Гибка листового металла по радиусу: сферы использования технологии
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Гибка листового металла по радиусу

 Гибка листового металла по радиусу

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Где востребована технология гибки листового металла по радиусу
  • Как подготовить листовой металл к гибке по радиусу
  • Как осуществляется гибка листового металла по радиусу
  • Как выполняется гибка труб по радиусу

Листовой металл может обрабатываться на специальных листогибочных установках. Гибка листового металла по радиусу осуществляется путем изгиба металлического листа на заданный угол по заданному радиусу. Количество сгибочных шагов при этом зависит от требуемой степени округленности сгибаемого участка. Благодаря гибке можно отказаться от операций сварки и штампования и тем самым снизить конечную стоимость готовой детали. Рассмотрим эту технологию более подробно.

Для чего предназначена технология гибки листового металла по радиусу

 Для чего предназначена технология гибки листового металла по радиусу

При строительстве и ремонте многие сталкиваются с задачей сгибания профильной трубы точно под требуемым углом, без изломов, деформаций и повреждения материала.

Решение есть: трубу следует сгибать только на специализированном гибочном оборудовании, исключающем любые повреждения металлопроката, в том числе круглого сечения. Для этого обязательно необходим профессиональный станок.

Сегодня гибочная операция листовых заготовок по определенному радиусу широко применяется в различном производстве. Например, данной технологией пользуются при обработке:

  • профилей;
  • навесных фасадов;
  • козырьков и карнизов;
  • предметов декора в интерьерах;
  • элементов мебели;
  • уличных урн и т. д.

Для радиусной гибки листового металла может использоваться как специализированное, так и универсальное оборудование, способное правильно обрабатывать материал путем пластической деформации. Сгибание листового металла по радиусу может учитывать различные характеристики заготовки, исходя из требований заказчика к конечному продукту и из типа используемого материала. Технология позволяет создавать продукт любой степени сложности, полностью соответствующий требованиям и ожиданиям заказчика.

Расчеты перед гибкой листового металла по радиусу

 Расчеты перед гибкой листового металла по радиусу

Технология гибочного процесса металлических листов разрабатывается в несколько этапов в следующем порядке:

  • конструктивный анализ изделия;
  • расчет необходимого усилия;
  • выбор подходящего типоразмера оборудования;
  • создание чертежа заготовки;
  • расчет параметров деформирования;
  • подготовка проекта инструментальной оснастки.

Выбор материала заготовки и ее проверка на пригодность являются важным этапом, определяющим, пригоден ли данный материал для процесса штамповки и гибки в соответствии с задаваемыми размерами на чертеже готового изделия. При выполнении этого этапа осуществляются:

  • определение пластических характеристик листового материала и сверка результатов определения с реальными напряжениями, возникающими в процессе сгибания (при использовании слабопластичных материалов данная операция производится в несколько переходов с использованием межоперационного отжига, повышающего пластичность);
  • определение минимального радиуса гибки листового металла, при котором минимизируется риск образования трещин в материале;
  • выявление возможных деформаций заготовки или профиля после обработки материала давлением в случае сложной конфигурации готового изделия.

По результатам этого этапа принимается одно из решений:

  • замена металлической заготовки на более пластичную;
  • нагрев листового металла перед процессом деформации;
  • предварительная разупрочняющая термообработка заготовки.

При разработке технологии крайне важно определить минимальный угол гибки, ее радиус и угол пружинения выбранного листового материала.

Бесплатная консультация

Радиус гибки (rmin) определяется в зависимости от пластичности листового металла, от его размеров и от возможной скорости сгибания листа. При уменьшении минимального радиуса уменьшается и первоначальная толщина листового металла. Интенсивность утонения характеризуется коэффициентом утонения λ, значение которого в процентах показывает степень уменьшения толщины готовой детали. Если этот коэффициент превышает критическое для данного материала значение, исходную толщину листа (s) требуется увеличить в соответствии со следующей таблицей:

 Радиус гибки

Минимальный радиус гибки зависит также от расположения волокон металлического листа. При слишком малом радиусе наружные волокна могут рваться, нарушая целостность детали. Поэтому данное значение должно рассчитываться по наиболее деформируемым частям металлической заготовки в зависимости от значения ее относительного сужения (ψ). В расчете обязательно учитывается также значение наибольшей деформации заготовки.

