Усилие гибки листового металла

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГИБКИ МЕТАЛЛОВ

При выборе инструмента для листогибочных прессов необходимо понимать преимущества и недостатки различных видов гибки и знать правила расчета усилия.

Это позволит понимать технологию изготовления деталей и избежать деформации инструмента.

1. ВИДЫ ГИБКИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА

В основном различают 3 вида гибки:

  • «свободная» или «воздушная» гибка;
  • «гибка на основе» или «гибка в упор» (иногда еще называют «обжатие»);
  • «чеканка» или «калибровка».

Рассмотрим каждый из этих видов по отдельности.

СВОБОДНАЯ ГИБКА

При этом методе между листом металла и стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор, лист остается “в воздухе” и не соприкасается со стенками матрицы.

Пуансон воздействует на металл сверху в одной точке, а матрица только двумя точками вверху V-образного паза.

Геометрия гиба формируется только за счет глубины погружения пуансона в матрицу.

Ширина ручья на матрице чаще всего выбирается из расчета 10-15 толщин металла, а инструмент имеет угол намного более острый, чем деталь после гибки.

Преимущества «свободной гибки»:

  • Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы.

Например при использовании пуансона 30° и матрицы 30° можно получить угол гиба на детали 135°, 90°, 60°,45° и др.

  • Меньшие затраты на инструмент, можно обойтись одним комплектом для многих задач.
  • Меньшее требуемое усилие гибки по сравнению с другими методами гибки.

Недостатки «свободной гибки»:

  • Менее точные углы. В связи с тем что инструмент воздействует на металл только в трех точках то заготовка может повести себя непредсказуемо и угол гиба по всей длине будет неравномерный,

особенно если в заготовке есть остаточные напряжения после раскроя. Теоритические значения ±45 ́, но практически может достигать нескольких градусов.

  • Меньшая точность повторений, на которую сильно влияют различия в качестве материала заготовок.
  • Больший эффект обратного пружинения за счет большей упругой деформации.
  • Меньшая универсальность и качество гибки. Раскрытие матрицы при свободной гибке 10-15 толщин листа, это является причиной увеличения минимального отгиба. Отсутствие соприкосновения со стенками матрицы является причиной деформации отверстий («выворот») расположенных близко к линии гиба.

В каких случаях «свободная гибка» предпочтительнее:

  • Большая номенклатура изделий, мелкосерийное производство.
  • Разные углы гибов (в том числе острые).
  • Минимальные требования к точности и качеству гибов.
  • Геометрия конечных деталей не содержит маленьких минимальных отгибов и допустимы внутренние радиусы гибов равные двум толщинам и более.

ГИБКА НА ОСНОВЕ

Данный метод гибки некоторые объединяют с «свободной гибкой», но у него много своих особенностей.

В отличии от классической «воздушной гибки» заготовка в самом конечном положении контактирует со стенками V-образного паза и нижней частью пуансона.

Требуемое усилие выше чем при «свободной гибке» до трех раз. Раскрытие матрицы выбирается из диапазона 6-10 толщин металла.

Преимущества «гибки на основе»:

  • Более точные углы по сравнению с «воздушной гибкой», теоритические значения ±300.
  • Меньший эффект обратного пружинения и большая повторяемость за счет большего воздействия на металл и уменьшения упругих деформаций. Несмотря на это пружинение немного остается, поэтому если необходимо получать на готовой детали 90°, то инструмент следует выбирать 88°-85°.
  • Лучшее качество гибки: «выворот» отверстия уменьшается при достижении пуансоном нижнего положения, относительно небольшие раскрытия матриц позволяют делать небольшие минимальные отгибы и довольно точные внутренние радиусы равные от 1 до 2 толщин металла.

Недостатки «гибки на основе»:

  • Большее требуемое усилие гибки по сравнению со «свободной», не применим для толстых металлов.
  • Меньшая гибкость по сравнению с «воздушной гибкой», чтобы достичь всех преимуществ данного метода на другом профиле или угле необходим другой инструмент.

В каких случаях «гибка на основе» предпочтительнее:

  • Ограниченная номенклатура изделий, мелкосерийное и серийное производство.
  • Повышенные требования к точности и качеству гибов.
  • Внутренние радиусы гибов должны быть от 1 до 2 толщин металла.
  • Часто используется один угол гибов, например 90° и изредка более тупые.
  • Оптимальные минимальные отгибы.

Данный метод заключается в максимальном пространства между пуансоном и матрицей в конечном положении.

Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента.

Давление продолжается даже при достижении нижней точки, за счет этого отсутствует упругая деформация, лист металла пластически деформируется под давлением инструмента.

Преимущества «чеканки»:

  • Точность углов гиба, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала.
  • Маленький внутренний радиус, до 0,5 толщины металла, бывает недостижим другими способами.
  • Обратное пружинение практически отсутствует, максимальная повторяемость.
  • Доступные специльные исполнения, например Z-гибка, U-гибка, несколько гибов за один раз, сложные формы.
Читайте также:
Температура плавления баббита

Недостатки «чеканки»:

  • Максимальные требования по усилию, причем не только к станку, но и к инструменту и системе крепления.
  • Отсутствие гибкости, один инструмент – один вид профиля.
  • Только тонкий металл, в основном используют на толщинах до 2 мм.
  • Повышенный износ инструмента и оборудования.

В каких случаях «чеканка» предпочтительнее:

  • Крупносерийное производство.
  • Самые высокие требования к точности и повторяемости.
  • Внутренние радиусы гибов должны быть меньше толщины металла.
  • Необходимо не зависеть от качества заготовок.
  • Сложная форма гибов, которую не получить другими методами.

2. РАСЧЕТ УСИЛИЯ ДЛЯ ГИБКИ

Чтобы гибочный инструмент служил долго, необходимо ограничивать нагрузку на инструмент в соответствии с максимально допустимой. На инструменте этот параметр указывается в тоннах или килоньютонах на метр.

Важно понимать, что с уменьшением длины заготовки и инструмента уменьшается максимально допустимое номинальное усилие. Например, инструмент выдерживает нагрузку 60 тонн/метр, соответственно 10 сантиметров такого инструмента выдержит давление только 6 тонн.

Расчитать требуемое усилие для гибки металла можно только примерно, на практике используют таблицы или формулу.

S – толщина металла, мм
V – раскрытие матрицы, мм
Ri – внутренний радиус гиба на детали, мм
В – минимальный отгиббез толщины металла при 90°, мм
Rm – предел прочности в кг/мм2
F – необходимое усилие, т/м
Формула расчета усилия:



1,42 – это коэффициент, учитывающий̆ трение заготовки о кромки матриц, у горячекатаного и несмазанного металла трение больше чем у холоднокатаного, если металл ржавый̆, то следует добавлять 10-15% к расчетному усилию.
L – длина заготовки, чтобы получить результат в тоннах длину надо указывать в метрах.

Таблица зависимости минимального отгиба от градуса гиба


Где В – минимальный отгиб без толщины металла при 90°, указанный в таблицах усилий

Таблица усилий для гибки обычной стали

Таблица усилий для гибки нержавеющей стали

Гибка листового металла – методы и советы по проектированию [часть 2]

Если вы сами создаете чертежи, вам нужно знать следующее. Процесс гибки удлиняет материал. Это означает, что нейтральная линия или ось, о которой мы говорили в предыдущей статье, на самом деле находится не посередине материала. Но плоская деталь должна быть сформирована в соответствии с нейтральной линией. И для нахождения ее положения требуется коэффициент k.

Коэффициент K – это эмпирическая константа, то есть его значение было определено в результате испытаний. Он варьируется в зависимости от материала, его толщины, радиуса изгиба и метода гибки. По сути, коэффициент k смещает нейтральную линию, чтобы обеспечить плоский рисунок, отражающий реальность. Используя его, вы получаете допуск на изгиб, который, по сути, является длиной изогнутой нейтральной оси.

Первую часть данной статьи вы можете найти в нашем блоге по ссылке. Примечание: данная статья является переводом.

Формула коэффициента K:

Формулы припусков на изгиб:

Для изгибов от 90 до 165 градусов формула имеет вид:

Для изгибов более 165° нет необходимости рассчитывать припуски на изгиб, так как нейтральная ось остается практически посередине детали.

Для расчета плоской детали необходимо использовать длину дуги нейтральной оси

Расчет допуска на изгиб:

Допустим, у вас есть деталь, похожая на ту, что на изображении выше – у нее прямая ножка 20 мм и другая 70 мм. Угол изгиба составляет 90°, толщина листа – 5 мм, а внутренний радиус – 6 мм. Мы хотим узнать конечную длину детали. Во-первых, мы должны начать с коэффициента k:

Другой способ определения коэффициента k – следовать “правилу большого пальца”. Просто выберите коэффициент k в соответствии с вашим материалом из приведенной ниже таблицы. Это дает достаточно точные результаты для большинства случаев.

Теперь мы можем перейти к припускам на изгиб:

Для получения окончательной длины мы просто прибавляем две длины ног к припуску на подгибку:

Советы по гибке листового металла:

Итак, я поговорил с нашим опытным менеджером по продажам, который знает толк в гибке листового металла. Он загорелся и решил воспользоваться возможностью и поделиться своими знаниями о гибке листового металла. Таким образом, он привел список распространенных ошибок и решений, как их избежать.

Минимальная длина фланца:

Существует минимальная длина фланца, как уже говорилось ранее. Для ориентировки смотрите таблицу изгибающих усилий. В зависимости от толщины выбирается ширина штампа. Если вы разработаете слишком короткий фланец, он будет неловко “проваливаться” в щель, и вы не получите желаемого результата.

Читайте также:
Простой горн своими руками

Боковые стороны с фаской:

Фаска должна заканчиваться перед основанием детали

Если вы хотите сделать фланец с фаской на одном или двух концах, предыдущее правило о минимальной длине фланца остается в силе. Фаски должны оставлять достаточно места для выполнения правильных изгибов, иначе фланец будет выглядеть деформированным, и никто не будет удовлетворен.

Расстояние от отверстия до изгиба:

Близко расположенные отверстия могут деформироваться

Если отверстия расположены слишком близко к изгибу, они могут деформироваться. Круглые отверстия не так проблематичны, как другие типы, но болты все равно могут не пройти. Опять же, смотрите диаграмму изгибающего усилия для минимальных размеров фланца и размещайте отверстия дальше, чем минимальные.

Симметрия:

Чтобы избежать путаницы, прямоугольное отверстие может быть с обеих сторон

Существует большая опасность при изготовлении деталей, которые почти симметричны. Если возможно, делайте их симметричными. Если деталь почти симметрична, оператор гибочного пресса может запутаться. Результат? Ваша деталь будет согнута в неправильном направлении.

Заклепочные гайки:

Заклепочная гайка на пути гибочного инструмента

Если вы используете заклепочные гайки вблизи линии изгиба, известно, что их установка перед изгибом хороша для обеспечения его применимости. После изгиба отверстия могут деформироваться. Тем не менее, убедитесь, что гайки не будут мешать инструментам при гибке.

Маленькие фланцы для больших деталей:

Небольшой изгиб в конце большой детали может привести к трудностям

Лучше отказаться от маленьких фланцев на больших и тяжелых деталях. Это очень усложняет производство, и может потребоваться ручная обработка, которая обойдется дороже, чем простая механическая. В результате, если есть возможность, лучше выбрать альтернативное решение.

Сгибы рядом друг с другом:

Проверьте таблицу изгибающих усилий для минимальной длины фланца

Если вы хотите включить последовательные изгибы, проверьте, выполнимо ли это. Проблема возникает, когда вы не можете установить уже согнутую деталь на штамп. Если изгибы направлены в одну сторону – U-образный изгиб, – то общее правило заключается в том, что промежуточная часть должна быть длиннее фланцев.

Разместите изгибы на одной линии:

Эта часть нуждается в многочисленных корректировках.

Лучше всего проектировать изгибы на одной линии, если у вас есть несколько фланцев подряд. Имея это в виду, вы можете свести количество операций к минимуму. В противном случае оператору необходимо вносить корректировки для каждого отдельного изгиба, а это означает потерю времени и денег.

Линия изгиба параллельна стороне:

Такой вид линий сгиба приводит к неточным результатам

Как говорится в заголовке. Для целей позиционирования должна быть параллельная сторона вашей линии изгиба. Если её нет, выравнивание детали станет настоящей головной болью, и в итоге вы можете получить неудовлетворительный результат.

Рельеф изгиба:

Рельеф изгиба необходим

Для достижения наилучшего результата рекомендуется сделать не просто небольшой разрез лазером, а настоящий вырез по бокам будущего фланца – который должен быть рельефом изгиба. Ширина такого надреза должна превышать толщину материала. Это гарантирует отсутствие разрывов и деформаций при окончательном изгибе. Другой хорошей практикой здесь является включение небольших радиусов в рельефы изгиба, поскольку они также снимают напряжение материала.

Сгибание коробки:

Небольшие зазоры гарантируют выполнение работы

При сгибании коробки необходимо оставлять небольшие зазоры между фланцами. В противном случае последний сгиб может врезаться в существующие, ломая всю конструкцию.

Проверьте плоский шаблон:

Следует помнить о том, что время от времени нужно переключать вид CAD на плоский шаблон. В этом есть много плюсов. Во-первых, если вы увлечетесь фланцами, в итоге может получиться что-то, что не может существовать в плоской схеме. А то, что не может существовать в плоской схеме, не может существовать и в любой другой.

Измерьте макет. Возможно, вы сможете скорректировать конструкцию для оптимальной посадки. Старайтесь не брать лист большего размера, если меньший размер находится в пределах досягаемости. Может быть, вы сможете уместить 2 детали на одном листе, если просто убавите несколько миллиметров? Это отразится на окончательной цене проекта.

Эмпирическое правило для минимального радиуса изгиба:

Будьте проще. Что может быть проще, чем выбрать внутренний радиус (ir), равный толщине материала. Это позволяет избежать последующих проблем, излишних раздумий и глупых ошибок. Уменьшение радиуса ниже этого значения может привести к проблемам. Больший радиус только усложнит некоторые другие расчеты.

Направление изгиба:

Изгиб перпендикулярно прокатке

Не следует проектировать изгибы в том же направлении, в котором производилась прокатка материала. Это особенно важно для алюминия. Конечно, все мы знаем алюминиевые корпуса с 4 сторонами, которые подразумевают гибочные операции, противоположные тем, что мы предлагаем. Тем не менее, лучше избегать этого, если возможно. Результатом могут стать неровные поверхности или даже трещины.

Читайте также:
Ручной плоскорез своими руками

Хотя инженеры-производители заботятся о том, чтобы замечать такие вещи, полезно замечать их самостоятельно. Это помогает учесть расход материала.

Загиб кромок:

Оставляйте внутренний радиус, если это возможно

Если вы хотите укрепить края металлического листа, то загиб кромок – отличный вариант. Тем не менее, здесь применимы некоторые советы. Лучше оставить небольшой радиус внутри загиба. Для полного разрушения радиуса требуется большая мощность и тоннаж. Кроме того, это подвергает материал опасности растрескивания. Оставление радиуса, напротив, снимает эту опасность.

Оцените материал:

Обычные тонкие листы конструкционной стали толщиной 1. 3 мм могут выдержать практически все. После этого необходимо провести исследование. Некоторые материалы гораздо более капризны в обращении с ними. Получение хорошего результата зависит от ваших знаний и от помощи, которую может оказать ваш инженер-технолог.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Усилие при гибке металла

Усилие

Разбирая технические основы гибки на станках типа Press Brake , мы постоянно сталкивались с этим словом. Оно может быть использовано как абсолютная величина, измеряемая в тоннах (т) или килоньютонах (кН), так и удельная величина, измеряемая в тоннах на метр (тонн/метр) или килоньютонах на метр (кН/м). Усилие может быть как фиксированным ограничением, которое нельзя превзойти так и функцией нескольких переменных. В этом параграфе мы разберем несколько важных понятий, так или иначе связанных с усилием.

Максимальное усилие пресса (тонн) — постоянная величина, задаваемая производителем при разработке и производстве пресса. Она ограничена не реальными возможностями оборудования, которые несколько выше, а электроникой, не позволяющей превзойти заданное значение. Это создает некоторый запас на износ оборудования. Электромеханические листогибочные прессы в процессе эксплуатации не теряют своих возможностей, и с высокой вероятностью можно считать, что во время всего срока службы максимально развиваемое усилие электромеханического пресса остается неизменным. С гидравлическими листогибочными прессами сложнее. По мере износа помпы, клапанов и гидроцилиндров возможности пресса снижаются и, со временем, реально развиваемое усилие может стать меньше заявленного для нового оборудования.

Максимальная нагрузка на систему крепления (тонн/метр) — удельная величина, определяемая производителем. Как правило, это значение, умноженное на максимальную длину гиба станка, существенно превосходит максимальное усилие пресса. Пример: станок с максимальным усилием 100 тонн и максимальной длиной гиба 3 метра оборудован системой крепления Promecam. Стандартно система Promecam имеет максимальную нагрузку 100 тонн/метр. Т.е. система крепления Promecam на длине 3 метра может воспринимать РАСПРЕДЕЛЕННУЮ нагрузку 300 тонн, что в 3 раза превышает максимальное усилие пресса. Вместе с тем, нельзя ориентироваться только на максимальное усилие пресса. Пример: имеется пресс с теми же характеристиками, системой крепления и матрица с V-раскрытием 60 мм. Предполагается согнуть стальную полосу толщиной 10 мм и шириной 300 мм. Расчетное необходимое усилие составит менее 40 тонн, однако удельное усилие будет более 110 тонн/метр. Гибка в заданных условиях легко обеспечивается прессом, однако система крепления может не выдержать.

Максимальная нагрузка на инструмент (тонн/метр) — удельная величина, определяемая производителем для каждого инструмента. Для пуансона это значение постоянно. Для матрицы зависит от угла гиба. Чем острее угол, тем меньше это значение. Как правило, производитель указывает максимальное усилие для угла гиба 90° независимо от того, какой угол V-раскрытия имеет матрица. Здесь также важно понимать особенности РАСПРЕДЕЛЕННОЙ нагрузки. Чаще всего, инструмент имеет максимальную нагрузку меньшую, чем у системы крепления. Однако здесь бывают исключения. Пример: система Wila New Standard геометрически однотипна, однако имеет различные исполнения. Держатель радиусных вставок HU-124 (серия New Standard Premium) рассчитан на максимальное усилие 250 тонн/метр и может быть установлен с систему крепления New Standard Pro, которая рассчитана «всего» на 160 тонн/метр.

Описанные ранее определения относятся к постоянным величинам, определяемым конструкцией и не зависящим от условий гибки.

Усилие гибки является функцией нескольких переменных. Крайне сложно точно рассчитать какое усилие потребуется в заданных условиях. Однако необходимо проводить оценку, чтобы не повредить станок, систему крепления и инструмент. Здесь помогут таблицы, полученные опытным путем или ориентировочные сравнения со значениями для известных условий.

Читайте также:
Как расплавить латунь в домашних условиях

Для воздушной гибки под углом 90° функцию можно описать эмпирической формулой

из которой вытекают следующие зависимости.

  • Чем жестче металл, тем больше усилие. Сюда следует отнести и зависимость от направления проката. Гибка вдоль проката требует меньшего усилия по сравнению с гибкой поперек проката.
  • Усилие гибки имеет прямую зависимость от толщины металла и обратную от ширины V-раскрытия матрицы.

Для предварительной оценки воздействия на металл для различных типов гибки можно воспользоваться следующими соотношениями:

  • необходимое усилие гибки в упор превосходит таковое для воздушной гибки в 2-4 раза;
  • для чеканки потребуется в 5–10 раз большее усилие по сравнению с воздушной гибкой.

На практике удобно пользоваться таблицей или специальной линейкой для примерного определения необходимого усилия гибки.

Гибка металлов: методы и технологические особенности

ВВЕДЕНИЕ

“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.

КАКОЙ МЕТОД ГИБКИ ВЫБРАТЬ?

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.

Свободная гибка

Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.

Основные черты:

  • Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
  • Лист остается “в воздухе” и не соприкасается со стенками матрицы.
  • Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.

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 1,5° 2,5° 3,5° 4,5°
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:

  • Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.
  • Меньшие затраты на инструмент.
  • По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.
  • Можно “играть” усилием: большее раскрытие матрицы означает – меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.
  • Меньшие инвестиции, так как нужен пресс с меньшим усилием.
Читайте также:
Как сделать деревянный ящик своими руками

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:

  • Менее точные углы гибки для тонкого материала.
  • Различия в качестве материала влияют на точность повторения.
  • Не применима для специфических гибочных операций.

Совет:

  • Воздушную гибку желательно применять для листов толщиной свыше 1,25 мм; для толщины листа 1 мм и менее рекомендуется использовать калибровку.
  • Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины листа. Если внутренний радиус должен быть равен толщине листа -рекомендуется использовать метод калибровки. Внутренний радиус меньше толщины листа допустим только на мягком легко деформируемым материале, например меди.
  • Большой радиус может быть получен воздушной гибкой путем использования пошагового перемещения заднего упора. Если большой радиус должен быть высокого качества, рекомендуется только метод калибровки специальным инструментом.

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:

1. Таблица

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:

  • толщины листа ( S ) в мм
  • предела прочности ( Rm ) в Н/мм2
  • V – ширины раскрытия матрицы ( V ) в мм
  • внутреннего радиуса согнутого листа ( Ri) в мм
  • минимальной высоты отогнутой полки ( B ) в мм

Пример подобной таблицы Необходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.
Рекомендуемое соотношение параметров и усилия

2. Формула


1,42 – это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.
Другая формула дает похожие результаты:

3. “Правило 8”

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:

Усилие Длина гиба
100% 3 000 мм
75% 2 250 мм
50% 1 500 мм
25% 750 мм

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.

Читайте также:
Флюс для пайки стали оловом

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:

Угол гиба В
165° 0,58 V
135° 0,60 V
120° 0,62 V
90° 0,65 V
45° 1,00 V
30° 1,30 V

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:

  • угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
  • толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
  • предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
  • направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.

Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:

Предел прочности в Н/мм2 упругая деформация в °
200 0,5-1,5
250 1-2
450 1,5-2,5
600 3-4
800 5-6

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°).

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).

Гибка металлов.
методы и технологические особенности

ВНИМАНИЕ! Мы разработали программу StrongTonn, которая вычисляет усилие гибки и прочие параметры.
Перейти на страничку с программой

Существуют два метода гибки:

Речь идет о свободной и воздушной гибке, когда присутствует воздушный зазор между листом стенками V-образной матрицы. Именно этот метод является распространенным в применении.

Метод «калибровка» – это старый метод, который применяется в определенных случаях, когда лист прижат полностью к стенкам V-образной матрицы.

Свободная гибка

Данное направление обладает определенными ограничениями.

Характерные черты:

  • Траверса вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы с помощью пуансона;
  • Лист находится “в воздухе” и не соприкасается со стенками матрицы;
  • Это значит, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.

На современном прессе точность настройки оси Y составляет 0,01 мм. Чтобы ответить на вопрос каким должен быть угол гибки, соответствующий заданному положению оси Y, необходимо найти соответствующее положение оси Y всем углам.

Ниже представлена таблица, в которой отражены отклонения угла гибки от 90° при разных отклонениях оси Y.

a° / V мм 1,5° 2,5° 3,5° 4,5°
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
Читайте также:
Как просверлить твердую сталь

Свободная гибка: преимущества

  • Высокая гибкость
  • Низкие издержки на инструмент
  • При сравнении с калибровкой прилагается меньше усилий гибки
  • Возможность изменения гибки
  • Низкие издержки в связи с необходимостью наличия пресса с меньшим усилием

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.

Воздушная гибка: недостатки

  • Наличие менее точных углов гибки
  • Отсутствие применимости для специфических гибочных операций

Совет:

  • Воздушную гибку желательно применять для листов толщиной свыше 1,25 мм; для толщины листа 1 мм и менее рекомендуется использовать калибровку.
  • Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины листа. Если внутренний радиус должен быть равен толщине листа -рекомендуется использовать метод калибровки. Внутренний радиус меньше толщины листа допустим только на мягком легко деформируемым материале, например меди.
  • Большой радиус может быть получен воздушной гибкой путем использования пошагового перемещения заднего упора. Если большой радиус должен быть высокого качества, рекомендуется только метод калибровки специальным инструментом.

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:

1. Таблица

В каждом каталоге и на каждом прессе вы можете найти таблицу, показывающую требуемое усилие ( Р ) в т на 1000 мм длины гиба ( L ) в зависимости от:

  • толщины листа ( S ) в мм
  • предела прочности ( Rm ) в Н/мм2
  • V – ширины раскрытия матрицы ( V ) в мм
  • внутреннего радиуса согнутого листа ( Ri) в мм
  • минимальной высоты отогнутой полки ( B ) в мм

Пример подобной таблицы
Необходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.
Рекомендуемое соотношение параметров и усилия

V Ri B S
1,0 1,2 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10 12 15 18 20
6 1 4,5
8 1,3 6 8 12 17
10 1,7 7 7 9 14 20
12 2 8,5 6 9 12 18 21
16 2,7 11 6 9 13 16 25
20 3,3 14 7 10 13 20 29 39
25 4,2 18 8 10 16 23 31
30 5 22 9 13 19 25 34
32 5,5 23 8 12 18 24 32 40
35 5,7 25 11 16 22 29 37 45 65
40 6,7 29 14 20 25 32 40 57
45 7,5 32 17 23 29 35 50 69 90
50 8,4 36 26 32 46 62 81
60 10 43 21 26 38 52 68 85 105
70 12 50 22 33 44 58 73 90 130
80 13 57 29 39 50 64 79 113
90 15 64 35 45 57 70 101 158
100 17 71 41 51 63 91 142 205
120 20 91 42 53 76 120 170 210
160 27 112 40 57 89 127 158
180 30 126 79 114 140
200 33 140 102 127

Внимание! Для точных вычислений нужно учитывать следующие ГОСТы:

  • ГОСТ 19903-74 Прокат листовой горячекатаный (Таблица 3) (ссылка на таблицу),
  • ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатаный (Таблица 2) (ссылка на таблицу).

При прокатки возможны отклонения по толщине металла, и требуются точные измерительные приборы (например микрометр).

2. Формула

1,42 – это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.

3. “Правило 8”

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:

Усилие Длина гиба
100% 3000 мм
75% 2250 мм
50% 1500 мм
25% 750 мм

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.

Читайте также:
Флюс для пайки меди горелкой

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:

Угол гиба B
165° 0,58 V
135° 0,60 V
120° 0,62 V
90° 0,65 V
45° 1,00 V
30° 1,30 V

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:

  • угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
  • толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
  • предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
  • направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.

Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:

Предел прочности в Н/мм2 упругая деформация в °
200 0,5 – 1,5
250 1 – 2
450 1,5 – 2,5
600 3 – 4
800 5 – 6

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°).

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.

Технология гибки листового металла

Гибка листового металла — одна из распространенных операций холодного и горячего деформирования. Она отличается малой энергоемкостью.

Гибка листового металла — одна из распространенных операций холодного и горячего деформирования. Она отличается малой энергоемкостью, и при правильной разработке техпроцесса позволяет успешно производить из плоских заготовок пространственные изделия различной формы и размеров.

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.

Читайте также:
Сварка инвертором для чайников

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.

Особым случаем гибки листового металла считается гибка с растяжением, которую используют для получения длинных и узких деталей с большими радиусами гибки.

  • 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.

Этапы и последовательность технологии

Разработка проводится в следующей последовательности:

  1. Анализируется конструкция детали.
  2. Рассчитывается усилие и работа процесса.
  3. Подбирается типоразмер производственного оборудования.
  4. Разрабатывается чертеж исходной заготовки.
  5. Рассчитываются переходы деформирования.
  6. Проектируется технологическая оснастка.

Анализ соответствия возможностей исходного материала необходим для того, чтобы выяснить его пригодность для штамповки по размерам, приведенным на чертеже готовой детали. Этап выполняют по следующим позициям:

  • Проверка пластических способностей металла и сопоставление результата с уровнем напряжений, которые возникают при гибке. Для малопластичных металлов и сплавов процесс приходится дробить на несколько переходов, а между ними планировать межоперационный отжиг, который повышает пластичность;
  • Возможность получения радиуса гиба, при котором не произойдет трещинообразования материала;
  • Определение вероятных искажений профиля или толщины заготовки после обработки давлением, особенно при сложных контурах у детали;

По результатам анализа иногда принимают решение о замене исходного материала на более пластичный, о необходимости предварительной разупрочняющей термической обработки, либо используют подогрев заготовки перед деформацией.

Радиус гибки rmin вычисляют с учетом пластичности металла заготовки, соотношения ее размеров и скорости, с которой будет проводиться деформирование (гидропрессы, с их пониженными скоростями передвижения ползуна, предпочтительнее более скоростных механических прессов). При уменьшении значения rmin все металлы претерпевают так называемое утонение — уменьшение первоначальной толщины заготовки. Интенсивность утонения определяет коэффициент утонения λ, %, который показывает, на сколько уменьшится толщина конечного изделия. Если это значение оказывается более критичного, то исходную толщину s металла заготовки приходится увеличивать.

Для малоуглеродистых листовых сталей соответствие между вышеуказанными параметрами приведено в таблице (см. табл. 1).

Таблица 1

Таким образом, при определенных условиях металл заготовки может даже несколько выпучиваться.

а при больших деформациях — более точное уравнение вида

Таблица 2

Эффект вероятного пружинения можно учесть при помощи данных по фактическим углам пружинения β, которые приведены в таблице 3. Данные в таблице соответствуют условиям одноугловой гибки.

Таблица 3

Определение усилия гибки

Для расчета силовых параметров уточняют, как будет выполняться деформирование. Оно возможно изгибающим моментом, когда заготовка укладывается по фиксаторам/упорам, и далее деформируется свободно, либо усилием, когда в завершающий момент процесса полуфабрикат опирается на рабочую поверхность матрицы. Свободная гибка проще и менее энергоемка, зато гибка с калибровкой дает возможность получать более точные детали.

Читайте также:
Сортамент металлопроката справочник

Если упрочнение металла невелико (например, гнется изделие из алюминия, либо малоуглеродистой стали), то момент можно вычислить по зависимости:

где σт — предел текучести материала заготовки перед штамповкой.

Больший угол гиба (свыше 45 0 ) должен учитывать интенсивность упрочнения заготовки, которая зависит от размеров ее поперечного сечения:

где b — ширина заготовки.

Для расчета значений технологического усилия Р используют следующие зависимости. При одноугловой свободной гибке

наибольшая деформация сечения заготовки;

σв — значение предела материала на прочность.

где Fпр — площадь проекции заготовки, подвергаемой изгибу;

pпр — удельное усилие гибки с калибровкой, которое зависит от материала изделия:

  • Для алюминия — 30…60 МПа;
  • Для малоуглеродистых сталей — 75…110 МПа;
  • Для среднеуглеродистых сталей — 120…150 МПА;
  • Для латуней — 70…100 МПа.

Для выбора типоразмера оборудования, рассчитанные усилия увеличивают на 25…30%, и сравнивают полученный результат с номинальными (паспортными) значениями.

Пример расчета гибки листового металла

Гибка листового металла – процесс деформации формы заготовки путем изгиба под действием пресса на точку сгиба. Металлический лист помещают между двумя плитами или фигурными валками в зависимости от модели станка и подвергают контролируемой деформации. В дальнейшем полученная заготовка используется в качестве элемента для основного изделия.

Современное оборудование позволяет работать с металлами любых габаритов и толщины, придавая им сложный контур с несколькими углами. При необходимости из листового проката можно создать даже замкнутое изделие.

Почему важно в процессе гибки листа учитывать длину профиля и усилие пресса

Гибка листа при рабочих процессах всегда сопровождается деформациями, которые возникают в структуре металла. Внутренняя поверхность радиуса листа под действием профильного пресса сужается и образовывает складки, а внешняя поверхность – работает на разрыв и растяжение. Если выйти за пределы допустимых значений, в кристаллической решетке стали или алюминия появятся разрывы, которые значительно ухудшат свойства металла. В худшем случае, превышение допустимых нагрузок на точку сгиба может привести к полному разрыву материала.

Чтобы избежать подобного, специалисты выполняют предварительные расчеты предельных соотношений толщины металла, длины профиля и радиуса изгиба. В листогибах с ЧПУ расчеты выполняются автоматически. Оператору достаточно задать первичные параметры и оборудование самостоятельно произведет гибку листового металла под заданный угол.

Но такой метод не подойдет для малых и средних способов механизации. Здесь уже необходимо производить самостоятельные расчеты по специальным формулам и таблицам.

Даже если взять лист нержавеющей стали с точными размерами будущей заготовки, то после деформации готовое изделие получится на 7-9% короче. А это в точной работе недопустимо. Поэтому специалисты перед началом металлообработки выполняют предварительные расчеты по формулам.

Приведем примеры расчетов для ручной и полуавтоматической гибки

Размер длины заготовки определяется по формуле:

где
Y1 и X1 – длина прямых участков листового профиля;
φ – внешний угол;
r – радиус гиба;
K – коэффициент положения нейтральной линии (определяется по техническим таблицам)
S – толщина металла.

Для определения длины заготовки с несколькими углами перегиба в приведенную формулу добавляются суммы в скобках для каждого дополнительного угла. Расчет заготовки выполняется методом развертки с суммированием длины всех прямых полок Yn, Xn и добавления радиуса скривления.

Усилие пресса на заготовку при гибке листового металла определяется по формуле:

где
S – толщина листового профиля металла;
L – размер длины заготовки;
ʋ – предел прочности на растяжение (справочное значение);
V – развертка матрицы (технический параметр станка).

На практике специалисты используют готовые шаблоны и таблицы в зависимости от типа и размеров металлического профиля. Из таблиц выбираются точные параметры заготовки и подбираются максимально допустимые усилия пресса с углами деформации.

Расчеты по формулам используются только при работе с нестандартными заготовками и единичными заказами, где важно соблюсти размеры в точности до 0,1 мм.

Воспользуйтесь услугами специалистов

Нет времени разбираться самостоятельно? Компания «БиэМ» в рамках работ по гибке металла предоставляет услуги по гибке стального, оцинкованного и алюминиевого листа. Для обработки проката используются автоматические и полуавтоматические способы. В производственных цехах применяются листогибы с ЧПУ, которые позволяют обрабатывать черные металлы, нержавеющую сталь и алюминий с толщиной до 4 мм и общим габаритным размером до 3 м.

Изготовление заборов, в том числе с элементами холодной ковки от 6000 руб.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: