Гибка металла – это метод изменения формы заготовки. Такое изменение выполняют без какой-либо выборки материала, а именно резания или электросварки.
Требуемый результат получают за счет использования деформирования металла. При гибке сжимают внутренний слой материала и растягивают наружный. Чем-то операция гибки сродни правке, применение которой устраняет дефекты – выпуклости и волнистости.
Гибку листового металла производят на специализированном оборудовании – листогибах. По принципу действия, станки для гибки металла, можно условно разделить на несколько видов:
Универсальный. При работе этого станка, лист укладывают в закрепленную матрицу и при содействии пуансона ему придают требуемую форму. Пуансоны выполняют в нескольких исполнения, которые отличаются друг от друга формой и размерами, например, углом. На матрице, как правило, выполняют паз в форме угла.
Универсальные прессы легко перенастраиваются и способны решить множество технологических задач.
Поворотный. Этот станок состоит из траверсы, так называют гибочную балку, гибочной балки и заднего упора. Прижимная балка необходима для фиксации листа металла к станине. Сгибание листа осуществляет гибочная балка. По сути, она и есть главный рабочий элемент этого станка.
Ротационный. В конструкцию такого оборудования может входить несколько валов (валков). Они вращаются вокруг своей оси. Кроме того рабочие валки могут перемещаться в вертикальной плоскости. Лист металла помещают в пространство между валами и перемещая их по вертикали регулируют будущий радиус гибки. После того, как лист пройдет между вращающимися валами он получит требуемую форму.
Станок для гибки металла может работать от мускульной силы человека, гидравлического, пневматического, электрического (электромеханического) или механического привода.
Для работы с металлом небольшой толщины применяют фальцегибочные или фальцепрокатные станки. Их широко применяют при работе с кровельным листом, создании вентиляционных коробов и пр.
Для получения полной картины работы листогибочного станка необходимо понимать, как оно устроено. В состав этого оборудования входят такие узлы, как стол, на котором размещают заготовки. Заготовка будет перемещаться по его поверхности в заданном направлении. Кроме этого, на столе может быть установлен резак, отсекающий готовые детали от листа исходного материала. В качестве резака может быть использован роликовый нож или сабельная гильотина.
В состав гибочных станков входит угломер. Его применяют при установке угла, под которым должен быть изогнут лист. Кроме этого узла, не последнюю роль играют ограничители, регулирующие предельную высоту получаемого изделия.
Рабочая длина гибки и предельная толщина металла у каждого типа станка строго индивидуальна.
На практике применяют следующие типы гибочных станков.
Ручное оборудование обладает небольшими габаритами, может быть легко перевезено из одного места в другое. Его применяют на единичном производстве. На ручных станках выполняют работы по получению деталей, выполненных из разных материалов, например, алюминия, меди, оцинкованной стали. Работа на таком станке не требует какой-либо специальной подготовки.
Механическое оборудование использует в своей работе энергию маховика, специально для этого раскручиваемый. Станки с электромеханическим приводом работают за счет приводной станции, которые включают в свой состав электрический двигатель, редуктор, ремни или цепи. Гидравлические агрегаты работают от энергии получаемой от гидравлического цилиндра.
Кстати, для бережного гиба листов, особенно тех, на которые нанесено покрытие, применяют листогибы, применяющие сжатый воздух.
Существуют и такие устройства, как электромагнитные. Их довольно часто применяют при изготовлении ящиков и коробов. Рабочим инструментом в таком оборудовании являются мощные электромагниты, под воздействием которых происходит гибка листа.
Отдельный класс гибочного оборудование – носимые (мобильные), как правило, их применяют непосредственно на рабочем месте, например, на стройплощадке.
Как и любое оборудование для гибки обладает рядом достоинств. К ним можно отнести – прочность получаемых готовых деталей. Применение станков для гибки позволяет формировать детали без применения сварки и резки. После выполнения операции гибки, в месте ее выполнения снижается вероятность появления коррозионных явлений.
Применение гибочных станков позволяет создавать цельные конструкции, причем в составе такого изделия возможно получение разносторонних гибов и углов.
Но, надо понимать и то, что гибочное оборудование довольно дорого стоит. Операции по изгибу листов обладают высокой трудоемкостью, особенно если эти работы выполняют на оборудовании, предназначенном для ручных работ.
Но перечисленные недостатки с лихвой компенсируются качеством получаемых изделий.
Технологическое оборудование, применяемое на современном производстве по созданию металлических конструкций, позволяет получать из листового материала готовые детали с разными габаритами и формами.
Эти конструкции имеют ряд особенностей, в частности, у них существуют ограничения на глубину закладки заготовки, максимальной толщины металла, его шириной, точнее длиной гибки. Чем тоньше металл, тем длина гибки больше. Чаще всего, их применяют для гибки тонколистового металла.
Работа ручной установки строится следующим образом:
Верхней балкой лист прижимается к рабочему столу. Необходимый угол гиба получают путем подъема нижней, поворотной балки. Используя это станок необходимо иметь в виду то, что толщина листа, который может быть обработан, не должна превышать 2 мм.
Ручные листогибы обладают небольшой массой, и это позволяет их использовать и в стационарных условиях, и непосредственно на рабочем месте, например, на строительной площадке.
Эти станки используют в качестве источника энергии жидкость. Насос, встроенный в систему, он создает избыточное давление, под действием которого плунжер, передвигает подвижную поперечную балку.
Лист, подлежащий обработке, прижимают к рабочему столу, и движение поперечной балки выполняет, правку и гибку листа.
Листогибы этого класса используют для обработки заготовок по всей длине рабочего стола, кроме того, с их помощью выполняют глубокую вытяжку металла.
Гидравлические цилиндры отличаются точностью позиционирования и высокой эффективностью работы. Их применение позволяет контролировать величину перемещения, скорость и движение частей гидравлической системы.
Станки с гидравлическим приводом применят для производства доборных комплектующих, воздуховодных коробов, деталей кровельного покрытия. С помощью этого оборудования изготавливают рекламные конструкции, выполняют внешнюю и внутреннюю отделку зданий и сооружений.
Использование гидравлического оборудования позволяет обрабатывать листы с большей толщиной, например, до 4 – 8 мм. Разумеется, эта величина зависит от марки обрабатываемого материала.
Конструкция этого оборудования состоит из станины, поворотной балки для загиба листа. Кроме поворотной балки, на станке устанавливают балку собранную из профильных сенментов, которая прижимает лист. Для безопасности оператора на станке этого типа реализовано педальное управление.
Листогибы этого типа позволяют выполнять гибку металла с большой длиной. Их используют для обработки разных материалов, в том числе оцинковку, холоднокатаную сталь толщиной 2,5 мм.
Станки этого типа задействуют на производстве отливов, подоконников, конструкций для вентиляционных систем.
Следует понимать, что операции гиба металла не ограничиваются работой с листовым металлом. При создании металлоконструкций разного назначения возникает потребность в использовании гнутых труб или профиля.
Радиусная гибка листового металла выполняется на вышеописанном оборудовании. При ее исполнении важно подобрать правильный линейный размер заготовки. Проектировщик должен помнить о том, что длина заготовки, должна быть чуть больше, чем длина готовой детали. Это связано со спецификой гибочной операции. Дело в том, что при изменении положения одной части листа относительно другой, внутренние слои металла сжимаются, а наружные вытягиваются. То есть перед тем как выполнять радиусную гибку металла необходимо тщательно просчитать геометрические параметры заготовки.
Для расчета радиуса гиба достаточно использовать табличные данные, которые можно найти практически в любом инженерном справочнике.
Трубы тоже можно изгибать в соответствии с требованиями рабочей документации. Существует несколько методов – ручной и механизированный. Кстати, в повседневной жизни гнутые трубы можно встретить на ограждениях и перилах, установленных в жилых домах и помещениях другого назначения.
