоговой точке рабочего хода пуансона.

Количество переходов

Не всегда гибка может быть выполнена за один раз (переход). Число необходимых переходов определяется величиной пластичности металла/сплава и толщиной сгибаемого листа. Если требуется согнуть малопластичный металл, гибку выполняют в несколько переходов, между которыми для снятия напряжений обязательно происходит промежуточный отжиг заготовки. Достаточно гибкий металл легко деформируется без трещин, образуя углы до 100°-120°.

Способ сгибания

Современное гибочное оборудование использует два основных вида перемещения рабочих элементов:

  • возвратно-поступательное, реализованное на прессах с электро-механическим либо гидравлическим приводом, называемых листогибами, где рабочие плоскости располагаются горизонтально или вертикально;
  • вращательное, реализованное посредством использования разнообразного оборудования с вращающимися вальцами, под общим названием «кузнечные бульдозеры».

Гибочное оборудование, оснащённое вальцами, может выполнять не только гибку, но и правку исходного материала, если он частично деформирован при транспортировке или хранении, а также окончательную правку готового изделия.

Параметры гибки и их определение

Чтобы определить, допустима ли гибкапри изготовлении того или иного изделия, часто используются стандартные методики расчётов, требующие определения основных исходных данных. Так, перед выполнением гибки тонколистовой заготовки, требуется:

  • определить направление прокатки;
  • сравнить минимальнуювеличину радиуса сгибания с толщиной заготовки;
  • найти коэффициент текучести используемого металла;
  • выяснить допустимую величину отклонений геометрических форм готового изделия.

При гибке криволинейных изделий либо использовании неплоских форм исходного проката (уголка, круга, шестигранника и др.) обязательно требуется определить, до какой степени исходный профиль может быть деформирован при выполнении гибов.

При выборе оборудования для гибки того или иного изделия основное внимание уделяется длине рабочей зоны обрабатываемой заготовки и производительности станков. При мелкосерийном изготовлении гибка тонколистовых заготовок нередко выполняется на ручном оборудовании. В то же время изготовление профилированных элементов, как правило, представляет собой полностью автоматизированный процесс благодаря небольшой глубине гибов.

Трудности при изготовлению

Основной проблемой, возникающей при выполнении технологических операций гибки, является пружинение – частичное возвращение заготовки к исходной форме, из-за чего искажаются геометрические параметры готового изделия. Это явление часто встречается при гибке сталей, в составе которых углерод содержится в количестве, превышающем полпроцента от общей массы. Угол пружинения может в некоторых случаях достигать 15°, т.е. на эту величину не совпадать с заданным при изготовлении углом. Для уменьшения или полной ликвидации пружинения используют следующие способы.

  1. Если до начала работ известно, какая марка сплава будет использована в качестве исходного материала заготовки, то параметры рабочих частей штампа и пуансона изменяют на величину угла пружинения, чтобы компенсировать его последействие. Заранее известные характеристики сплава позволяют точно рассчитать величину компенсационного угла. Определить величину пружинения для компенсации можно и другим путём – выполнить пробную гибку и измерить угол сгиба.
  2. Компенсация пружинения может осуществляться путём использования технологических выемок (поднутрений) на штампе. Для этого во время гибки деформационная зона должна находиться в постоянном контакте с активным инструментом.
  3. Пластичность металла повышается при отжиге, температура которого для низкоуглеродистых сталей составляет 180-200°С, а для углеродистых – от 550°С до 600°С.
  4. Горячая гибка металла улучшает пластические характеристики, однако при её выполнении возникает необходимость в очистке готового изделия и штампа от окалины.

Производственные этапы

Рассмотрим поэтапное выполнение холодной гибки, так как она является наиболее часто используемой технологией. В компании МЕТСТАЛЬ вы можете заказать гибку любого типа, однако в большинстве случаев необходимое качество изделия обеспечивается без нагрева заготовки. Процесс изготовления изделия состоит из следующих этапов.

  1. Анализ конструкции изделия и соответствия выбранного материала требуемым параметрам изделия.
  2. Расчёт деформирующего усилия и разработка технологической карты.
  3. Выбор оборудования и типоразмера рабочих инструментов.
  4. Разработка параметров исходной заготовки.
  5. Расчёт переходов деформирования.
  6. Составление проекта технологической оснастки.
  7. Непосредственное выполнение гибким на производственном участке в соответствии с технологической картой.

Для выяснения пригодности выбранного материала необходимо проверить его:

  • пластические характеристики, что особенно важно в случае использования малопластичного сплава;
  • минимально допустимый радиус гиба без образования трещин;
  • допустимый уровень деформации исходного профиля или увеличения толщины в месте сгиба.

Если выясняется, что выбранный заказчиком материал не соответствует проектным требованиям, наши специалисты подбирают оптимальный по характеристикам/стоимости вариант и предлагают заказчику в качестве замены. Улучшение пластичности может быть достигнуто промежуточным отжигом либо предварительным прогревом заготовки и гибкой в горячем состоянии, если это допускают характеристики конечного изделия. При этом конечная цена гибки металла возрастает, так как в неё включаются расходы на выполнение добавочных операций.

Оборудование для работы

Процесс работы может выполняться профилированным либо ротационным инструментом, для чего необходимо соответствующее оборудование и оснастка.

Профилированный инструмент и оборудование

оборудование

Основным профилированным инструментом для гибки металлов являются штампы (матрицы) и пуансоны из инструментальной (для пластичных металлов) либо легированной (для непластичных металлов) стали. Они служат основной рабочей частью листогибочного пресса серий И12, И13 или А72. Применение профилированных инструментов является оправданным при крупносерийном изготовлении металлических изделий, так как один комплект из матрицы и пуансона предназначен для гибки единственного типоразмера детали.

Ротационный инструмент и оборудование

оборудование2

Непрофилированный, или ротационный инструмент деформирует заготовку, пропуская металл через зазоры между вращающимися вальцами, расположенными под определённым углом друг к другу. При этом угол наклона каждого вальца можно изменять, благодаря чему станок быстро перенастраивается для выпуска другой детали. Гибку сортового проката (уголка, двутавра, швеллера) выполняют только на ротационном оборудовании.

Различают сортогибочные (для гибки сортового проката) и листогибочные (для гибки листовой стали) станки. И те, и другие чаще всего оснащены тремя вальцами, из которых один является нажимным и расположен сверху, а два располагаются снизу и служат опорами для заготовки. Гибочные ротационные машины различаются:

  • по симметрии рабочих частей, в зависимости от позиции вальцов относительно вертикальной оси;
  • по ширине рабочих вальцов, от которой зависит ширина обрабатываемой заготовки;
  • по функциональности: добавочные вальцы, расположенные до или после основной тройки, могут выполнять предварительную или остаточную правку;
  • по расположению вальцов относительно плоскости – горизонтальному либо вертикальному.

Ротационный инструмент, в отличие от профилированного, обладает универсальностью применения и эффективен не только в крупносерийном производстве, но и при изготовлении мелких серий гнутых изделий.

калькулятор