Гнутые металлические изделия: сферы применения и способы изготовления

Гнутые металлические изделия: сферы применения и способы изготовления

Гнутые металлические изделия: сферы применения и способы изготовления

Из этого материала вы узнаете:

  • Описание гнутых металлических изделий
  • Сферы применения гнутых металлических изделий
  • Технологии гибки металлических изделий
  • Современные виды гибки листового металла
  • Особенности процедуры сгибания металла
  • Создание гнутых металлических изделий из профильной трубы

Гнутые металлические изделия активно приходят на помощь в двух случаях. Во-первых, когда нужно удешевить производство. В этом случае конструкции облегчают посредством гнутых изделий (швеллеров, уголков). Во-вторых, при возникновении потребности в «нетрадиционных» изделиях с уникальными размерами и другими показателями. Понимание и умение пользоваться технологией производства таких деталей поможет решить многие профессиональные и бытовые задачи, пока другие прибегают к старым способам обработки металла.

В нашей статье мы расскажем о сферах применения этих изделий, а также перечислим технологии и виды самой процедуры. Сделаем акцент на том, по какому алгоритму проходит гибка металла, в том числе из профильной трубы, что для некоторых особенно актуально.

Описание гнутых металлических изделий

Первое, что приходит в голову при описании, – уголок. Это металлическое изделие имеет одно ребро жесткости. Может быть гнутым или прокатным. Если требуется угол стандартных параметров, то, скорее всего, его можно купить на любой металлобазе.

Но бывает так, что нужен нестандартный уголок, где размер одной полки, например, 87 мм, а другой – 45 мм, но такой размер не производит ни один завод. Как быть? В этом случае потребуется изготовить гнутый уголок способом холодной гибки.

Все изделия гнутого типа делают из листовой стали толщиной от 0,5 мм до 12 мм. Лист может быть и рифленым, и гладким. В зависимости от нужд, можно изготовить следующие виды изделий: уголок (с одним ребром жесткости), швеллер, Z-профиль (с двумя ребрами жесткости), С-профиль (с четырьмя ребрами) и т. д. Длину изделий можно по заказу варьировать от 30 мм до 6 м.

Описание гнутых металлических изделий

Иногда при изготовлении облегченных конструкций мастерам, работающим с металлом, необходимы нестандартные металлические изделия с разным радиусом гиба и их количеством, при этом чтобы не было швов сварки. Для этого требуется точное оборудование, которое поможет воплотить технический и дизайнерский замысел путем холодной гибки металла. Такие манипуляции производятся на специальных аппаратах – листогибах – с горизонтальным или вертикальным действием, а также вальцах.

Гнутые металлические изделия можно получить разными способами. Обычно применяется сварка, но ее термическое воздействие может поменять свойства и форму готового продукта, что снижает точность изготовления и ограничивает эксплуатацию изделия.

Принцип гибки заключается в том, что внешний слой металла растягивается, а внутренний, соответственно, сжимается. Поэтому часть металлопроката перегибают на нужный угол относительно другого. Угол определяется при помощи расчетов.

Задаются пределы деформирования изделия. Они определяются следующими параметрами:

  • толщина металлического листа;
  • величина угла перегиба;
  • прочность самого материала;
  • время процедуры.

От этого зависит цифровой показатель допустимой деформации. На следующем этапе определяется выбор типа гибки.

 

Сферы применения гнутых металлических изделий

Гнутые металлические изделия широко используются и в сельском хозяйстве, и в промышленности. По этой технологии изготавливаются металлические откосы и каркасы, водосточные трубы, перегородки сборно-разборные, некоторые профильные детали и конструкции, используемые в сфере строительства.

Сферы применения гнутых металлических изделий

Услуга гибки металла довольно популярна в наши дни, особенно в бытовой сфере, когда нужны различные дизайнерские элементы интерьера или декорации.

Гнутые металлические изделия используются:

  • в элементах автомобиля;
  • в мебельных и дверных конструкциях;
  • при изготовлении промышленных деталей.

Также метод гибки популярен в авиа-, судостроении и электронике. В строительной сфере он не менее востребован. Чтобы согнуть металл, требуется большая мощь, особенно если речь идет об изделиях большой толщины.

Технология этого процесса довольно сложная, хотя на первый взгляд может показаться иначе, и требует опыта и тщательного исполнения.

Технологии гибки металлических изделий

Гибка изделия бывает продольной и поперечной, в зависимости от того, как ориентирована деталь.

Технология гибки

В первом случае производится только гибка, во втором – металл требуется дополнительно вытянуть и осадить. Такая процедура применяется, к примеру, при отгибании бортов.

  1. Продольную гибку выполняют на специальном оборудовании, предназначенном для обработки металлических изделий холодным способом.
  2. Если нужно придать форму толстой заготовке, используется поперечная гибка. Также она применяется в случае, когда не слишком велик радиус искривления, а холодная обработка может привести к напряжению в структуре материала.

Если требуется нагреть заготовку, у которой большая площадь, нужно учитывать, что она может искривиться. Как правило, кривизна образуется на сферической и винтовой поверхностях.

Без нагревания кривизна отсутствует, так как ее появлению препятствуют пружинистые свойства металла. При поперечной гибке металл нагревают почти всегда.

Когда обрабатывают плоские металлические листы, например, при строительстве кораблей, применяют специальные прессы, таким образом изгибание происходит холодным способом и без осаживания.

Если речь идет об обработке отверстий и кромок, то это уже горячая гибка, потому что при нагревании изменяется расстояние между отверстиями, а кромки приобретают нужные формы при вытягивании и осаживании.

Если для этих же целей используется холодная гибка, то предварительно обрабатываются кромки и проделываются отверстия, и только потом деталь сгибается.

Современные виды гибки листового металла

  1. Воздушная (Airbending). При сгибании листов в матрицу на определенную глубину опускается деталь пресса (пуансон). Размеры и угол будут совпадать с параметрами готовой детали. Радиус гибки металлического изделия будет определяться свойствами самого материала и раскрытия матрицы. Такой метод дает возможность получать углы разной величины и является, по сути, универсальным.

    Современные виды гибки

  2. Гибка металла по матрице (Bottoming). Эта технология более высокоточная. Применяется при обработке листового проката толщиной до 5 мм. Но при этом способе гибки нельзя согнуть заготовку более чем на 90 градусов.
  3. Обработка с использованием поворотной балки (Folding). Этот метод подходит для сгибания тонких листов металла толщиной не более 1 мм, если это конструкционная сталь, и позволяет гнуть заготовку и вверх, и вниз.
  4. Обработка скольжением (Wiping). Способ похож на предыдущий. Но для каждой толщины проката потребуется отдельный инструмент

Изделие в виде конечного профиля бывает:

  • с одним углом (L);
  • двумя (П);
  • с несколькими (при определенной пластичности металла).

Последний вариант предполагает мультиугловую гибку без нагрева материала.

Особенности процедуры гибки металла

В соответствии с законами физики, если металл согнуть, он будет одновременно испытывать и сжатие, и растяжение. И чтобы пластическая деформация не превратилась в разрывную, нужно тщательно рассчитать радиусы загибов и усилия. Люди, работающие с металлом, знают, что он может потрескаться или изогнуться на внутренней стороне загиба, если радиус загиба будет менее толщины самой заготовки.

Особенности процедуры гибки металла

Объемное изделие без соединений и швов получится при сгибании плоского металла. Современные прессы для гибки с электронным управлением могут создавать очень сложные детали из листов разных сплавов с определенной пластичностью, и холодная деформация происходит без порчи материала.

Таким образом, гнутые металлические изделия имеют:

  • высокую степень надежности;
  • долговечность.

Процесс гибки металла достаточно приемлемый. Если пруток из стали в диаметре больше 10 мм, то не стоит его гнуть ради заготовок. Лучше взять стальные листы толщиной не более 5 мм или полосовую сталь толщиной до 7 мм. Листовой металл легче гнется, если его предварительно подогреть. Без процедуры нагревания на внешнюю поверхность в зону сгиба наносятся поперечные риски.

Создание гнутых металлических изделий из профильной трубы

Профильные трубы активно используются при сборке каркасов различных строительных конструкций. Например, парники, теплицы, беседки и прочие легкие постройки возвести с их помощью легко и быстро. Но не все так однозначно.

Создание гнутых металлических изделий из профильной трубы

Для получения гнутых металлических изделий из таких труб используется оборудование, и оно дорогостоящее, что вряд ли подойдет для домашнего применения. Так возможно или нет согнуть профильную трубу дома?

  1. Что такое профильная труба?

    Это труба, имеющая любое сечение, кроме круглого. Это может быть овал, шестиугольник, квадрат и т. д. Так как грани играют роль ребер жесткости, то и труба будет обладать хорошей прочностью.

    У профильных изделий хорошая выносливость, им не страшны большие нагрузки. Благодаря этому они пригодны для использования в качестве каркаса самых различных построек.

    Высоколегированная или низколегированная сталь является сырьем для изготовления профильных труб. По способу изготовления они делятся на бесшовные, электросварные и холодно- и горячекатаные.

    Изделия отличаются друг от друга высотой профиля и толщиной стенки. Трубы можно использовать для производства таких деталей, как рамы, перила и лестницы. Профильная труба отлично зарекомендовала себя при сооружении арочных конструкций или в качестве замены железного бруса в строительстве.

    Можно самостоятельно освоить навыки гибки профильных труб в домашних условиях, это пригодится, например, на загородном участке.

  2. Осложнения, которые могут возникнуть в ходе работы.

    Процесс изгибания трубы придает гнутому металлическому изделию плавную и изогнутую форму. Так как деталь обладает высокой прочностью, «оформить» деталь можно только под давлением. И чтобы уменьшить эту силу давления, нужно нагреть обрабатываемый фрагмент изделия.

    Осложнения

    При всей кажущейся простоте процесса не всегда можно добиться нужной конфигурации элементов в результате гибки. Проблемы имеются, и довольно частые. Самыми распространенными можно считать три.

    Во-первых, внутренняя сторона профиля может дать складки типа гофры, в то время как при правильном процессе гибки материал сокращается равномерно.

    Во-вторых, может произойти разрыв наружной стенки трубы, поскольку она растягивается в процессе гибки. Металл может лопаться от излишнего напряжения.

    И в-третьих, когда труба меняет свою форму, ее элементы могут потерять соосность.

    Другими словами, в изогнутом состоянии ее фрагменты окажутся в разных плоскостях. Этого допустить нельзя. Сложности обычно происходят, когда неверно выбран метод гибки.

    Для того чтобы сделать правильный выбор, необходимо учитывать пластические характеристики профильной трубы. Они зависят от формы и размеров сечения, толщины стенок. Зная эти величины, можно найти минимально возможный радиус закругления. Меньший радиус категорически не рекомендуется использовать.

    Для определения минимального радиуса нужно знать высоту сечения. Чтобы ее рассчитать, необходимо замерить высоту профиля и вычесть из нее удвоенную толщину стенки изделия.

    Искомая высота найдена, пусть она будет обозначаться h. Для прямоугольных и квадратных сечений будет действовать правило: при высоте профиля выше 20 мм минимальная длина участка, на котором деталь выдержит изгиб, должна равняться h × 3,5.

    Если профиль изделия ниже 20 мм, то длина участка сгиба может быть h × 2,5 и больше. Такое правило подходит для всех труб, но при этом толщина стенки изделия также дает свои ограничения по гибке.

    То есть чем она тоньше, тем больше шанс разрыва или смятия. Не рекомендуется гнуть широкие детали с толщиной стенок меньше 2 мм. Для этого лучше использовать сварку.

    Профильные трубы из низколегированного и углеродистого сплава

    Важный момент, о котором нельзя забывать: профильные трубы из низколегированного и углеродистого сплава имеют высокую упругость и после сгибания могут пытаться принять свою прежнюю форму, то есть «пружинить».

    Соответственно, придется работать с изделием дополнительно, так как нужно снова подгонять его под шаблон, который заранее был изготовлен. Поэтому лучше всего заранее узнать значение пластического момента сопротивления обрабатываемой профильной трубы и изгибать ее с учетом этого параметра. Чем показатель меньше, тем и «пружинить» деталь будет меньше.

  3. Способы гибки профиля и их особенности.

    Известно два основных способа гибки профильной трубы: горячий и холодный. Последний говорит о том, что процесс гибки не предполагает предварительного нагревания детали.

    В первом же случае работа осуществляется только с предварительно разогретой трубой. Определенно, нагретая деталь становится более пластичной, что облегчает процесс гибки.

    Производство гнутых металлических изделий не регламентировано ГОСТом в части использования горячего или холодного метода гибки. Нормативы прописаны для труб круглого сечения. В соответствии с этими требованиями, горячую гибку применяют для деталей диаметром 100 мм и более. Иные правила предусмотрены для квадратных и прямоугольных труб.

    Если все же планируется самостоятельная гибка трубы, но разовая, то лучше купить или арендовать специальный гидравлический трубогиб на ручном приводе.

    Специалисты по сантехнике советуют только холодный способ для труб с высотой профиля менее 10 мм. Горячий метод предназначен для изделий, чья высота профиля равна 40 мм либо выше.

    Исполнитель сам принимает решение, каким методом выполнять гибку изделий с высотой профиля от 10 до 40 мм. Для начала можно сделать тестовое изгибание. Разумеется, если есть трубогиб, то выполнить работу можно без нагрева детали.

    Предположим, что необходимое оборудование отсутствует, тогда стоит выполнить тестовое изгибание профильной трубы. Сначала один конец детали нужно зажать в тисках, а на другой надеть трубу большего диаметра, чем у сгибаемого изделия.

    Получится как бы «плечо», которое нужно довольно сильно потянуть, чтобы изделие изогнулось. Если деталь гнется, можно воспользоваться холодным методом. В противном случае следует применить предварительный нагрев с последующим изгибанием.

    Холодный метод

    Кроме этих способов, есть и другие методы ручной гибки профилированных труб, и их достаточно много. Но у всех имеется общая проблема: необходимо большое усилие для сгибания изделий. Если работник не подготовлен физически, эта работа может оказаться ему не по силам. Использование специального оборудования для гибки металлических изделий проще, намного точнее и не связано с силовыми затратами.

    Единственная проблема заключается в высокой стоимости этого оборудования. Следовательно, для разовой работы оно не подойдет, так как это нерентабельно. Оптимальным решением будет аренда оборудования, таким образом, за небольшие деньги можно изготовить изделия, гибка которых будет выполнена в соответствии с шаблонами.

Почему следует обращаться именно 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 ими 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.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
phoneПозвонить бесплатно
Акция

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.