Чаще всего трубы зашибают по радиусу. Этот процесс позволяет формировать частичный или полный изгиб трубы. Причем, он не будет зависеть от формы и размера сечения. Процесс деформирования труб выглядит примерно следующим образом – при изгибании полого профиля на заготовку воздействует несколько сил, одна оказывает влияние на поверхность внутренней стенки, а вторая на внешнюю сторону профиля.
При выполнении изгиба трубы существует опасность того, что при взаимодействии этих сил профиль трубы может деформироваться. В результате этого может произойти потеря соосности. Более того, при несоблюдении ряда технологических правил, труба может быть разорвана. При неравномерном изгибе возможно образование складок в месте сгиба. Причиной тому воздействие тангенциальных сил, возникающих в процессе деформации трубы.
Во избежание подобных явлений применяют холодную и горячую гибку трубы. Первый метод применяют для обработки труб с небольшим диаметром. Но в таком случае необходимо знать минимально допустимый радиус гиба, который проходит по осевой линии. Надо отметить, что применение местного разогрева трубы создает более комфортные условия для выполнения гиба трубы. Металл после нагрева получает пластичность, достаточную для выполнения заданной деформации. Метод горячей гибки применяют на трубах большого диаметра.
Все чаще и чаще использование оборудования, работающего под управлением компьютера, становится нормой, нежели исключение. Такие станки можно увидеть практически на любом производстве, причем, вне зависимости от его масштабов. Использование специализированного ПО, позволяет не только поднять скорость обработки деталей, но и приводит к заметной экономии металла, повышению точности обработки заготовок.
Работа по обработке заготовок на гибочных станках под управлением ЧПУ выглядит следующим образом:
Использование систем управления позволяет добиться определенных преимуществ, перед другими способами обработки металла:
Кроме названных параметров нельзя не упомянуть и то, что работа по изготовлению продукцию может выполняться в режиме 7/24 без привлечения дополнительных человеческих ресурсов.
Процесс гибки металла состоит из нескольких шагов:
После ее получения необходимо выполнить контрольно-измерительные операции. Эту работу выполняет или сменный мастер или сотрудник отдела технического контроля. Для выполнения этой операции необходимо использовать поверенный мерительный инструмент – линейку, рулетку, угломер и пр.
При выявлении каких-либо дефектов, необходимо внести изменения или в настройки оборудования или в текст управляющей программы.
Только после прохождения технического контроля деталь может быть допущена к дальнейшему использованию. В противном случае некондиционную продукцию надо отправлять или на переделку, или на утилизацию.
По сути, гибочные операции носят промежуточных характер при изготовлении определенных узлов, например, элементов металлических лестниц. То есть, после гибки, полученные детали, отправляют на сборочное производство, где их устанавливают на место определенное в рабочей документации на изделие.
Если изделие не будет использоваться в составе других конструкций, то на ее поверхность наносят защитное коррозионно-стойкое покрытие. Это может быть грунтовка типа ГФ 21, или порошковая краска. Все зависит от назначения и условий эксплуатации готового изделия.
Гибка листового металла своими руками – это вполне осуществимая операции, которая может быть выполнена в домашних условиях. Но, многих домашних мастеров останавливает довольно высокая цена на листогибочные станки. Для нужд мелкосерийного производства или для работ по дому нет необходимости в установке сложных машин с гидравлическим проводом, а вполне хватит ручного станка.
Для того, что бы изготовить станок подобного рода необходимо иметь, как минимум эскизную документацию. Ее всегда можно найти в сети интернет, где ее можно или просто скачать, или купить. Но лучше всего изучить работу действующего ручного станка и полученные знания реализовать в металле.
На самом деле, для сооружения такого станка, потребуется некоторое количество метало проката, листового материала, сварочный аппарат и слесарный инструмент.
Станок для гибки листового металла состоит из следующих основных компонентов:
При изготовлении такого станка мастер должен помнить, что он управляется мускульной силой и поэтом рассчитывать на то, что можно будет обрабатывать металл с толщиной до 2 мм.
