Гибка — распространенный метод обработки металла. К нему относятся такие технологические операции, как прессование, отбортовка, гибка штампа, вальцовка, окантовка. Суть способа заключается в придании материалу угловой формы методом деформации. При этом сила, приложенная к заготовке, должна превышать предел текучести металла. Только в этом случае можно добиться пластической деформации материала и стойкого изгиба.
Мы обсудим главные вопросы, связанные с гибкой листовой металла: какой метод используется чаще и почему, какое влияние оказывает пружинистость материала на результат обработки, что такое k-фактор и как правильно рассчитать допуск на изгиб.
Методы гибки
Всего насчитывается 7 основных способов гибки листового металла. Они отличаются применяемыми инструментами, точностью, сложностью производства, временными и финансовыми затратами. Наиболее распространены простые способы из-за дешевизны и меньшего количества инструментов, требующихся для обработки металла. Рассмотрим каждый из них подробнее.
V-образная гибка
Форма придается с помощью пуансона и штампа. Способ, в свою очередь, делится на 3 подгруппы: гибка на основе, или нижняя, «свободная», или «воздушная», и чеканка. Первые две составляют до 90 % всех подобных операций.
Основные параметры для изделий, получаемых методом гибки:
- b — минимальная длина фланца;
- ir — внутренний радиус;
- t — толщина металла.
Именно от толщины металла зависят остальные два показателя. Определить их можно по таблице, приведенной ниже. Кроме вышеперечисленных данных, в ней указаны ширина проема V и тоннаж на метр заготовки. Из таблицы видно, что они тоже зависят от толщины листа — чем он больше, тем выше требуемое усилие и ширина проема.
Параметры, выделенные цветом, — это спецификации для гибки листового металла.
Приведем пример. Нам нужно согнуть металлический лист толщиной 2 мм. Для упрощения задачи берем аналогичный внутренний радиус. Смотрим в таблицу и получаем минимальную длину фланца 8,5 мм — ее необходимо учитывать во время проектирования. Ширина матрицы для этого изделия составляет 12 мм, а тоннаж на метр — 22 т. Далее учитываем самую низкую производительность листогибочного стенда — 100 т. Размер нашей заготовки — 3 метра, согнуть ее надо по всей длине. Умножаем тоннаж на длину и получаем необходимое усилие: 22 × 3 = 66 т. Таким образом, для 3-метровых заготовок подойдет даже простой листогибочный станок с рабочей зоной соответствующего размера.
Эта таблица — очень удобный инструмент для проектировщика. При работе с ней следует учитывать, что все данные указаны для конструкционных сталей с пределом текучести около 400 МПа. Для гибки других материалов требуется сделать перерасчет требуемого усилия. Например, для алюминия тоннаж делится на 2, а для нержавеющих сталей его необходимо умножить на 1,7.
Нижнее прессование
Во время процесса гибки пуансон прижимает металлический лист к матрице с заданным углом. Он определяет конечный угол готового изделия. Внутренний радиус заготовки также определяется радиусом матрицы.
При сжатии внутренней линии сгиба нарастает пружинящий эффект, и для получения заданных параметров требуется большее усилие. Метод нижнего прессования обеспечивает высокую точность готовых изделий за счет того, что конечный угол определен заранее. В таких условиях можно приложить большее усилие к заготовке и получить изделие, точно соответствующее проектным размерам.
Чтобы добиться качественного результата, необходимо точно определить ширину проема V-образной матрицы.
Ширина проема V, мм |
||||
Метод/Толщина, мм |
0,5-2,6 |
2,7-8 |
8,1-10 |
Более 10 |
Нижнее прессование |
6 т |
8 т |
10 т |
12 т |
Свободная гибка |
12-15 т |
|||
Чеканка |
5 т |
С помощью экспериментов удалось выяснить, что внутренний радиус — это ⅙ от ширины отверстия матрицы. То есть формула выглядит так: ir = V:6.
Воздушная гибка
Выполняется на листогибочном прессе, как и предыдущая. При этом пуансон прижимает заготовку к матрице не полностью, благодаря чему метод и получил название воздушного. Металлический лист в процессе опирается на 2 точки.
Этот способ очень гибкий, на одной матрице можно изготавливать изделия с большим диапазоном углов. Например, если у вас есть инструменты на 90°. С их помощью можно согнуть заготовку под углом от 90° до 180°. Если пружинистый эффект в сочетании с недостаточным давлением приводят к неправильному результату, его можно легко отрегулировать, приложив больше усилия к заготовке.
Этот метод считается менее точным, чем нижнее прессование. Но он не требует перенастройки инструментов для гибки листов под разными углами — все можно делать на одной матрице.
Чеканка
Раньше это был самый точный метод гибки металла. Только с его помощью удавалось получить требуемые углы изделий. Сейчас чеканка применяется для ответственных деталей, где требуется очень высокая точность.
Чтобы согнуть лист металла под углом 45°, необходимо использовать пуансон и матрицу с аналогичными параметрами. В процессе гибки штамп вдавливает лист металла в матрицу — упругая деформация превращается в пластическую. Для увеличения эффективности гибки используются пуансоны с острым наконечником. В результате внутренний радиус готового изделия получается минимальным, что увеличивает жесткость и надежность конструкции.
U-образная гибка
Способ похож на V-образную гибку, разница только в форме матрицы и пуансона. Это один из самых простых и наименее затратных методов обработки листового металла. Его используют для изготовления стальных U-образных каналов и других подобных изделий. В настоящее время способ мало распространен, потому что аналогичный профиль можно получить другими, более гибкими методами.
Ступенчатая гибка
Представляет собой многоступенчатую V-образную гибку. Другое название способа — гибка вразбежку. В процессе лист подвергается множественным V-образным изгибам, которые идут последовательно — один за другим. Способ применяется для изготовления деталей с большим радиусом. Качество готового изделия зависит от количества гибов и размера шага между ними. Чем больше операций, тем ровнее готовое изделие.
Вальцовка
Используется для создания конусов, незамкнутых цилиндров и крупногабаритных деталей с большим радиусом. Гибка выполняется с помощью вращающихся непрофилированных инструментов — валков. Два из них приводные и третий — регулируемый. Он вращается за счет силы трения и служит направляющим элементом.
Если деталь необходимо согнуть по краям или в середине, то в этом случае требуется дополнительная гибка на соответствующем станке или гидравлическом прессе. Иначе края изделия получаются плоскими.
Гибка с вытеснением
При этом способе металлический лист зажимается между прижимной подушкой и матрицей. Форма штампа соответствует заданному углу. После того, как материал надежно зафиксирован, пуансон опускается на выступающий край листа и прижимает его к матрице. В результате получается деталь с требуемым углом сгиба.
Ротационная гибка
Ее главная особенность — отсутствие царапин и других следов инструмента на поверхности металла. Хотя для других способов уже применяются полимерные инструменты, не повреждающие поверхность, ротационная гибка все еще остается востребованной. Этим методом можно изготавливать детали с углом менее 90°, а также U-образные профили, в которых фланцы расположены близко друг к другу.
Для ротационной гибки используются двухвалковые станки, реже — с одним валком.
Пружинение металла после гибки
После сгибания изделие немного пружинит и выходит за рамки заданного угла. Это происходит из-за разницы в деформации слоев материала — внутреннего и внешнего. В центре они разделены нейтральной линией. Во время сгибания внутренний слой сжимается, а внешний — растягивается. Предельные нагрузки на сжатие и растяжение у всех материалов разные. При этом прочность металла по первому показателю значительно выше, чем по второму. То есть лист проще разорвать, чем сломать.
В результате разных прочностных показателей внутренний слой хуже поддается деформации. Он стремится восстановить свою форму — это и есть пружинящий эффект. Его величина напрямую зависит от внутреннего радиуса. Чем он больше, тем сильнее выражено пружинение заготовки. Показатель необходимо учитывать во время проектирования и компенсировать дополнительным усилием, которое рассчитывается исходя из характеристик материала.
Это и есть коэффициент k. Его можно рассчитать по формуле, посмотреть в таблице — результат достоверен для большинства случаев. Но мы советуем использовать программы САПР или CAD. Они учитывают спецификации металлов, рассчитать допуск на изгиб с их помощью намного проще.
Еще один момент — для деталей с углом более 165° этот показатель не рассчитывается. Нейтральная ось остается практически в неизменном положении, поэтому допуск на изгиб ей не требуется.
Услуги по теме:
Похожие статьи
Отзывы наших клиентов
Выражаем искреннюю благодарность и признательность ООО "Мнитек" за длительное и плодотворное сотрудничество в сфере услуг по лазерной резке и гибке металла.
За все время работы организация ООО "Мнитек" зарекомендовала себя как надежный поставщик. Мы высоко ценим сложившиеся между нами партнерские отношения и надеемся на дальнейшее их укрепление!
Желаем вам успехов в работе, экономической стабильности и достижения поставленных целей!
Выражаем благодарность ООО «МНИТЕК» за плодотворное сотрудничество с 2015 года.
Наша компания реализует ряд заказов, в том числе государственных, в области машиностроения и авиастроения, поэтому мы предъявляем соответствующие требования к выполнению работ. ООО «МНИТЕК» зарекомендовала себя как надежная компания, способная к оперативному решению возникающих вопросов. К качеству изделий и сроку изготовления претензий не возникало.
Профессионализм Ваших специалистов, большой технический потенциал и понимание наших потребностей является залогом успешного взаимодействия. Мы удовлетворены работой Вашей компании, и с уверенностью можем рекомендовать как компетентного и ответственного партнера.
Сотрудничаем с ООО "МНИТЕК" с 2020 года.
Поставщик вовремя и в полном объеме отгружал заказанные нами товары. Планируем и в дальнейшем работать с ООО "МНИТЕК" и увеличивать объем закупок.
Удобно закупать изделия напрямую от производителя!
За время нашего сотрудничества ООО "МНИТЕК" зарекомендовало себя как надежный, ответственный и вовремя выполняющий свои обязательства контрагент.
Выражаем благодарность компании ООО "МНИТЕК" за плодотворное сотрудничество, своевременность, оперативность, ответственность при выполнении заказов.
За многолетний период сотрудничества компании ООО "МНИТЕК" зарекомендовала себя как надежный поставщик и партнер, способный выполнять сложные задачи на высоком профессиональном уровне.
Выражаем искреннюю признательность и благодарность компании ООО "МНИТЕК" за многолетнее плодотворное сотрудничество.
Благодаря оперативной работе ООО "МНИТЕК", гибкой системе оплаты нами успешной реализовано строительство крупных объектов, таких как: "Ельцин центр", "Стадион ЕКБ Арена", "Аэропорт Симферополь", "Мемориал Самбекские высоты".
Сотрудники Вашей компании всегда в самые сжатые сроки с честью выходили из трудных ситуаций и справлялись с самыми сложными задачами, которые мы ставили перед ними. Прошу Вас выразить нашу благодарность всему коллективу за высокую степень профессионализма, которые со свойственным им оперативностью, тактом и огромным терпением сумели за долгие годы совместной работы расширить зоны нашего сотрудничества и ни разу не допустили сбои в своей работе.
Мы желаем Вам успешного развития и надеемся на дальнейшее взаимовыгодное сотрудничество.
Наша компания использует в своем производстве продукцию компании ООО «МНИТЕК» уже более 3х лет. Компания «МНИТЕК» обладает высококвалифицированными кадрами, своевременно реагирующими на все поступающие вызовы и запросы заказчика. За время нашего сотрудничества мы убедились в высоком качестве поставляемой продукции, а также надежности компании, как партнера. Благодарим компанию за совместно реализованные проекты и надеемся на продолжение нашего сотрудничества.
Мы искренне надеемся, что вы по-прежнему останетесь в списке наших надежных партнеров и желаем компании «МНИТЕК» и каждому сотруднику профессионального роста, финансовой стабильности и надежных партнеров.
Мы сотрудничает с ООО «МНИТЕК» с января 2019 года. Хотим поблагодарить Вас за внимательное отношение к своим партнерам
За это время у нас поменялись запросы, возникли разнообразные проекты, и всегда на помощь приходил Ваш коллектив. Профессионализм, оперативность Ваших сотрудников является одним из факторов успешного взаимодействия.
Хотелось бы отметить качество продукции, которое на протяжении всего периода зарекомендовало себя с лучшей стороны. Так же благодарим Вас за своевременное соблюдение сроков поставки и качество проведенных работ в рамках договора поставки. ООО «МНИТЕК» проявляет гибкость в случае возникновения спорных ситуаций, благодаря чему разрешение трудностей происходит всегда на взаимовыгодных условиях.
Мы верим в сохранение сложившихся деловых отношений, надеемся на дальнейшее взаимовыгодное сотрудничество. Желаем успешного развития и достижения новых вершин в бизнесе.
Наша организация выражает свою благодарность ООО Мнитек за качество оказанных услуг по лазерной резке и покраске наших деталей. За все время работы организация ООО Мнитек зарекомендовала себя как надежный поставщик. Мы удовлетворены Вашей работой и выражаем уверенность в сохранении сложившихся деловых отношений!
Наша организация сотрудничает с ООО «МНИТЕК» с 2018года. Мы регулярно размещаем заказы на изготовление листовых деталей вилочных погрузчиков.
В процессе нашей совместной деятельности, специалисты Вашей фирмы зарекомендовали себя, технически-грамотными специалистами, подтвердили свой высокий профессиональный статус и оперативность в работе. Менеджеры по работе с клиентами квалифицированы и доброжелательны.
Мы надеемся на дальнейшее сотрудничество и рекомендуем ООО «МНИТЕК» как надежного партнера.
Выражаем искреннюю благодарность и глубокую признательность ООО «МНИТЕК» за плодотворное и высокопрофессиональное сотрудничество.
Одним из условий успешного бизнеса является взаимодействие с надежными партнерами, которые благодаря своему профессионализму и стремлению к самым высоким результатам, помогают решать тяжелые задачи и, совместно развиваясь и совершенствуясь, достигать поставленных целей.
Мы высоко оцениваем значимость сложившегося устойчивого и эффективного делового взаимодействия между нашими организациями.
Желаем сохранить устойчивый темп развития, укреплять достигнутые результаты, покорять новые вершины и реализовывать амбициозные проекты!
Благодаря оперативной работе ООО «МНИТЕК», гибкой системе оплаты и больших складских запасов металлопроката за 2 года мы успешно реализовали строительство судов на подводных крыльев проекта «Валдай-45Р» в количестве 8-ми штук, а также катеров на подводных крыльях проекта «Сагарис» в количестве 2-х штук.
Сотрудники Вашей компании выполняют работу оперативно и качественно, берутся за срочные заказы, а также внимательно прислушиваются к нашим требованиям относительно качества готовых изделий, а также рационального использования металлопроката. Серьёзных претензий по качеству работы не было. За время нашего сотрудничества ООО «МНИТЕК» зарекомендовало себя как надёжный, ответственный и своевременно выполняющий свои обязательства контрагент.
Выражаем благодарность компании ООО «МНИТЕК» за сотрудничество, своевременность, оперативность, ответственность при выполнении заказов.
За многолетний период сотрудничества компания ООО «МНИТЕК» зарекомендовала себя как надежный исполнитель, способный выполнять сложные задачи на высоком профессиональном уровне.
За эти годы ООО «МНИТЕК» качественно и своевременно выполняет лазерную резку и гибку деталей из листового металла для нужд нашего производства.
Мы благодарны ООО «МНИТЕК» за его работу, и надеемся, что наше сотрудничество будет продолжаться дальше!