Листовой металл подвержен эффекту пружинения, возможность этого эффекта определяется фактическими углами пружинения (β):

 Эффект пружинения

Как производится гибка листового металла по радиусу

Гибочная операция считается одним из главных способов обработки листового металла, создающая основную форму будущей детали из заготовки. Фактически эта операция придает плоской заготовке требуемую объемную форму.

Сначала лист металла подготавливается в гибочном станке на специальном заготовительном участке. Зачастую заготовка предварительно разрезается на полосы необходимой ширины — штрипсы. Затем уже эти штрипсы деформируются в соответствии с требованиями либо вручную, либо с помощью станка.

В некоторых случаях требуется радиусная гибка листового металла, при выполнении которой заготовка подвергается деформации на нужный угол с заданным значением радиуса. Следует при этом учитывать некоторые особенности прокатного металла:

  • Металл в результате прокатки приобретает волокнистую структуру. Во избежание появления трещин процесс сгибания нужно осуществлять поперек волокон либо гнуть лист таким образом, чтобы линия изгиба образовывала с направлением волокон угол примерно 45 градусов.
  • Листовой металл обладает пределом текучести, при превышении которого лист рвется.

 Предел текучести листового металла

Место сгиба листового металла претерпевает следующие изменения:

  • истончение металла и его деформация в поперечном сечении;
  • смещение нейтрального слоя в сторону меньшего радиуса.

Нейтральный слой изначально проходит:

  • в листах симметричного сечения (квадратного, круглого, прямоугольного, овального и др.) посередине между двумя сторонами;
  • в листах несимметричного сечения (полукруглых, треугольных и др.) через его центр тяжести.

Если гибка больших по площади листовых металлических заготовок на большем и на малом радиусе практически не отличается друг от друга, то в случае небольших заготовок имеются значительные отличия:

  • при деформации металла с малым радиусом зона деформации охватывает большую часть заготовки;
  • в случае гибки с большим радиусом данный эффект отсутствует.

В процессе гибки поперечное сечение обрабатываемого участка приобретает форму параболы. Поэтому такой способ обработки листового металла связан со сложностью технологии и требует высокоточных расчетов.

Нейтральный слой листовой заготовки всегда имеет постоянную длину, и потому он служит основой при расчете длины обрабатываемой заготовки и допустимого радиуса ее изгиба.

Как рассчитать усилие гибки листового металла по радиусу

 Как рассчитать усилие гибки листового металла по радиусу

Гибочное усилие рассчитывается в зависимости от пластичности металлического листа и от скорости его упрочнения в процессе деформирования. Учитывается при этом и направление прокатки листового металла, поскольку в результате этого процесса в свойствах металла появляется анизотропия: внутренние напряжения по оси прокатки меньше напряжений в поперечном направлении. Следовательно, при сгибании листа вдоль волокон металла с одинаковой степенью деформации вероятность разрыва заготовки значительно снижается. По этой причине ребро гиба на листе ориентируют так, чтобы угол, образованный линиями направления прокатки и расположения заготовки в листе, стремился к минимальному.

Расчет усилий также зависит от способа деформирования заготовки. Деформирование может производиться путем укладки листовой заготовки по фиксаторам или упорам и последующей свободной гибки. Либо заготовка деформируется через усилие, возникающее при упоре заготовки на рабочую область матрицы на заключительном этапе гибочного процесса. Первый вариант менее энергозатратен, однако во втором случае в результате калибровки получаются более точно выполненные изделия.

Момент гибки металлов с малым упрочнением (малоуглеродистая сталь, алюминий) определяется по формуле:

M=1,15σт (s2/4),

где σт — предел текучести обрабатываемого металла перед штамповкой.

При угле гиба, превышающем 45 градусов, имеет значение интенсивность упрочнения листового металла, зависящая от размеров сечения заготовки:

M= (1,5σтbs2)/6,

где b — ширина заготовки.

Технологическое усилие Р для свободной одноугловой гибки рассчитывается по следующей формуле:

P=(0.33bse2 (1,5+∈) σв ))/(rmin) sin α⁄2),

где ∈=1/((2rmin/s)+1)  — наибольшее значение деформации по сечению заготовки; α — угол гиба;

σв — предел прочности материала.

Формула для расчета технологического усилия Р в случае несвободной гибки с калибровкой выглядит следующим образом:

P = pпр Fпр,

где Fпр – площадь проекции обрабатываемой листовой заготовки;

pпр — удельное усилие несвободной гибки с калибровкой, зависящее от материала и имеющее значения:

для алюминия: 30-60 МПа;

для малоуглеродистой стали: 75-110 МПа;

для стали со средним содержанием углерода: 120-150 МПА;

для латуни: 70-100 МПа.

Вычисленное значение усилия при выборе подходящего типоразмера увеличивается на 25-30% и затем сравнивается с номинальными показателями.

Особенности гибки труб по радиусу

 Особенности гибки труб по радиусу

Трубопроводы применяются в самых разных отраслях производства. Радиусная гибка труб является одним из главных процессов при монтаже трубопроводных систем всех видов. Благодаря данному технологическому процессу значительно сокращается число сварных швов и сохраняется высокое качество монтажных работ.

Технология радиусного сгибания стальных трубопроводов позволяет частично или полностью сгибать трубы в плавную изогнутую конфигурацию, не зависящую от сечения трубы. Полый стальной профиль, подвергаемый сгибанию, испытывает сжимающую силу по внутреннему радиусу и растягивающую силу по внешнему радиусу. Данный процесс имеет особенности, которые нужно учитывать:

  • при загибе участок трубы может деформироваться таким образом, что нарушится соосность трубы;
  • действующие на наружную стенку растягивающие радиальные силы при сгибании могут повлечь за собой разрыв стенки;
  • на внутреннем радиусе сгибаемой части в результате действия сдавливающих тангенциальных сил при неравномерном деформировании могут образоваться складки в форме гофры.

Для правильной гибки по радиусу используются два основных метода:

  • холодный метод сгибания;
  • сгибание трубы с предварительным разогревом участка.

Холодную гибку применяют, как правило, на трубах малого диаметра. При этом требуется знать минимальный радиус сгибания трубы вдоль ее оси.

Второй метод с разогревом более благоприятен для деформирования трубы, поскольку повышается пластичность материала и снижается вероятность появления разного рода дефектов. Обычно этот метод применяется для труб большого диаметра, так как он занимает больше времени для осуществления операций и более трудозатратен.

И в том, и в другом случае необходимо знание технологического процесса, обеспечивающего сохранение равного сечения на всем участке радиусной гибки без образования складок и трещин на стенках.

Какое оборудование используется для гибки труб по радиусу

 Какое оборудование используется для гибки труб по радиусу

Используемые при монтаже коммунальной системы стальные трубопроводы малого диаметра обрабатываются в основном ручными инструментами холодным способом гибки. Методы гибки с применением инструментария используются следующие:

  • шаблонная обкатка труб круглого сечения диаметром до 76 мм (на станках при обработке таким методом не удастся добиться нужно качества округлости);
  • намотка заготовки на неподвижный ползун с одновременным продольным движением обкатывающего ролика;
  • использование гидро- или пневмоцилиндра, передающего усилие, с упором на 2 подвижных ролика;
  • протягивание заготовки через направляющие подвижные ролики, позволяющие делать отводы с небольшими углами радиуса (метод применяется на универсальных гибочных установках).

Способы радиусной гибки квадратных или прямоугольных труб аналогичны применяемым способам для круглых стальных труб. Основное отличие состоит в используемой оснастке гибочных станков: прокатных роликах, обкаток и шаблонах. Они имеют соответствующую форму сечения обрабатываемой заготовки. Гибка труб большого сечения осуществляется только горячим способом с использованием одного из двух методов:

  • метод деформации на штампе, позволяющими создавать несколько сгибов на одной заготовке в одной плоскости либо сразу в нескольких;
  • метод протяжки с использованием специального рога, позволяющий выполнять деформирование с минимальным радиусом и с заданной его кривизной — диаметр обрабатываемой трубы при этом остается постоянным благодаря одновременной калибровке на внутреннем сердечнике.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Угловая струбцина для сварки: разновидности, критерии выбора

    Угловая струбцина для сварки: разновидности, критерии выбора

    Подготовиться к выполнению сварочных работ бывает сложнее, чем непосредственно соединять заготовки друг с другом. Чтобы качество итоговых изделий было высоким, детали должны располагаться на оборудовании в строгом соответствии с чертежами. В статье расскажем о том, что такое угловая струбцина для сварки и каким образом она способна облегчить выполнение работы.
  • Типы струбцин: выбираем зажим правильно!

    Типы струбцин: выбираем зажим правильно!

    Высокое качество слесарных и столярных работ достигается за счет использования подходящего инструмента и вспомогательных приспособлений. Основным во время подобных операций обычно является станок, верстак или надежно закрепленный стол, однако этого недостаточно, также необходимы устройства для зажима обрабатываемой детали, то есть различные типы струбцин. Именно о них более подробно вы узнаете из нашей статьи.
  • Струбцины для сварки труб: как выбрать наиболее подходящие

    Струбцины для сварки труб: как выбрать наиболее подходящие

    Если вы с кем-нибудь заведете разговор об электрической или газовой сварке, то большинство собеседников легко представят себе основное оборудование, применяемое в этих техпроцессах. Сразу же вспоминается аппарат с проводами и электроды, покрытые флюсом, либо газовые баллоны, горелка и припой. Все помнят маску или очки, предохраняющие лицо сварщика. Но мало кто из непрофессионалов знает, что большая часть подобных работ не обходится без специальных технологических приспособлений. К ним относятся различные зажимы, тиски и струбцины для сварки труб. Их задача заключается в том, чтобы ускорить и упростить работу сварщика, сделать ее более качественной.
  • Сварочная оснастка: разбираемся в типах оборудования и требованиях к проектированию

    Сварочная оснастка: разбираемся в типах оборудования и требованиях к проектированию

    Сегодня существует немало разнообразных устройств, упрощающих сварочные работы. На серийных и массовых производствах используется профессиональное механизированное и автоматизированное оборудование (оно может включать транспортные устройства, механизмы для укладки и кантовки изделий, технологические сборочные приспособления, пр.). При проведении сварки дома обычно используют ручные сварочные приспособления универсального действия. Далее вы узнаете, какой может быть сварочная оснастка, каким требованиям она должна соответствовать.
  • Оптимальные размеры сварочного стола и его функциональные характеристики

    Оптимальные размеры сварочного стола и его функциональные характеристики

    Что является первостепенным в работе любого сварщика? Конечно же, правильная организация рабочего пространства. Только в том случае, когда место оснащено всем необходимым, можно рассчитывать на красивый прочный шов. Часто перед сваркой детали располагают, где придется, иногда даже на полу. И это совершенно неправильно. Чтобы работа была безопасной, а фиксация надежной, нужно обратить внимание на размеры сварочного стола, его качество и функциональность.
  • Производство металлических стеллажей: для гаража, склада, торговых помещений

    Производство металлических стеллажей: для гаража, склада, торговых помещений

    Поскольку вес продукции и товаров, хранимых на стеллажах, может быть большим, сами конструкции должны выдерживать весьма значительные нагрузки. Такие системы хранения подходят как для частных гаражей, выставок, так и для складов. В статье поговорим о том, что представляет собой производство металлических стеллажей, а также расскажем, как их выбирать.
  • Металлический шкаф для архива: удобно и надежно!

    Металлический шкаф для архива: удобно и надежно!

    Помимо обычной офисной мебели, в помещениях современных предприятий, фирм и агентств вы непременно обнаружите металлический шкаф для архива. Это не совсем привычный предмет интерьера, и украшением пространства его тоже можно назвать с трудом. Однако изделие исправно выполняет свою функцию, и заменить его в этом не может никакая другая мебель. В наши дни такие шкафы представлены на рынке в большом ассортименте. Можно найти как самый бюджетный вариант, так и элитный. При этом необязательно приобретать готовую конструкцию, поскольку многие фирмы предлагают выполнить изделия на заказ по эскизам и с учетом всех пожеланий. Так что собой представляет металлический шкаф для архива? Подробнее вы сможете узнать об этом в нашей статье.
  • Металлические опоры для столов как гарантия его высокой устойчивости

    Металлические опоры для столов как гарантия его высокой устойчивости

    Сварочный стол позволяет производить практически все виды работ, сопряженные со сваркой металла. Однако не стоит считать, что это просто поверхность для различных манипуляций. От качества конструкции зависит удобство и безопасность мастера, поэтому такое изделие должно быть очень устойчивым. Это свойство обеспечивают металлические опоры для столов. Об их особенностях вы узнаете из нашей статьи.
  • Металлические закладные детали: как правильно выбрать подходящие

    Металлические закладные детали: как правильно выбрать подходящие

    Для армирования бетона – материала, наиболее часто используемого в строительстве, – используется стальная арматура, повышающая его прочностные характеристики. Не имеет значения, будет ли возводимый объект монолитным или сборным, нельзя недооценивать значение, которое для него имеют металлические закладные детали.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл