Технология гибки листового металла

Как согнуть лист в домашних условиях?

В процессе строительства дома, дачи или других сооружений возникает необходимость в обустройстве различных конструкций и изделий. Например, при изготовлении водостоков, каркасов из металла, козырьков требуется придать плоской заготовке, которую представляет собой лист металла, необходимую форму. Существует несколько вариантов, как можно согнуть металлический лист своими руками.

С помощью листогиба

Листогиб – специальное оборудование, посредством использования которого удается придать алюминиевому или железному листу нужную конфигурацию. При желании агрегат можно сделать самостоятельно. Для этого необходимо подготовить:

• станину;
• балку, предназначенную для создания прижимного усилия;
• балку для организации поворота;
• обжимную балку;
• оцинкованные ножи;
• приемный лоток, материалом для изготовления которого служит дерево или металл.

При создании станка стоит обращать внимание, что управляться устройство будет за счет мускульной силы. Поэтому приспособление предназначено только для тонколистового металла, толщина которого не выходит за пределы 2 мм

Чтобы сделать основание для станка, потребуется задействовать профильный металлопрокат в небольшом количестве. Достаточно запастись швеллером или металлической балкой с поперечным сечением в виде двутавра.

Во время сборки необходимо учесть требуемые параметры жесткости конструкции, иначе оборудование не справится с поставленной задачей и быстро выйдет из строя. Кроме того, от показателя жесткости зависит, насколько качественной будет обработка. Прижимное устройство изготавливают из стальных плит. Самодельный станок дает возможность гнуть профильный прокат. Отличным вариантом станет выбор швеллера №12. Для сборки конструкции можно задействовать щипцы и клещи.

Чтобы отрезать согнутую деталь, потребуется роликовый нож. Специалисты рекомендуют использовать несколько вариантов лезвий для гибочного устройства. Так, помимо роликового можно задействовать сабельный нержавеющий нож. Элементы работают только с тонкостенным материалом, это тоже нужно учитывать.

При выборе ножа рекомендуется отдать предпочтение изделиям известных производителей, кто уже не первый год занимается поставками подобного оборудования. Объясняется это тем, что для изготовления лезвий используют инструментальные стали. Популярные компании не жалеют материал, добиваясь нужного качества элемента.

Без применения специального оборудования

Если нет возможности собрать листогиб или приобрести специальное оборудование, можно попробовать согнуть сталь другим способом. Для этого совсем не обязательно тратиться на приобретение прессов или других агрегатов. Простой вариант обработки металла – использование уголка из металла и киянки.

Заготовку, которую планируется деформировать, помещают на край уголка. Затем выдвигают часть листа, которую нужно согнуть. С помощью молотка посредством точных ударов придают желаемый изгиб.

Для достижения более качественного результата можно использовать автомобильный домкрат. С его помощью можно эффективно гнуть арматуру, а также тонкие стальные листы. При желании домкрат способен согнуть толстостенные заготовки и даже трубы, что говорит о высокой прочности устройства.

Чтобы согнуть изделие посредством домкрата, потребуется следующее.

1. Поместить заготовку на выдвижную штангу, которая подводится снизу.
2. Упереть ее в штыри, зафиксированные сверху. Между штырями будет перемещаться штанга домкрата.
3. Приступить к гибке. Штанга будет выгибать листовую металлическую деталь или трубу, придавая изделиям нужную форму.

Калибровка

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.
Рассчитать требуемое усилие гиба очень трудно. Самый надежный способ -выяснить необходимое усилие путем пробной гибки короткого образца на испытательном гидравлическом прессе.
Грубо говоря, усилие калибровки в 3 -10 раз выше усилия свободной гибки.

Преимущества калибровки:

• точность углов гиба, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала
• возможно выполнение всех специальных форм с помощью металлического инструмента
• маленький внутренний радиус
• большой внешний радиус
• Z-образные профили
• глубокие U-образные каналы
• возможно выполнение всех специальных форм для толщины до 2 мм с помощью стальных пуансонов и матриц из полиуретана.
• превосходные результаты на гибочных прессах, не имеющих точности, достаточной для свободной гибки.

Недостатки калибровки:

• требуемое усилие гиба в 3 — 10 раз больше, чем при свободной гибке;
• нет гибкости: специальный инструмент для каждой формы;
• частая смена инструмента (кроме больших серий).

Следующая страница: Кондитеры и кондитерские столы

→ Главная   → Статьи и заметки   → Гибка металлов: методы и технологические особенности

Классификация и особенности процесса

В соответствии с поставленными задачами технология гибки листового металла разрабатывается для следующих вариантов:

1. Одноугловая (называемая иногда V-образной гибкой).
2. Двухугловая или П-образная гибка.
3. Многоугловая гибка.
4. Радиусная гибка листового металла (закатка) — получение изделий типа петель, хомутов из оцинковки и пр.

Усилия при гибке невелики, поэтому ее преимущественно выполняют в холодном состоянии. Исключение составляет гибка стального листа из малопластичных металлов. К ним относятся дюралюминий, высокоуглеродистые стали (содержащие дополнительно значительный процент марганца и кремния), а также титан и его сплавы. Их, а также заготовки из толстолистового металла толщиной более 12…16 мм, гнут преимущественно вгорячую.

Гибку сочетают с прочими операциями листовой штамповки: резку и гибку, с вырубкой или пробивкой сочетают довольно часто. Поэтому для изготовления сложных многомерных деталей широко используются штампы, рассчитанные на несколько переходов.

• Вертикальные листогибочные прессы с механическим или гидравлическим приводом;
• Горизонтальные гидропрессы с двумя ползунами;
• Кузнечные бульдозеры — горизонтально-гибочные машины;
• Трубо- и профилегибы;
• Универсально-гибочные автоматы.

Для получения уникальных по форме и размерам конструкций, в частности, котлов турбин и т.п., применяют и экзотические технологии гибки листовой стали, например, энергией взрыва. В противоположность этому, вопрос — как гнуть жесть — не вызывает сложностей, поскольку пластичность этого материала — весьма высокая.

Характерная особенность листогибочных машин — сниженные скорости деформирования, увеличенные размеры штампового пространства, сравнительно небольшие показатели энергопотребления. Последнее является основанием для широкого производства ручных гибочных станков, предназначенных для деформации оцинкованного материала. Они особо популярны в небольших мастерских, а также у индивидуальных пользователей.

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, баланс напряжений и деформаций состояния в заготовке определить затруднительно. В процессе изгиба материала в нем возникают напряжения, вначале — упругие, а далее — пластические. При этом гибка листового материала отличается значительной неравномерностью деформации: она более интенсивна в углах гибки, и практически незаметна у торцов листовой заготовки. Гибка тонколистового металла отличается тем, что внутренние его слои сжимаются, а наружные — растягиваются. Условную линию, которая разделяет эти зоны, называют нейтральным слоем, и его точное определение является одним из условий бездефектной гибки.

В процессе изгиба металлопрокат получает следующие искажения формы:

• Изменение толщины, особенно для толстолистовых заготовок;
• Распружинивание/пружинение — самопроизвольное изменение конечного угла гибки;
• Складкообразование металлического листа;
• Появление линий течения металла.

Все эти обстоятельства необходимо учитывать, разрабатывая технологический процесс штамповки.

Виды технологий правки металла

Правка и гибка металлов могут быть двух видов – ручная и машинная. Правке и гибке подлежат пластичные металлы, такие как медь и сталь. Хрупкие металлы править нельзя.

Правка необходима не только для ликвидации дефектов, но и после сварки, паяния и вырезания заготовок из листа под воздействием температур.

1. Ручная правка подойдет в случае, если необходимо исправить мелкие дефекты. Для ее исполнения используются такие инструменты, как кувалды на основе чугунной и стальной плиты, а также наковальни. Требует больших усилий.
2. Как правило, сегодня применяется машинная правка и гибка. Она обеспечивает более качественный результат, кроме того, этот процесс значительно легче. Выполняется с помощью прессов и валиков.

Для правки лучше всего подойдут молотки с круглым бойком, которые имеют прочную ручку, а также иногда используют слесарные молотки и молотки с вставками из мягких металлов. Для правки листов используют бруски.

В промышленных масштабах используются только машинные методы. Заготовку пропускают между валиками, которые вращаются в разные стороны. Под их давлением металл становится ровным.

При использовании пресса, заготовку помещают на опоры, затем на нее опускают пресс, вследствие чего заготовка также выпрямляется. Как правило, при серьезных дефектах металл правят под воздействием температур. Оптимальной для этого температурой является 350-450 градусов, больше нагревать нельзя, так как возможен пережог.

При выполнении холодной правки температура должна быть около 140 градусов. При температуре 0 градусов править нельзя, так как металл становится хрупким и ломается.

Процессы правки и гибки металлов используются повсеместно

При гибке очень важно правильно рассчитать угол сгиба и пропорции. Для качественного проведения этих процессов необходимо хорошее оборудование – гибочные станки и прессы

Старичков В. С. Практикум по слесарным работам: Учеб. пособие для подготовки рабочих на производстве. — 3-е изд., перераб и доп. — М.: Машиностроение, 1983, — 220 с., ил.

Данное учебное пособие, в отличие от других учебников и пособий по слесарному делу, содержит подробное описание конкретных рабочих приемов и способов практического выполнения основных слесарных операций и видов работ в определенной технологической последовательности.

Учебное пособие предназначено инструкторам производственного обучения для оказания помощи по проведению практических занятий при подготовке слесарей различных специальностей: слесарей механосборочных работ, слесарей по контрольно-измерительным приборам и автоматике, слесарей-ремонтников, слесарей по ремонту автомобилей и рабочих других специальностей.

Гибка на станках с ЧПУ

Компания Everest использует в работе шесть листогибочных прессов с ЧПУ, различных по применению и техническим характеристикам. На нашем оборудовании производится гибка металла в строго заданных местах, строго заданной длины на строго заданный угол с высокой точностью и надежностью технологического процесса к повторениям программно заданного гиба. 

• DURMAZLAR DURMA AD-S 220/4000
• VIMERCATI PHSY 150/3000
• SMD PBB 110/3100
• YANGLI WC67K 80/2500
• SMD WEN 40/2000
• Vimercati PHSY 15050

Благодаря нашему парку современной станочной техники, широкому ассортименту инструмента для листогибочных прессов, опыту и компетентности нашей команды, мы способны обеспечить высокоэффективную производительность заказа любого объема и сложности!

Гибка металла этапы технологического процесса

Процесс гибки металла состоит из нескольких шагов:

• Раскрой листового материала и получение заготовок, которые подлежат обработке на гибочном оборудовании, получают разнообразными способами.. Для раскроя могут быть использованы практически все виды заготовительного оборудования.
• Затем, заготовки передают на производственный участок, где оператор, у которого на руках должна быть вся необходимая рабочая документация выполняет соответствующие операции и в итоге получает готовую деталь.

Гибка металла в гибочном штампе

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.

Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка/Под общ. ред. Л. И. Рудмана. — М.: Машиностроение, 1988. — 496 с: ил. — (Б-ка конструктора).

Приведены сведения о штампуемых материалах и рекомендации по их рациональному раскрою, методики расчета технологических параметров большинства операций листовой штамповки, исчерпывающие справочные данные для конструирования штампов. Рассмотрены особенности конструирования штампов для чистовой и скоростной штамповки, твердосплавных штампов, вопросы штамповки неметаллических материалов, ускоренного и автоматизированного проектирования штампов.
Для инженеров-конструкторов штампов листовой штамповки и технологов листоштамповочного производства, может быть полезен инженерно-техническим работникам, занятым изготовлением и эксплуатацией штампов.

Что такое технология процесса правки и гибки металла

Правка металла – процесс устранения недостатков и дефектов металлической заготовки. Дефектами можно считать выпуклости, волны на поверхности, царапины, искривления, а также впадины. Суть операций правки металла сводится к сжатию выпуклостей на поверхности и расширению впадин.

Правка может осуществляться и когда металл находится в холодном состоянии и когда он разогрет.

Выбор состояния металла при разогреве зависит от величины дефектов, так, при серьезных повреждениях поверхности устранить недостатки проще будет при использовании технологии горячей правки, а при малых дефектах можно работать и с холодным металлом.

Правка может выполняться вручную, для этого используется стальная или чугунная правильная плита, а также может быть машинной, она осуществляется при помощи пресса.

Процесс гибки металлов очень близок к правке. Гибка необходима для придания заготовке изогнутой формы.

Суть данной технологии состоит в том, что одна часть детали перегибается относительно другой на определенный угол. Действие происходит под сильной нагрузкой

При этом важно, чтобы напряжение сгиба было больше, чем предел упругости, а деформация, которая является следствием воздействия нагрузки на деталь, должна быть пластичной. В противном случае заготовка не сохранит форму

Особенности конструкции

Пресс-листогиб, оснащенный гидравлическим приводом, используется для решения следующих технологических задач:

• формирования гнутых металлических изделий, геометрические параметры которых в точности соответствуют заданным параметрам;
• выполнения одного из этапов технологического процесса обработки изделий из листовой стали, толщина которой превышает 3,5 мм;
• выполнения качественной и недорогой гибки изделий из листовой стали, толщина которой не превышает 3,5 мм;
• производства методом гибки больших партий однотипных изделий из листовой стали.

Листогибочные прессы позволяют изготавливать довольно сложные профильные детали

По степени своей мобильности листогиб гидравлический может быть передвижным или стационарным. Стационарные прессы для гибки металла, оснащенные гидравлическим приводом, отличаются высокой мощностью и производительностью. Они используются для обработки большого количества заготовок за ограниченный промежуток времени. Кроме того, стационарные гидравлические листогибы за счет своих технических возможностей с успехом применяются для обработки заготовок, изготовленных из листового металла даже очень значительной толщины. Передвижные или мобильные прессы, также работающие за счет гидравлического привода, могут быть легко перемещены на любой объект, где их планируется использовать по прямому назначению.

Принцип работы листогибочного пресса заключается в том, что его рабочему органу, в качестве которого выступает траверса, сообщают требуемое направление перемещения и уровень усилия, с которым она воздействует на обрабатываемую заготовку. Траверса – это жесткая балка, изготовленная из стали. Именно на ней фиксируют рабочие приспособления, при помощи которых выполняется формирование изделия с заданными геометрическими параметрами.

Схема листогибочного гидравлического пресса

За точность перемещения траверсы, от которой напрямую зависит точность и качество выполняемой обработки, отвечают два линейных датчика, один из которых следит за правой стороной рабочего органа, а второй – за левой. Для того чтобы на листогибочных гидравлических станках можно было формировать отгибаемую кромку с требуемыми геометрическими параметрами, большинство моделей оснащается задним программируемым упором. Листогибы гидравлические являются практически незаменимым оборудованием при производстве изделий следующего назначения:

• корпусных деталей для бытового и промышленного оборудования, электротехнических устройств различного назначения;
• элементов корпусов транспортных средств;
• гнутых металлических изделий любого другого назначения.

Примеры профилей, изготовление которых возможно на листогибочных прессах

Используя специальный гибочный инструмент для листогибочных прессов, на таком оборудовании можно успешно обрабатывать заготовки из листового металла, имеющие цилиндрическую и коническую конфигурацию.

2 Коротко о профессиональном оборудовании для гибки

Сейчас создано немало станков и сравнительно простых приспособлений для ГЛМ. Самые элементарные из них дают возможность получать в домашних условиях П-образные (швеллеры) и Г-образные (уголки) изделия. О них речь пойдет ниже. А вот промышленные предприятия обычно эксплуатируют разное по конструкции гибочное оборудование, называемое прессами. Они могут быть:

• Ротационными. Такие вальцовые агрегаты гнут листы в процессе их передвижения между специальными валками. Ротационные станки бывают стационарными и переносными. Их применяют для изготовления малых количеств больших по длине и габаритам заготовок.
• Поворотными. Листовой металл в этих прессах гнется за счет наличия в их конструкции гибочных балок и двух плит – неподвижной снизу и поворотной сверху. Такое оборудование идеально годится для обработки изделий с не очень сложным рельефом и с небольшими геометрическими размерами.
• Обычные прессы с пневматическим либо гидравлическим приводом. Они подходят для производства массовых и мелкосерийных партий изделий. Изгиб листов в них выполняется между пуансоном и матрицей, что дает возможность работать даже с толстыми металлическими заготовками. Гидравлические листогибы эксплуатируются чаще, чем их пневматические «собратья».

Стационарный ротационный станок

Ротационное оборудование считается самым современным. Оно работает автоматически (смотрите видео). Для его использования оператору не нужно выполнять расчет требуемого для операции усилия. Станки с поворотной балкой также являются высокоавтоматизированными. Обычные же прессы требуют активного участия человека в работе. Оператор должен подавать листы по одному на станок, контролировать положение заготовки на матрице в строго определенном положении. Такое оборудование часто используется на небольших предприятиях, работающих с металлическими изделиями.

Самостоятельное изготовление станка

Иногда требуется сделать станок в домашних условиях. Это облегчит работу по сгибке металла и повысит производительность работы. Здесь потребуются уголок, металлическая балка, петли с болтами, струбцины, рукояти, стол и сварочный аппарат. Порядок действий следующий:

1. Делается основа из металла, подойдет двутавровый профиль.
2. Крепится кверху балки уголок с помощью болтов.
3. Сварочным аппаратом под уголок привариваются три петли.
4. Сгинаем алюминиевый лист поворотом уголка.
5. Плотное прижатие металла обеспечивают две струбцины.
6. Уголок необязательно убирать, можно приподнимать его. Кладете изделие промеж профиля и уголка. Затем по краю выравнивается металлический лист.

Проверьте болты, чтобы они крепко были закреплены. Траверсы поверните и согните таким образом, чтобы образовать нужный угол. Это позволит не тратить время на расчеты угла.

Каким бы ни были устройства, главные принципы остаются неизменными. Следуя им, можно получить изделия, соответствующие стандартам и пожеланиям заказчика.

Вальцы для листового металла или вальцовый листогиб

Этот тип листогиба может иметь три типа привода:

• ручной;
• гидравлический;
• электрический.

Своими руками делают вальцы для листового металла с ручным или электрическим приводом. В ручных ставят 3 вала, в электрических их может быть 3-4, но обычно тоже три.

Вальцевый листогиб

Для этого станка нужна хорошая надежная основа. Это может быть отдельная станина или какой-то верстак или стол. Основа конструкции — валки. Их делают одинакового размера. Два нижних устанавливаются стационарно, верхний — подвижно, так, чтобы в нижней позиции он располагался между вальцами. За счет изменения расстояния между нижними вальцами и верхним изменяется радиус кривизны.

Приводят в движение станок при помощи ручки, которая приделана к одному из валов. Далее крутящий момент передается на другие катки через звездочки. Их подбирают так, чтобы скорость вращения была одинаковой.

Если предполагается на оборудовании изготавливать трубы, верхний каток с одной стороны делают съемным, с системой быстрой фиксации. Свернув лист в трубу, его по-другому не вытащить.

Где применяется процесс: в судостроении и прочие отрасли

Помимо штатной технологической операции в изготовлении некоторых изделий, правка широко применяется в ремонте. В кузовном ремонте автомобилей ей, пожалуй, принадлежит ведущее место. Ручная рихтовка элементов кузова без нарушения лакокрасочного покрытия требует у исполнителя высокой квалификации и наличия специального инструмента.

Работоспособность механизмов, которые состоят из балочных конструкций обшитых листами, во многом зависит от высокой степени плоскостности и прямолинейности заготовок. Поэтому такие отрасли как судостроительная, авиационная и другие, где корпусные детали изготавливаются из профильного металла и листов, дополнительно доводят правкой до требуемых параметров.

Гибка металлических труб — Слесарное дело

Гибка металлической трубы – это сложный процесс её изгибания по дуге различного радиуса или по кривой любой другой формы под различными углами и в различных плоскостях без излома и критической деформации профиля трубы в местах сгиба.

Сложность процесса гибки труб определяется 4 основными критериями: 1) гибкостью трубы, 2) радиусом изгиба нейтральных волокон материала трубы (Rm), 3) длиной прямых участков трубы между дугами и 4) отношением наружного диаметра трубы к толщине её стенок (D/e).

1) Гибкость труб

Основным критерием для определения гибкости трубы является её растяжимость (относительное удлинение при разрыве), которая индивидуальна для каждого сорта трубы и измеряется в процентах.

Так, например, наиболее употребительная труба из стали марки A2 — TS 30-2 — XPA 49646 имеет минимальное относительное удлинение при разрыве A = 20 %. Чем больше относительное удлинение при разрыве, тем лучше материал трубы выдерживает сильное растяжение. Такие материалы называют растяжимыми.

2) Радиус изгиба (нейтральных волокон) трубы

Радиус изгиба должен быть пропорционален диаметру трубы. При этом принимается, что радиус изгиба нейтральных волокон (Rm) обычно применяемых труб с относительным удлинением при разрыве A = 20 % составляет около двух с половиной наружных диаметров трубы (D). Он может быть уменьшен до 1 D или даже 0,8 D, однако для этого требуется применение более высококачественных труб и намного более сложных и дорогих трубогибов.

3) Длина прямых участков трубы между дугами

Прямые участки трубы между дугами позволяют прижимать трубу к гибочной форме и огибать её вокруг этой формы. Длина прямых участков трубы должна составлять около 2 D. Несмотря на это всегда есть возможность уменьшить её вплоть до 0 D, но для этого необходимы зажимная губка и формовочный элемент, которые должны перехватывать трубу сразу после предшествующего процесса гибки.

4) Отношение наружного диаметра трубы к толщине её стенок (D/e)

Одним словом можно сказать, что чем меньше это отношение, тем легче загибать трубу, и тем проще может быть требующийся для этого трубогиб.

Для гибки металлических труб применяются различные методы.

I. Классический метод гибки, который включает в себя предварительное прижатие трубы к гибочной форме с помощью зажимной губки и последующее огибание трубой определенной дуги. При этом методе положение трубы в форме и её угловая ориентация определяются направляющей трубогиба, которая перемещает и поворачивает трубу для поддержания правильной геометрии. Дополнительные вспомогательные приспособления практически полностью предотвращают образование деформаций. Прижимная планка удерживает трубу на месте в задней части гибочной формы и следует за ней при огибании дуги. Сглаживатель складок предотвращает образование складок на внутренней дуге трубы под действием сжимающей нагрузки, а оправка (шаровая или простая) ограничивает разрыв материала в той области трубы, на которую действует растягивающая нагрузка.

II. Метод трехроликовой (вальцовой) гибки, при котором труба проталкивается между тремя роликами с помощью подающего устройства с зажимным креплением. Современные трубогибочные станки позволяют комбинировать эти два метода гибки для получения последовательности изгибов переменного радиуса.

III. Метод ротационной гибки, при котором труба, как и при трехроликовой гибке, пропускается между 3 роликами, но приводное усилие передается на один из роликов, который за счет своего вращательного движения протягивает трубу через трубогибочный станок. Этот метод не позволяет получать последовательность нескольких изгибов, а минимальный радиус изгиба превышает 10 D.

IV. Метод гибки в гибочном прессе, который применяется, когда сгибаемая деталь должна иметь колено без радиуса (при этом материал намеренно вдавливается внутрь изгиба трубы).

Метод гибки в гибочном прессе с пуансоном и матрицей обеспечивает высокую производительность, но требует использования специальной оснастки для штамповки каждого колена. Поэтому этот метод гибки применяется только в крупносерийном производстве и для изготовления деталей, внешний вид которых не играет роли.