Металлообрабатывающая компания VT-METALL Гибкий подход – железное качество
Звоните, мы сейчас работаем:
  • Главная >
  • Блог >
  • Гибка листового алюминия: что особенного в этом процессе
19.09.2022
Гибка металла
250
Время чтения: 6 минут

Гибка листового алюминия: что особенного в этом процессе

Редакция сайта VT-Metall
Сохранить статью:

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • В чем особенности гибки листового алюминия
  • Какой листовой алюминий можно гнуть
  • Какова технология гибки листового алюминия

Свойства алюминия позволяют изготавливать из него огромное количество полезных вещей. При этом наибольшее удобство представляет собой листовой материал. Гибку тонкого листа можно выполнить с помощью специальных приспособлений разными способами. При работе с этим материалом существует своя специфика процесса сгибания и сохранения целостности изделия в месте деформации. О том, как выполняется гибка листового алюминия и каковы особенности этого процесса, мы расскажем в нашей статье.

Особенности гибки листового алюминия

Алюминий широко применяется в области машиностроения, строительства и других промышленных отраслях. Большинство изделий из этого материала изготавливают в результате его сгибания или резки. Чтобы придать изделию сложную форму, понадобится гибка. Современное высокотехнологичное оборудование значительно упрощает этот процесс, позволяя создавать изделия, полностью отвечающие требованиям заказчика.

Посредством гибки листового алюминия изготавливается огромное количество металлических изделий, включая:

  • оконные и дверные профили;
  • уголки, швеллеры, полочки;
  • кожухи для оборудования;
  • складские стеллажи и полки;
  • торговые лотки;
  • корпуса для оборудования;
  • кронштейны;
  • водоотводы, карнизы и пр.

Любой алюминиевый сплав можно подвергнуть сгибанию. Толщина листового материала и его пластичность будут иметь определяющее влияние на радиус гибки.

 02.jpg

Для каждой стороны обрабатываемой заготовки гибка листового алюминия будет проходить по-своему, поскольку упругопластическая деформация разных сторон может существенно отличаться.

Внутри угла изгиба металл сжимается в продольном направлении и растягивается в поперечном. Снаружи ситуация повторяется наоборот: происходит сжатие в поперечном направлении и растягивание в продольном. Так реагируют крайние слои листовой заготовки, а нейтральный слой, расположенный между укороченным и удлиненным слоями, остается равен первоначальному размеру заготовки.

В процессе гибки узкой полосы листового алюминия происходит значительная деформация поперечного сечения. Толщина в месте изгиба снижается, а внутри угла происходит расширение материала с поперечной кривизной. При этом снаружи происходит сужение. Таким образом происходит смещение нейтрального слоя в месте изгиба ближе к малому радиусу.

Это существенно отличает процессы сгибания узких и широких полос. В случае гибки листового алюминия в виде широких полос также наступает утончение материала, при этом изменения поперечного сечения не происходит из-за большой ширины изделия. Деформация может наступить только на краю полосы.

Чаще всего гибка сопровождается деформацией материала с образованием продольного и радиального напряжения, что обусловлено давлением наружных слоев металла на внутренние, при этом пик давления наблюдается около нейтрального слоя.

 01.jpg

Поперечную деформацию можно уменьшить, если увеличить ширину заготовки. В этом случае ширина будет оказывать значительное сопротивление, препятствуя деформации. Чтобы упростить гибку листа, можно пренебречь изменением боковых поверхностей. В таком случае деформацию следует воспринимать как деформацию сдвига.

Гибка листового алюминия с малым радиусом закругления и высокой степенью пластической деформации существенно отличается от гибки с большим радиусом закругления и малой степенью пластической деформации. В первом случае напряжения и деформации распространяются на некоторую длину, не концентрируясь под ребром пуансона. Минимальные радиусы гибки определяются в зависимости от пластичных свойств материала, чтобы в процессе сгибания не появлялись трещины. То есть они соответствуют предельно допустимым изменениям крайних волокон.

Какие марки листового алюминия можно подвергать гибке

Современные производства выпускают несколько разновидностей листового алюминия, отличающегося своими физическими свойствами и пластичностью. Наибольшую популярность получили следующие виды алюминиевого листа:

  • Отожженный (маркировка М). Представляет собой очень мягкий сорт алюминия, имеющий высокую пластичность и широкие деформационные возможности. К его недостаткам можно отнести то, что такой лист может легко порваться, если приложить слишком большую силу.
  • Полунагартованный (маркировка Н2). По сравнению с сортом М имеет большую жесткость, но сохраняет свои пластичные свойства. Гибка листового алюминия сорта Н2 может выполняться за один проход свыше угла 90°. Повышенная жесткость такого листового алюминия позволяет предотвратить появление вмятин на его поверхности. Широкое применение он получил при выполнении облицовочных работ.
  • Нагартованный (маркировка Н). Этот сорт алюминия получается методом холодного уплотнения, когда готовый листовой алюминий дополнительно пропускают через валы специального станка. В результате материал приобретает повышенную прочность, выдерживая серьезные нагрузки без деформации поверхности. Может гнуться в пределах 90°.
  • Закаленный или естественно состаренный (маркировка Т). Является наиболее твердым сортом листового алюминия. Обладает высокими прочностными характеристиками, но довольно сложен в обработке. Гибка листового алюминия марки Т на холодную под углом 90° может стать причиной появления трещин. Из этого сорта металла делают детали и узлы, на которые в процессе эксплуатации возлагается очень большая нагрузка.

 03.jpg

Сплавы алюминиевого листопроката принято классифицировать следующим образом:

  • Технические сплавы с маркировкой 1105 и ВД1 – легко гнутся и обладают малым удельным весом листа.
  • Алюминиево-магниевые сплавы с маркировкой АМГ – хорошо гнутся и устойчивы к воздействию кислот. Сделаны из легированного алюминия с добавлением магния и марганца. Основная сфера применения: баки и емкости, детали яхт и других плавательных средств.
  • Пищевые сплавы с маркировкой А5 и АД – представляют собой нагартованный, полунагартованный или отожженный сорт металла.
  • Сплавы повышенной пластичности с маркировкой АМЦ – материал, созданный для изготовления деталей сложной формы (автомобильные радиаторы и пр.).
  • Дюралюминий с маркировкой Д – является высокопрочным сортом алюминия, способным выдержать значительную силу воздействия без изменения поверхности материала. Не способен гнуться. Чаще всего используют для изготовления изделий путем штамповки.
  • Особо прочные авиационные сплавы с маркировкой В – разработаны специально для изготовления деталей авиастроительной и автомобильной промышленности, где на изделие ложится высокая степень нагрузки. Гибка листового алюминия марки В осуществляется при помощи специального метода прессования и штамповки.

В ГОСТе 21631-76 вы можете более подробно изучить особенности и технические характеристики существующих разновидностей алюминиевого листового проката.

 

Технология гибки листового алюминия

При наличии воздушного зазора между стенками V-образной матрицы и листом осуществляется «свободная» гибка, называемая еще «воздушная». Это очень популярный метод обработки металла.

Гибка при полном прижатии листа к матрице называется калибровкой. Этот метод появился очень давно и в настоящее время используется для определенных случаев, когда другой метод не эффективен. Рассмотрим подробнее данные способы гибки листового алюминия.

1. Свободная.

С помощью этого метода происходит сгибание листа, но с ограниченной точностью.

Основные характеристики метода:

  • Лист вдавливается траверсой с помощью пуансона на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
  • Лист не имеет точек соприкосновения со стенками матрицы, оставаясь в воздушном пространстве.
  • Соответственно, геометрия гибочного инструмента не является определяющей. Угол гибки зависит от положения оси Y.

Современные прессы позволяют настроить точность оси Y до 0,01 мм. Верно определить угол в зависимости от положения оси Y достаточно трудно, поскольку для каждого угла эта величина будет отличаться. Различия обусловлены свойствами самого металла, особенностями гибочного инструмента и настройками хода опускания траверсы.

 Гибка листового алюминия: что особенного в этом процессе

Свободная гибка обладает рядом достоинств:

  • Высокая упругость: Можно получить любой угол гибки (входящий в промежуток между углом раскрытия V-образной матрицы), не меняя гибочных инструментов.
  • Снижаются расходы на инструмент.
  • Не требуется больших усилий для сгибания.
  • Варьирование усилий позволяет достичь различных результатов. Чем больше раскрыта матрица, тем меньше усилий необходимо для гибки. При удвоении ширины канавки понадобится в два раза меньше усилий. Соответственно, вы можете обрабатывать более толстый металл, раскрывая шире матрицу с тем же усилием.
  • Не требует больших вложений, поскольку необходим пресс с меньшим усилием.

Конечно, это чисто теоретические выкладки, так как, возможно, вы захотите приобрести дополнительное оснащение к столь экономичному прессу в виде оси заднего упора, манипуляторов и пр.

Недостатки воздушной гибки:

  • углы гибки тонкого листа не отличаются высокой точностью;
  • свойства материала могут оказывать влияние на точность повторения;
  • специфические гибочные операции данным методом не выполнить.

Воздушная гибка листового алюминия подходит для листов толще 1,25 мм. Если ваш материал толщиной менее 1 мм, то лучше использовать калибровку.

При гибке наименьший внутренний радиус должен быть больше толщины листа. В противном случае подходит только калибровка. Внутренний радиус меньше толщины листа можно сделать лишь на очень мягком материале. Так, для этих целей можно использовать медь.

Воздушная гибка помогает изготавливать большой радиус. Это достигается с помощью пошагового перемещения заднего упора. Но если вы хотите получить высокое качество большого радиуса, то рекомендуем обратиться к методу калибровки.

2. Калибровка.

Отличается высокой точностью, но малой гибкостью. Угол гиба зависит от усилия и гибочного инструмента. Металл плотно зажимается пуансоном и матрицей. При таком варианте свойства материала не могут повлиять на угол гиба и отсутствует упругая деформация.

05.jpg

При калибровке сложно рассчитать требуемое усилие. Сделать это можно пробным путем, согнув на гидравлическом прессе небольшой образец. Следует понимать, что усилие калибровки может до 10 раз превышать те, что необходимы для свободной гибки.

Калибровка дает целый ряд преимуществ:

  • позволяет сделать любые формы с помощью металлического инструмента;
  • доступен маленький внутренний и большой внешний радиус;
  • обеспечивает высокую точность углов гиба, независимо от толщины и свойств материала;
  • позволяет сделать Z-образные профили и глубокие U-образные каналы;
  • применяя стальные пуансоны и матрицы из полиуретана, можно изготовить любые формы для толщины до 2 мм;
  • эффективна на гибочных прессах, которые сами по себе не обладают точностью, позволяющей качественно выполнять свободную гибку.

Недостатки калибровки:

  • по сравнению со свободной гибкой требуется большее усилие (в 3–10 раз больше);
  • для каждой формы нужен свой специальный инструмент;
  • необходима частая смена инструмента (кроме больших серий).

Многие разновидности листового алюминия сгибаются очень легко. Но сплав дюралюминия и специальные закаленные листы с повышенной жесткостью подвергнуть гибке очень трудно, поскольку они могут просто лопнуть в месте сгиба.

В связи с этим гибка листового алюминия композиционных составов выполняется путем предварительной выборки паза в том месте, где планируется делать сгиб. Технология выборки достаточно проста: по закрепленным направляющим ручным фрезером делают паз на 2/3 глубины листа. Если вы хотите согнуть листовой алюминий под углом 90°, то при выборке паза угол развертки должен быть 90–110°.

Читайте также
Получить бесплатный чертеж

Получить бесплатный чертеж

Скачать прайс

Скачать прайс

Пересчет проекта

Пересчет проекта

Позвонить бесплатно

Позвонить бесплатно

Скачать прайс

Скачать
прайс

Написать WhatsApp

Написать WhatsApp

Яндекс.Метрика