Гибка листового металла

Гибка листового металла

Гибка листового металла — это распространенный метод деформации обрабатываемого материала. Он состоит из одновременного растяжения наружных и сжатия внутренних поверхностей стального металлопроката. Позволяет придать V-, L, U- или П-образную форму заготовке.

Технология, классификация

Гибка металла осуществляется преимущественно холоднодеформированным методом. Использоваться могут заготовки из черных сплавов, меди, олова, нержавейки, алюминия. Листы из малопластичных сталей гнутся горячим способом. Это:

  • высокоуглеродистые марки стали с повышенным содержанием кремния и марганца (например, 15Г, 20Г, 25Г, 45Г);
  • титановые сплавы, сам титан;
  • дюралюминий.

Гибка листового металла классифицируется в зависимости от поставленных задач.

V-образная или одноугловая деформация листового проката предполагает использование пуансона, штампа. Плоская заготовка укладывается на матричные элементы, сверху на нее опускается штамп с закрепленным пуансоном. В зависимости от силы давления и раскрытия матрицы удается сделать загиб с различными параметрами радиуса:

Чтобы определить внутренний радиус (ir в мм) полученного металлоизделия, минимальную длину фланца (b в мм), важно учитывать толщину металла (t в мм), ширину самой матрицы (V в мм). Зная все эти характеристики, подбирается нужная сила давления (тоннаж) при совершении каждой операции:

V-образная гибка бывает 3 видов:

  • нижняя (пуансон прижимает лист к поверхности матрицы). Внутренний радиус, угол заготовки зависит от угла самой матрицы. Разница в точности загиба может составлять 1-2 градуса;
  • «воздушная». Отличается от предыдущего варианта тем, что заготовка фактически не прикасается к матричной поверхности. Изгиб получается благодаря двум точкам, на которые опирается листовой прокат, и толкательным движениям пуансона. Разница в точности загиба составляет 1-5 градусов (все зависит от настройки оборудования, установленной силы давления штампа);
  • чеканка. Штамп опускает на лист, проникает в него, вдавливается в заготовку. Дает самые точные результаты (для получения металлоизделия с углом в 45 градусов, достаточно установить пуансон, матрицу с такими же параметрами).

На рисунке ниже представлены отличия нижней, «воздушной» гибки:

П- или U-образная гибка (двухугловая) – это схожий с V-образным метод деформации металлопроката. Вы можете посмотреть, как осуществляется такая гибка металла в видео:

Многоугловая или ступенчатая гибка – эта формоизменяющая операция предполагает осуществление многократных последовательных загибов металла до получения нужной формы, необходимого числа углов в металлоизделии.

Радиусная гибка металла – метод технологического воздействия на металл, который позволяет получать С-образные профили, хомуты, прочие объемные детали.

Вы можете посмотреть все варианты заготовок, которые дает каждый метод гибки металла, на фото ниже:

Все способы гибки металла листового типа сочетаются с прочими операциями штамповки: пробивкой, вырубкой, резкой, растяжением. Самый распространенный метод обработки проката – рубка и гибка металла. Он позволяет не только отрезать заготовку необходимого размера от металлического полотна, но и сразу загнуть ее под нужным углом, внутренним радиусом.

Методы гибки металла

Существует два способа гибки:

  • ручной;
  • механический.

В первом случае используются такие слесарные инструменты, как тиски, плоскогубцы, молоток. Могут пригодиться бруски различных размеров. Метод применим в том случае, когда требуется незначительная правка металла. Выполнять ручную гибку можно тогда, когда толщина листа не превышает 0,6 мм.

Рабочий процесс состоит из следующих этапов:

  • листовой металлопрокат фиксируется в тисках по линии сгиба (для создания определенного радиуса с одной стороны зажимается брусок);
  • сверху наносятся незначительные удары от одного края заготовки к другому;
  • лист загибается постепенно (от большего радиуса к меньшему). Это позволит получить относительно ровный загиб.

Для рихтовки металла с обратной стороны листового проката подкладывается брусок. После этого по деформированному участку наносятся легкие удары (желательно выбирать молоток с мягкой тыльной частью бойка). Это повторяется до тех пор, пока поверхность не станет ровной.

Основные недостатки такого метода:

  • низкая скорость работы (в зависимости от размера заготовки может уходить от 30 и более минут);
  • возможность искривления, образования неравномерного загиба;
  • низкие показатели точности (зависит от опыта и мастерства работника, правильности фиксации листа в тисках).

Из преимуществ выделим значительную экономию.

Использоваться также может ручной станок для гибки металла, а не только подручные слесарно-монтажные инструменты.

Оборудование, этапы гибки и обработка металла

К самым простым относятся ручные станки для гибки листового металла. Их основное отличие заключается в простоте конструкции. Они состоят:

  • из пресса, под давлением которого заготовка приобретает нужную форму;
  • ручки управления прессом;
  • станины;
  • верхней подвижной балки;
  • прижимных элементов;
  • систем крепления матриц, пуансонов;
  • нижней фиксированной балки.

Процесс состоит из следующих этапов:

  • осуществляется раскрой листового металла (отмечаются линии загиба);
  • на станке настраивается угол загиба;
  • металлопрофиль укладывается на станину и фиксируется зажимными элементами. Некоторые модели не оснащены ими. В таком случае заготовка прижимается прессом (его необходимо незначительно опустить, чтобы лист зафиксировался);
  • убедившись в том, что металлоизделие лежит ровно, а пуансон направлен на линию сгиба, необходимо нажать на ручку управления прессом.

Точность сгиба зависит от качества приложенных усилий, правильно настроенных параметров прижимных элементов.

Стандартно выпускаются станки для работы с профилем шириной в 2, 2.5, 3 метра. Некоторые вариации позволяют работать с листами 1, 1.25, 2.70, метра. Стандартная величина угла составляет 120-160 градусов. Некоторые станки позволяют делать заготовки с углом в 180 градусов.

Из популярных моделей ручных листогибов выделим:

  • DachMaster 2250, 2750, 3250;
  • Metal Master LBM;
  • Mazanek ZGR;
  • Schechtl HA 400, 310, 250.

Скорость работы выше, чем при использовании слесарных инструментов – от 5 до 10 минут с учетом полного цикла операции.

Механическое и автоматическое оборудование для гибки листового металла:

  • пневматический пресс (популярные модели: ЛГСП-27, И1020);
  • электромеханический станок (модели: UNIM-S, 2S, 3S, TFM, SLF);
  • электромагнитное оборудование (модели: Winner EB, Тапко-М, Stalex EB);
  • гидравлический пресс для гибки металла (модели: ЛГСГ-28, КМТ, ПЛГ100, ИА1430).

Они бывают ротационными (модели: KRM A, KRM ST) и с поворотными балками.

Ротационная машина востребована при производстве С-образного профиля и трубопроката. Гибка выполняется в автоматическом режиме. Она осуществляется за счет вращения нескольких валов (от 2 до 4), между которыми и помещается заготовка.

Все оборудование, независимо от вида, имеет схожую конструкцию, которая состоит:

  • из станины;
  • неподвижной балки, расположенной снизу;
  • подвижной верхней балки;
  • систем крепления матриц и пуансонов;
  • задних упоров;
  • педали или ручки управления;
  • защитного ограждения;
  • фронтальной опоры листового проката.

Некоторые виды также оснащаются:

  • вальцами (ротационные станки);
  • гидроцилиндрами и пневматическими элементами (гидравлические и пневматические пресса);
  • электрическими катушками, которые создают магнитное поле, воздействующее на прижимные элементы (электромагнитное оборудование);
  • ЧПУ.

Скорость работы на подобных с танках составляет от 2 до 30 секунд на одну заготовку (в зависимости от потраченного времени на фиксацию листа).

Перед осуществлением гибки металлопрофиль смазывается техническим маслом. Если этого не сделать, то усилие гиба уменьшится на 10-15%.

ГОСТы, точность, радиус, расчет длины, получаемая металлопродукция

Номенклатуру доступных операций устанавливает ГОСТ 18970-84. Параметры длины, радиуса и предельные отклонения от норм прописаны в госстандартах 30893.1-2002 и 17365-71. Действуют также регламенты, распространяющиеся на определенные виды металлопродукции, которую получают путем гибки металлического листа:

  • уголки равнополочные и неравнополочные (ГОСТы 8509-93, 8510-86);
  • Г-профили, L-профили, Г-образные и L-образные профили (стандарты 8282-83, 30245-2003, 14350-80, 13623-90, 8278-83 и 8240-97);
  • П- и U-профили, П-образные и U-образные профили (ГОСТы 14350-80, 11474-76, 8281-57, 53884-2019);
  • зетовые профили (регламент 5267.2-90, а также 13229-78);
  • корытные равнополочные профили, включая шляпные, омега-образные и омега-профили (стандарт 8283-93);
  • равнополочные С-образные профили (стандарт 8282-83)
  • швеллеры равнополочные и неравнополочные (ГОСТы 19425-74, 8278-83, 8281-80, 5422-73, 5267.0-90, 5267.1-90, 21026-75).

Госстандарты определяют и минимальный радиус с учетом толщины листового проката, металла исходной заготовки и расположения линии гибки. А все потому, что не во всех случаях можно делать слишком маленький радиус гиба. В противном случае наружные волокна стали могут разорваться, что приведет к нарушению целостности металлоизделия. Здесь нужно учитывать допуски на гибку по ГОСТу 30893-2002:

Для расчета параметров гибки листового проката во внимание берутся данные в зависимости от особых технических требований к выполнению работы:

  • радиус загиба металла без специальных требований к выполнению процедуры (R);
  • радиус сгиба с притупленными внешними кромками (Rc);
  • радиус линии загиба без заусенцев и с притупленными внешними кромками (Rп).

Учитывается также толщина материала (S).

Радиус гибки листового металлопроката под углом 0-60 градусов:

Радиус гибки листового металлопроката под углом 60-90 градусов:

Радиус гибки листового металлопроката под углом 90-150 градусов:

Расчет длины заготовки при гибке металла возможен в двух вариантах:

  • с припуском,
  • с вычетом.

В первом случае данные подсчитываются по формуле Lt = A + B + BA, где Lt – это длина заготовки, а ВА – будущий радиус.

Данный метод используется тогда, когда размер полки А не имеет значения и при необходимости может быть обрезан.

Во втором случае применяется формула Lt = A + B – BD (будущий радиус)

Этот вариант позволяет определить точные размеры полок без учета радиуса.

Длина гиба зависит от прилагаемого усилия. Она пропорциональна этому показателю. Например:

Усилие

Длина гиба

100%

3 000 мм

75%

2 250 мм

50%

1 500 мм

25%

750 мм

Если заготовка не смазана или на ее поверхности имеется ржавчина, то рекомендуется увеличить усилие гиба на 10 или 15%.

При работе с низкоуглеродистой сталью специалисты также советуют пользоваться «правилом восьмерки», которое выражается формулой (V=8*S). Это означает, что ширина раскрытия матричных элементов должна быть в 8 раз больше, чем толщина листового проката. Например, если вы собираетесь согнуть заготовку в 1,5 мм, то матрица должны быть раскрыта на 12 мм. Именно такое усилие и будет приложено при гибке, то есть в 12 тонн\м.

Точность гибки зависит от: марки стали и толщины листового проката, вида оборудования и настройки станков. Исходя из условий работы и характеристик заготовки допустимы следующие отклонения:

S (в мм)

С прижимом и фиксацией

С прижимом

Без прижима

от 1 до 3

0,07-0,17

0,15-0,37

0,30-0,45

От 3 до 6

0,17-0,40

0,37-0,80

0,75-1,60

От 6 до 10

0,40-0,67

0,80-1,35

1,60-2,70

Популярные статьи
Особенности выбора арматуры
16575

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

Швеллер ГОСТ
6023

Швеллер, независимо от вида, изготавливается по ГОСТу. В контролирующих документах указывается сортамент, марки стали и допустимые отклонения от норм.

ТОП-30 арматурных заводов России
5389

На территории нашей страны десятки предприятий специализируются на выпуске стальной продукции. Представим список лучших арматурных заводов России.

Что будет с ценами на металл в 2022 году
4683

Рост цен на металл влечёт за собой подорожание автомобилей, бытовой техники и других востребованных товаров.

Какой профнастил выбрать для дома
4477

Профнастил — популярный строительный материал. Его используют для забора, покрытия кровли и облицовки фасада, строительства цехов и складов.

Причины снижения цен на металлопрокат в 2020–2021 гг. и прогнозы на начало 2022 года
4471

Скачок цен на стальную арматуру и последующее снижение стоимости объяснили аналитики. Мы наглядно показываем на графиках и диаграммах динамику стоимости сортового проката и даем прогнозы на конец текущего и весну 2022 года.

ТОП-30 металлургических заводов России
3473

Металлургическая промышленность показывает большие темпы развития. Обуславливается это высоким спросом на стальное сырье. Учитывая объемы производства и численность работников, мы определили 30 лучших металлургических завода и комбината страны.

Забор из профнастила: особенности монтажа
3236

Защитить свою территорию, спрятаться от посторонних глаз, оградиться от уличного шума и проникновения на участок животных — все эти задачи решает забор.

Исчерпывающая информация о металлочерепице
2956

При выборе кровельного материала мы часто задаемся вопросами: что выбрать? Какой материал будет объединять в себе 3 качества: надежность, экономичность и эстетичность?

Особенности и различия арматуры А400, А500, А500с, А3 и А500сп
2672

В строительстве арматурой принято называть комплект элементов в виде металлических стержней, обеспечивающих функционирование и усиление конструкций.

Вам будет интересно

Штамповка металла
69

Технологии холодного и горячего штампования позволяют получить из металлических болванок готовые детали сложной конфигурации.

Сверла под резьбу, подбор сверл, размеры сверла, отверстия под резьбу
53

Основные параметры резьбы, инструменты для нарезания, характеристики отверстий, как выбрать диаметр сверла, как выбрать диаметр прута под наружную резьбу, как проводятся работы

Обзор компании ТМК (Трубная металлургическая компания)
148

ПАО «Трубная металлургическая компания» — российский и мировой лидер по объемам реализации трубного проката.

Отличие углеродистой стали от легированной
95

Существует более 700 марок стали, но по химическому составу все они делятся на две группы - легированные и углеродистые. Углеродистая сталь обладает высокой прочностью, зато легированным сплавам не страшна ржавчина.

Лучшие российские сырьевые акции и фонды 2022 для инвестирования
161

Рассказываем о перспективных акциях металлургических компаний и состоянии отрасли в России. Ключевые тренды 2022 года и советы от опытных инвесторов.

Перевозка металлопроката
75

Перевозка металлопроката осуществляется железнодорожным или автомобильным транспортом.

Диаметры стальных труб
80

Диаметры труб по ГОСТ. Классификация труб.

Пермметалл
134

Пермметалл и ее продукция, деятельность, финансы, история развития.