Технология гибки листового металла

Цель нашей компании - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания.

Задать вопрос

Гибка металла в Екатеринбурге – одна из наиболее востребованных услуг. Этот метод обработки листового металла характеризуется низкой энергоемкостью. С его помощью из плоских заготовок изготавливают металлические изделия самых различных форм и размеров, которые затем используются в авиации, судостроении, машиностроении, мебельной промышленности, строительстве.

Особенности гибки металла

Качество изделий, полученных при помощи этого метода обработки металла, зависит от применяемой технологии гибки. Для различных вариантов существуют свои технологии:

  • одноугловая (V-образная гибка);
  • двухугловая (П-образная гибка);
  • многоугловая;
  • радиусная, при помощи которой получают изделия типа хомутов, петель и т.п.

Применяемые при гибке металла усилия небольшие, поэтому выполняют этот процесс чаще всего в холодном состоянии. Гибку листов из малопластичных металлов, таких как дюралюминий, титан и его сплавы, высокоуглеродистые сплавы, в состав которых входит большое количество марганца и кремния, а также заготовки толщиной 12-16 мм производят после предварительного нагревания.

Гибка чаще всего сочетается с другими методами обработки листового металла: резкой, вырубкой, пробивкой. В случае изготовления сложных металлических изделий применяют штампы, которые рассчитаны на несколько переходов. Особым случаем гибки является гибка с растяжением. Такой вариант подходит для создания узких и длинных деталей с большими радиусами гибки.

При проведении гибки листового металла могут использоваться в зависимости от размеров и видов заготовок:

  • горизонтально-гибочные машины (кузнечные бульдозеры);
  • вертикальные листогибочные прессы (с гидравлическим или механическим приводом);
  • горизонтальные гидропрессы с двумя ползунами;
  • трубогибы и профилегибы;
  • универсально-гибочные автоматы.

В некоторых случаях даже применяется гибка стали при помощи энергии взрыва.

Листогибочные машины отличаются сниженными скоростями деформирования, невысокими показателями потребления энергии, увеличенными размерами штампового пространства. При помощи таких машин исходный металл подгоняется под все заданные параметры, в результате чего получается изделие с нужной конфигурацией. Для деформации оцинкованного материала могут применяться даже ручные гибочные станки, которые можно встретить в частных мастерских.

Технология гибки достаточно простая, но баланс деформаций и напряжений в заготовке определить довольно трудно. Во время изгиба в металле появляются напряжения – сначала упругие, а потом пластические. Деформация во время гибки неравномерная: в углах она самая интенсивная, а у торцов заготовки практически незаметная.

При гибке тонколистового металла внутренние слои сжимаются, наружные слои растягиваются. Линию, разделяющую эти слои, называют нейтральным слоем, этот слой не меняет своей первоначальной длины при изгибе заготовки. Такая линия не проходит по середине сечения подвергаемой изгибанию заготовки. Точное определение ее местонахождения – одно из главных условий бездефектной гибки.

Во время гиба металлопрокат получает такие искажения, которые необходимо учитывать при разработке технологического процесса штамповки:

  • самопроизвольное изменение конечного угла гибки (распружинивание/пружинение);
  • изменение толщины (это касается заготовок из толстых листов);
  • появление линий течения металла;
  • образование складок на металлическом листе.

Этапы гибки листового металла

При разработке процесса гибки листового металла в холодном состоянии производятся такие действия:

  • анализ конструкции детали;
  • расчет усилия и работы;
  • подбор типоразмера оборудования для проведения гибки;
  • разработка чертежа исходной заготовки;
  • расчет переходов деформирования;
  • проектирование технологической оснастки.

Обязательно проводится анализ соответствия свойств материала для выяснения его пригодности для гибки по размерам, которые приведены в чертеже детали. Для этого сначала производится проверка пластических способностей металла и сопоставляются полученные результаты с уровнем возникающих при гибке напряжений. В случае малопластичных сплавов и металлов процесс гибки дробят и между переходами проводят межоперационный отжиг для повышения пластичности. Обязательно проверяется возможность получения заданного радиуса гиба без образования трещин на материале. Также определяются вероятные искажения толщины заготовки и профиля после обработки давлением – это особенно важно в случае сложных контуров у детали.

По результатам этого анализа может быть принято решение заменить исходный материал более пластичным. Также может быть принято решение о проведении термической обработки для разупрочнения или об использовании подогрева детали перед проведением ее деформации.

Кроме того, обязательно при разработке технологического процесса производится расчет радиуса гибки, минимально допустимого радиуса гибки, величины пружинения.

Радиус гибки вычисляется с учетом пластичности металла, из которого изготовлена заготовка, а также с учетом размеров детали и скорости деформирования. Для его подсчета используются специальные таблицы, составленные для различных видов металлов.

Минимальный радиус гибки зависит от толщины металла, пластичности материала, расположения волокон проката. Если радиус будет слишком маленьким, то наружные волокна могут разрываться, из-за чего целостность готового изделия может быть нарушена. Он рассчитывается по специальной формуле с учетом коэффициента, который устанавливается по таблицам. Радиус гибки детали не должен быть слишком приближен к минимально допустимому, если в этом нет особой необходимости.

В процессе гибки возникают упругие деформации, которые при снятии действия внешних сил способствуют частичному восстановлению первоначальной формы детали. Это явление называется пружинением. Величина пружинения или угол пружинения – это разность между углом детали после гибки и углом паунсона гибочного штампа. Угол пружинения зависит от механических свойств металла, толщины заготовки, способа гибки, типа штампа и многих других факторов. Эта величина определяется обычно на основе данных, которые получаются при проведении опытов. Чем меньше радиус гибки, тем меньше будет пружинение. Чем жестче материал, тем больше угол пружинения.

При разработке процесса гибки следует учитывать, что придавать детали нужную форму необходимо с использованием как можно меньшего количества перегибов, поскольку каждый из них не только увеличивает стоимость изготовления изделия, но и оказывается источником погрешностей. Нежелательно, чтобы изделие имело несколько линий гиба, резко отличающихся между собой по длине. Следует учитывать, что в зоне гибки изменяются механические свойства материала: он неравномерно наклепывается.

Определение усилия гибки

Усилие гибки находится в зависимости от пластичности металла или сплава и интенсивности его упрочнения при деформировании. Определить его можно очень приблизительно. Большое значение при этом имеет направление прокатки заготовки, поскольку металл в направлении оси прокатки имеет меньшие остаточные напряжения, чем в противоположном направлении. Поэтому при сгибании металла вдоль волокон риск разрушения заготовки уменьшается. Так что ребро гиба следует располагать так, чтобы угол между расположением заготовок на металлическом листе, ленте или полосе и направлением прокатки был минимальным.

При подсчете силовых параметров обязательно выясняют, как именно будет проводиться деформирование. Оно может производиться изгибающим моментом, при котором заготовку укладывают по упорам, после чего она деформируется свободно, а между самой заготовкой и стенками имеется воздушный зазор. Также оно может производиться усилием, при котором в изделие опирается на рабочую поверхность матрицы всей поверхностью – такой метод называется калибровкой. Следует учитывать, что усилие калибровки в 3-10 раз больше усилия свободной гибки.

Для свободной гибки требуется самый простой пресс с минимальным усилием. Но из-за использования тонкого металла углы гибки могут быть неточными. Свободная гибка требует немного энергии, зато гибка с калибровкой позволяет получать детали с минимальной погрешностью. Упругая деформация при калибровке сводится к нулю и свойства материала практически не оказывают влияния на угол гиба.

Для расчета технологического усилия используют специальные формулы, которые различаются в зависимости от того, как производится деформация – свободно или несвободно. Типоразмер оборудования выбирают следующим образом: подсчитанные усилия увеличивают на 25-30%, а затем сравнивают полученное число с паспортными данными оборудования.

Несоблюдение основных правил при выборе радиуса гибки заготовок или определения усилия гибки приводит к появлению на них трещин и быстрому выходу изделий из строя во время эксплуатации. Поэтому доверять разработку и осуществление процесса гибки металла следует только профессионалам в своем деле.

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.