Для изготовления станины потребуется некоторое количество профильного металлопроката. Это может быть швеллер или двутавровая балка.
Станина — основание для станка
При ее сборке необходимо помнить о том, что конструкция должна обладать жесткостью. От этого параметра зависит качество обработки металла.
В качестве прижима, в серийно выпускаемом оборудовании применяют стальные плиты. В самодельном станке можно использовать профильный прокат, например, швеллер No 12.
Для отрезания полученной детали, можно использовать несколько видов ножей, например, сабельный, или роликовый. Чаще всего их применяют для работы с тонколистовым материалом. При сборке самодельного листогиба роликовый нож целесообразно приобретать в компании, которая занимается поставками подобного оборудования.
Все дело в том, что для изготовления роликовых ножниц, как впрочем, и других, применяют инструментальные стали. Для получения рабочих органов необходимо использовать термическую обработку, а в домашних условиях это выполнить вряд ли получиться.
К работе на листогибах могут быть допущены лица, которые обладают квалификацией слесаря МСР. Перед началом работы персонал должен пройти соответствующее обучение и сдать квалификационные экзамены.
Персонал, который будет работать на листогиба должен пройти первичный инструктаж по безопасности.
Между тем, на станках предназначенных для гибки листового металла, предусмотрены определенные меры безопасности, например, на некоторых моделях, поворотная балка или плита могут быть приведены в движение только после нажатия оператором двух управляющих кнопок. Такое решение позволит избежать травм рук оператора.
На некоторых моделях для запуска механизма необходимо еще и нажимать педаль.
В конструкции механического оборудования, предусмотрено наличие концевых датчиков, ограничивающих ход пуансона или поворотной плиты. Кроме этого, безопасность работ обеспечивают различного вида ограждения, которые ограничивают допуск оператора в рабочую зону.
Они установлены таким образом, что даже отключение одной из них приведет к тому, что станок просто не включится.
"Гибка" звучит как простой процесс, но в действительности, он очень сложен.
"Лист" и "гибка" не очень ассоциируются с высокой технологией. Однако, для того, чтобы гнуть "непослушный" лист необходимы специальные знания и большой опыт. Объясните техническому специалисту, который не знаком с листовым металлом, что в нашем высокотехничном мире невозможно постоянно получать при гибке угол 90°, не меняя параметров настройки. То получается, а то - нет!
Без изменения программы угол будет меняться, если, например, лист толщиной 2 мм сделан из нержавеющей стали или алюминия, если его длина - 500 мм, 1000 мм или 2000 мм, если гибка производится вдоль или поперек волокон, если линия гибки находится в окружении пробитых или прорезанных лазером отверстий, если лист имеет различную упругую деформацию, если поверхностное упрочнение, вследствие пластической деформации, сильнее или слабее, если... если...
Различается 2 основных метода:
Мы говорим о "воздушной гибке" или "свободной гибке", если между листом стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор. В настоящее время это наиболее распространенный метод.
Если лист прижат полностью к стенкам V-образной матрицы, мы называем этот метод "калибровкой". Несмотря на то, что этот метод является достаточно старым, он используется и даже должен использоваться в определенных случаях, которые мы рассмотрим далее.
Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.
Основные черты:
Точность настройки оси Y на современных прессах - 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.
Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.
| а° /V mm | 1° | 1,5° | 2° | 2,5° | 3° | 3,5° | 4° | 4,5° | 5° |
| 4 | 0,022 | 0,033 | 0,044 | 0,055 | 0,066 | 0,077 | 0,088 | 0,099 | 0,11 |
| 6 | 0,033 | 0,049 | 0,065 | 0,081 | 0,097 | 0,113 | 0,129 | 0,145 | 0,161 |
| 8 | 0,044 | 0,066 | 0,088 | 0,110 | 0,132 | 0,154 | 0,176 | 0,198 | 0,220 |
| 10 | 0,055 | 0,082 | 0,110 | 0,137 | 0,165 | 0,192 | 0,220 | 0,247 | 0,275 |
| 12 | 0,066 | 0,099 | 0,132 | 0,165 | 0,198 | 0,231 | 0,264 | 0,297 | 0,330 |
| 16 | 0,088 | 0,132 | 0,176 | 0,220 | 0,264 | 0,308 | 0,352 | 0,396 | 0,440 |
| 20 | 0,111 | 0,166 | 0,222 | 0,277 | 0,333 | 0,388 | 0,444 | 0,499 | 0,555 |
| 25 | 0,138 | 0,207 | 0,276 | 0,345 | 0,414 | 0,483 | 0,552 | 0,621 | 0,690 |
| 30 | 0,166 | 0,249 | 0,332 | 0,415 | 0,498 | 0,581 | 0,664 | 0,747 | 0,830 |
| 45 | 0,250 | 0,375 | 0,500 | 0,625 | 0,750 | 0,875 | 1,000 | 1,125 | 1,250 |
| 55 | 0,305 | 0,457 | 0,610 | 0,762 | 0,915 | 1,067 | 1,220 | 1,372 | 1,525 |
| 80 | 0,444 | 0,666 | 0,888 | 1,110 | 1,332 | 1,554 | 1,776 | 1,998 | 2,220 |
| 100 | 0,555 | 0,832 | 1,110 | 1,387 | 1,665 | 1,942 | 2,220 | 2,497 | 2,775 |
Преимущества свободной гибки:
Все это, однако, теоретически. На практике вы можете потратить деньги, сэкономленные на приобретении пресса с меньшим усилием, позволяющего использовать все преимущества воздушной гибки, на дополнительное оснащение, такое как, дополнительные оси заднего упора или манипуляторы.
Недостатки воздушной гибки:
Совет:
Какое усилие?
По причине различных свойств материала и последствий пластической деформации в зоне гибки, определить требуемое усилие можно только примерно.
Предлагаем вам 3 практических способа:
В каждом каталоге и на каждом прессе вы можете найти таблицу, показывающую требуемое усилие (Р) в кН на 1000 мм длины гиба (L) в зависимости от:
Пример подобной таблицы
Необходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.
Рекомендуемое соотношение параметров и усилия
1,42 - это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.
Другая формула дает похожие результаты:
При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда Р=8хS, где Р выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы \/=2х8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)
Усилие и длина гиба
Длина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%.
Например:
Cовет:
Если материал ржавый или не смазан, следует добавлять 10-15% к усилию гиба.
Толщина листа (S)
DIN допускает значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.
Предел прочности на растяжение (Rm)
Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба.
Например:
St 37-2: 340-510 Н/мм2
St 52-3: 510-680 Н/мм2
Совет:
Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно!
Реальные значения толщины и предела прочности являются важным факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.
V - раскрытие матрицы
По эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм:
V=8xS
Для большей толщины листа необходимо:
V=10xS или
V=12xS
Раскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию:
большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус;
меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.
Внутренний радиус гиба (Ri)
При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации.
После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации ("обратное пружинение").
В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки.
Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это "деформационным упрочнением".
Так называемый "естественный внутренний радиус гибки" зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.
Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу: Ri = 5 x V /32
В случае V=8хS, мы можем сказать Ri=Sх1,25
Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус. Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.
Совет:
Если вам нужен маленький внутренний радиус, гните на медленной скорости и поперек волокон.
Минимальная полка (В):
Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:
Упругая деформация
Часть упруго деформированного материала "спружинит" обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически. Большинство материалов имеют достаточно постоянную упругую деформацию. Это означает, что материал той же толщины и с тем же пределом прочности спружинит на одинаковую величину при одинаковом угле гибки.
Упругая деформация зависит от:
Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:
Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).
Точный - но негибкий способ
При этом методе угол гиба определен усилием гиба и гибочным инструментом: материал зажат полностью между пуансоном и стенками V образной матрицы. Упругая деформация равняется нулю и различные свойства материала практически не влияют на угол гиба.
Грубо говоря, усилие калибровки в 3 -10 раз выше усилия свободной гибки.
Преимущества калибровки:
Недостатки калибровки:
Гибка листового метала производится с помощью пресса, с возможностями установки различных матриц и пуансонов. Габариты оборудования зависят от их технических характеристик и методов гибки металла.
Калибровка
: металлический лист фиксируется между матрицей и пуансоном, затем сгибается до нужного вам угла. Угол определяется особенностями оснастки. Свойства метала на процесс не влияют, так как точность загиба зависит только от примененных усилий. Недостаток: необходима смена оснастки при смене вида заготовки.
Гнется листовой металл путем упругопластической деформации, которая различно протекает со всех сторон выгибаемой заготовки. Внутри изгиба слои металла укорачиваются и сжимаются в продольном направлении, а в поперечном слои растягиваются. Между этими двумя слоями (укороченным и удлиненным) находится нейтральный слой, равный длине первоначальной заготовки.
Один из самых практичных методов гибки металла, является Воздушная гибка. Путём заранее заданной глубины, пуансон опускается в матрицу без необходимости иметь радиус и угол таковыми, как в готовой детали. В силу этого, инструмент очень универсальный. Возможность выполнить гибку множества спектров углов, путем точно заданной глубины движения пуансона, что позволяет воздержатся от частой смены инструмента.
Из-за небольших усилий, которые требуются для такого вида гибки, открывается возможность применять сложные по форме и узкие пуансоны (для различных видов профилей). Точность обработки, используемая таким методом гибки, в среднем ±15’–30’. Все зависит от точности движения пуансона, колебания толщины металла от заранее заданной и от того, как будет пружинить металл в процессе гибки.
Штамповка или чеканка (Coining) — это метод который является самым точным, но не самым популярным в силу того, что требует больших затрат на оборудование и инструменты. Матрица и пуансон производятся строго по форме нужного угла гибки.
Прилагаемые усилия в таком способе гибки до 25 раз больше, чем в воздушной, а значит, что какие-либо отклонение в толщине материала, не влияют на точность чеканки. Максимальная толщина металла 2мм.
Так же, в силу своей массивности, не позволяет выполнять гибку сложных элементов. Главным минусом такой гибки, является необходимость иметь набор инструментов для разных углов и радиусов.
Довольно таки популярным методом гибки является Folding . Принцип заключается в том, что прижим на столе, удерживает деталь во время процесса гибки, поэтому уменьшается возможность повреждения поверхности детали. Колебание толщины метала не влияет на точность угла. Максимальная толщина металла 2мм.
Гибка листа, при помощи матрицы, с заранее заданной формой, называют — Bottoming
. Весьма затратный, по своей сути метод, поскольку для каждого угла гибки и толщины металлических листов, необходимо иметь целый набор инструментов. Имеет более высокую точность чем воздушная гибка ±15’. Толщина листового металла для такой гибки не более 5мм.
Гибка металла осуществляется на станках с ЧПУ. Также это могут быть листогибы: прессовые, поворотные и ротационные, 3-4 валковые станки и автоматические гибочные комплексы.
Гибка листового металла – неэнергоёмкая операция листовой штамповки. Поэтому во многих случаях, когда не требуется высокая производительность, её выполняют на оборудовании с ручным приводом. Это снижает затраты на подготовку и организацию производственных площадей, упрощает управление станками, удешевляет производимые изделия.
При этом, ввиду высокого качества листогибочных агрегатов, точность гибки остаётся на прежнем уровне.
Любой изгибаемый металл обладает упругими свойствами. Поэтому в процессе приложения к заготовке кратковременного деформирующего усилия пластические характеристики материала заготовки не успевают реализоваться должным образом. В результате имеет место пружинение – частичное восстановление формы согнутой заготовки после отвода рабочего инструмента в исходное положение. К сожалению, обработка листового металла гибкой с использованием механических прессов не предоставляет возможности увеличить время контакта пуансона с заготовкой.
Гибка листового металла
Виды различных конструктивных и технологических приёмов, при помощи которых можно компенсировать пружинение металла, следующие:
Станки для гибки, оснащённые ручным приводом, таких проблем не создают, ибо время выдержки металла под давлением задаётся самим оператором.
Вальцовочный станок В практике выполнения гибочных операций на подобном листогибочном оборудовании чаще встречаются такие его разновидности, как гибочный и вальцовочный агрегат. Технологическое отличие между ними заключается в том, что гибочный станок производит последовательное деформирование по всей поверхности контакта инструмента с заготовкой, а вальцовочный – лишь по части такой поверхности. Вальцовка требует для своей реализации меньшего усилия, чем гибка, зато её рабочий цикл – длиннее.
Поскольку крутящий момент с применением мускульной силы ограничен физическими возможностями оператора, то чаще всего применяется гибка листового металла по следующим схемам процесса:
Обработка листового металла с использованием операций гибки выбирается в зависимости от следующих факторов:
Гибочный станок с ручным приводом чаще встречается в условиях мелкосерийного производства, где часто требуется оперативная переналадка оборудования с одного типоразмера выпускаемой продукции на другой. Обработка листового металла на ручных листогибочных установках экономит производственные площади, и в большинстве случаев не требует использования дорогого специализированного инструмента – штампов.
Как сделать листогибочный станок своими руками
Ввиду резкого увеличения прилагаемого усилия и момента, толщина листовых заготовок для гибки и последующей резки стали не должна превышать 1,2…1,5 мм, а для более пластичных сплавов, например, алюминия – 2…3 мм. Этих ограничения вполне допускают, чтобы такая технология использовалась при производстве стальных строительных элементов – скосов, жёлобов, распределительных коробок, а также при производстве доборных элементов кровли зданий. При производстве данных элементов из полосы станки должны иметь боковые ножи для резки дефектных краёв изделия. 
Преимуществом ручных листогибочных установок является то, что при низких скоростях деформирования не происходит отслаивания предварительного защитного покрытия заготовок. Поэтому технология ручной гибки вполне допускает наличие на исходном металле цинкового покрытия, либо слоя краски.
Виды станков для холодной гибки классифицируются по следующим признакам:
Следует отметить, что ведущие производители ручных листогибов часто оснащают их и дополнительными опциями.
Одним из наиболее авторитетным производителем данного оборудования считается американская фирма Tapco (Тапко). Станки данной компании позиционируются производителем как агрегаты, которые должны заниматься выпуском наружных кровельных элементов конструкций зданий, а потому обязаны работать преимущественно вне помещений. Поэтому узлы такого оборудования выполняются исключительно из сталей с антикоррозионным покрытием.
Технология гибки на станке Tapco предусматривает возможность выполнения следующих переходов:
Станки легко разбираются и обслуживаются, поскольку производитель собирает их по методу модульной сборки. По этой же причине станки от «Тапко» отличаются лёгкостью при своей транспортировке на новое место использования. Вместе с тем применение высококачественного металла для изготовления инструмента и деталей таких станков соответствующим образом сказывается на их цене.
Гибка стальных изделий с небольшими габаритными размерами поперечного сечения выполняется, как правило, в холодном состоянии. Процесс заключается в необратимом изменении продольной или поперечной оси деформируемой заготовки.
Виды гибки различаются по следующим параметрам:
Все рассматриваемые далее процессы ведутся с применением специализированного инструмента – штампов . Рабочими деталями любого гибочного штампа являются пуансон и матрица. Пуансон – подвижная часть штампа – закрепляется. Как правило, в верхней его половине, и при перемещении ползуна двигается возвратно-поступательно. Матрица – неподвижная часть штампа – располагается в нижней его половине, которая фиксируется на столе оборудования.
Точность штамповки профилированным инструментом зависит от:
При проектировании рабочего профиля гибочных пуансонов и матриц основным фактором является не технологическое усилие (при всех вариантах гибки оно невелико), а так называемое упругое последействие металла заготовки, называемое пружинением .
В результате пружинения металл всегда стремится вернуться к своей первоначальной форме, а интенсивность этого стремления зависит от предела пластичности. Мягкие металлы (алюминий, медь, сталь с процентом углерода до 0,1% и пр.) распружинивают на 3…8%, а латуни, средне- и высокоуглеродистые стали — на 12…15% .
Учёт пружинения производится по нескольким вариантам:
Износ гибочного инструмента неравномерен: интенсивнее изнашиваются
пуансоны и матрицы в местах перегиба исходного профиля
, в то время, как стойкость периферийных участков намного выше. Тем не менее, инструмент подлежит восстановлению или ремонту (чаще всего изношенные участки наплавляют, а затем шлифуют в размер).
Для гибки пластичных материалов используют пуансоны и матрицы, изготавливаемые из углеродистых инструментальных сталей типа У10 или У12 по ГОСТ 1435 . Заготовки из материалов с повышенным значением временного сопротивления деформируют пуансонами и матрицами из легированных инструментальных сталей типа 9ХС или Х12М по ГОСТ 5950 .
К числу основных видов оборудования для гибки в штампах относят:
Технология гибка профилированным инструментом имеет свои ограничения:
Исходя из этого, гибку непрофилированным инструментом стоит использовать лишь при значительных программах выпуска деталей.
Этот способ гибки основан на использовании ротационного инструмента . При этом деформирование происходит вследствие пропускания заготовки в зазор между непрерывно вращающимися валками . Валки расположены так, что в результате такого прохода изделие приобретает необходимую кривизну.
Качественная гибка сортового проката – швеллера, двутавра, уголка – возможна только таким способом, поскольку при этом на результат никак не повлияют параметры поперечного сечения заготовки.
При обработке тонколистового металлопроката гибка происходит по окружности, а сортового проката – по дуге окружности, которая выставляется изменением расстояния между рабочими валками.
Наибольшее распространение приобрели трёхвалковые листо- и сортогибочные машины . Два валка – нижних – являются опорными, в третий – верхний – нажимным. Классификация валковых гибочных машин может быть выполнена по следующим признакам:
Поскольку при ротационной гибке усилие прилагается не в точке контакта, а по дуге, то удельная нагрузка на ролики невелика, что, во-первых, увеличивает их стойкость, а, во-вторых, даёт возможность использовать для их изготовления менее дорогие инструментальные стали.
Валковый инструмент, в отличие от штампового – универсальный, поэтому ротационная гибка эффективна при любых программах выпуска конечной продукции.
Гибка на листогибочном оборудовании с симметричным расположением рабочих валков включает в себя следующие стадии:
Изделие, прошедшее сквозь рабочую зону, не будет продеформировано на участке переднего и заднего края листа
на величину, равную половине расстояния между опорными валками. Подгибку производится выполнять вручную, что неудобно. Поэтому при необходимости гибки профиля по всей длине заготовки следует использовать ротационные машины с асимметричной компоновкой
. Задний конец при этом гарантированно подгибается, а для переднего достаточно завести лист с обратной стороны. Таким образом из листового металла получается обечайка
(открытый цилиндрический или конический элемент конструкции).
Для возможности гибки листа разной толщины в машинах предусматривается регулировка расстояния между нижними валками . Для этого перемещают подшипники, в которых вращаются оси этих валков. Доступна и замена валка на инструмент с увеличенным диаметром, что потребуется при ротационной гибки более толстых заготовок.
Аналогичным образом действуют и сортогибочные машины. Они также выполняются трёхвалкового исполнения, и состоят из следующих узлов:
Настройка сортогибочной машины на нужный радиус гиба производится маховичком винтового механизма. Небольшие типоразмеры сортового проката гнут на машинах с горизонтальным расположением рабочих валков. Более универсальными считаются сортогибочные машины с вертикальной компоновкой.
Маркировка ротационных гибочных машин отечественного производства:
