Гибка листового металла: как согнуть тонкий алюминиевый лист в домашних условиях? Радиусная технология сгибания металла толщиной 2 мм

Виды гибки

Гибка определяется как процесс обработки металлов давлением, в результате которого изменяется продольная ось деформируемой заготовки. Различают следующие варианты реализации гибки:

Виды гибок Одноугловая или V -образная (рис.1 а) — двуугловая или U- образная (рис.1 б ) — многоугловая (рис.1 в, г); — криволинейная (рис.1 д, е, з) и позволяющая получать изделия типа труб (рис.1 ж)

• П-образную (двухугловую).
• М-образную (одноугловую).
• Многоугловую гибку.

Все эти разновидности могут выполняться следующими способами:

Гибка калибрующим ударом

• Свободной гибкой, при которой центр симметрии заготовки не фиксируется, а сама гибка металла происходит путём нажима рабочего инструмента – пуансона на поверхность изгибаемой заготовки. Конфигурация деформированной заготовки зависит от формы пуансона;
• Гибка калибрующим ударом, при которой заготовка укладывается в матрицу. Конфигурация матрицы и определяет конечную форму заготовки;
• В роликовых матрицах, когда поворачивающиеся части рабочего инструмента постепенно формируют ось изогнутой заготовки.

Характерная особенность гибки – резко различное положение сетки макроструктуры в зависимости от направления гибки. Поэтому для мало- и среднепластичных металлов и сплавов направление волокон существенно важно: при совпадении такого направления с направлением перемещения оси деформируемой заготовки разрушение её в ходе штамповки маловероятно.

Гибка деталей из листового и полосового металла

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 23Следующая ⇒

Гибка выполняется в холодном или нагретом состоянии. Радиус загиба не должен быть меньше толщины заготовки. Полосовую сталь удобнее всего гнуть в слесарных тисках. Для этого устанавливают заготовку таким образом, чтобы сторона с нанесённой на неё риской места загиба была обращена к неподвижной губке тисков.

Рисунок 8.6. Приёмы гибки полос

А – порядок гибки, б – гибка острого угла; в – изготовление скобы; г – изготовление хомутика

Рисунок 8.7. Гибка прямоугольной скобы: а – гибка первого конца скобы; б – гибка второго конца скобы; в — формирование скобы с помощью бруска оправки.

Для того, чтобы загнуть полосу под острым углом, необходимо воспользоваться оправкой, которая соответствует требуемому углу загиба. Её нужно зажать в тисках вместе с заготовкой, расположив высокой стороной к ней, и загнуть ударами молотка.

Для изготовления из полосовой стали скобы применяется брусок-оправка, равный по толщине проёму скобы.

Порядок выполнения гибки следующий:

— определяют длину заготовки, складывая длины сторон скобы с припуском на один изгиб, равным 0,5 толщины полосы

L = 17,5 1 15 1 20 1 15 1 17,5 = 89 мм;

— отмечают длину с дополнительным припуском на обработку торцов по 1 мм на сторону и зубилом отрубают заготовку;

— выравнивают вырубленную заготовку на плите;

— опиливают размер по чертежу;

— наносят риски загиба;

— зажимают заготовку в тисках между угольниками-нагубниками на уровне риски и ударами молотком в направлении неподвижной губки тисков загибают один конец скобы (первый загиб);

— переставляют заготовку в тисках, зажимая более длинный конец скобы между угольником и бруском оправкой;

— загибают второй конец;

— снимают заготовку и вынимают брусок оправку;

— размечают длину лапок на загнутых концах;

— надевают на тиски второй угольник и, вложив внутрь скобы тот же брусок-оправку, но в другом его положении, зажимают скобу в тисках на уровне рисок;

— отгибают лапки в противоположных направлениях и делают загибы обеих лапок;

— проверяют и выправляют по угольнику загибы лапок;

— снимают заусеницы на рёбрах скобы, опиливают концы лапок в размер.

Для крепления труб и металлических стержней различного назначения часто используется хомут из полосовой стали. Он также изготавливается на тисках. Для этого нужно взять круглую оправку нужного диаметра, зажать её в тисках и двумя плоскогубцами загнуть на ней полоску стали необходимой ширины и длины (рисунок 8.8).

Затем оправку нужно освободить из губок тисков и, зажав в них отогнутые концы хомутика, придать ему окончательную форму. Лучше наносить удары молотком не по самому хомутику (чтобы не оставить на нём забоев, вмятин и царапин), а через медную пластинку небольшой толщины, которая хорошо перераспределяет усилие удара. Если нужен хомутик полуоткрытый, то его доводку удобно проводить на плите.

Полосовая гибка часто применяется при гибочных соединениях деталей. Они носят самый различный характер и применяются достаточно широко. Соединение может быть целиком гибочным, когда крепёжное усилие создаётся изгибом одной или обеих деталей, а может играть вспомогательную роль и усиливать, например, резьбовое соединение, как стопорная шайба или шплинт в соединении гайка-болт.

Рисунок 8.8 Гибка хомутика

Инструменты и приспособления для гибки металлов

Тонкий листовой металл гнут киянками. При гибке листового металла толщиной от 0,5 мм, полосового и пруткового материала толщиной до 6,0 мм применяют стальные слесарные молотки с квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000 г (лучше применять молотки с мягкими бойками или с

Рисунок 8.9. Гибка заготовок с помощью гибочного штампа

мягкими вставками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Проволоку диаметром до 3 мм гнут плоскогубцами или круглогубцами.

Выбор инструмента зависит от материала заготовки, размеров её сечения и конструкции детали, которая должна получиться в результате гибки.

Молотки с мягкими вставками и деревянные молотки – киянки – применяют для гибки тонколистового металла толщиной до 0,5 мм, заготовок из цветных металлов и предварительно обработанных заготовок. Гибку производят в тисках с применением оправок и накладок (на губки тисков) из мягкого материала.

Плоскогубцы и круглогубцы применяют при гибке профильного проката толщиной менее 0,5 мм и проволоки. Плоскогубцы предназначены

для захвата и удержания заготовок в процессе гибки. Они имеют прорезь около шарнира. Наличие прорези позволяет производить откусывание проволоки. Круглогубцы также обеспечивают захват и удержание заготовки в процессе гибки и, кроме того, позволяют производить гибку проволоки.

Рисунок 8.10. Приспособление для гибки рамки ножовочного станка

⇐ Предыдущая12Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Гибка профилей

Станок профилегибочный ручнойВвиду того, что данные профили имеют повышенное значение момента сопротивления, традиционные способы гибки тут неприемлемы. Поэтому для гибки используют преимущественно машины ротационного действия. По сравнению с листогибочным оборудованием они имеют то преимущество, что приложение усилия происходит не одновременно по всей поверхности заготовки, а последовательно. В результате усилие гибки снижается, а требуемый для выбора электродвигателя крутящий момент снижается.

Для небольших заготовок ротационные машины вообще могут иметь ручной привод. Поскольку гибка выполняется по последовательной схеме, то одновременно с деформацией может производиться и правка изделия, что способствует снятию внутренних напряжений в материале.

Правильно-гибочные машины различают по количеству рабочих валков – их может быть три или четыре. Валки могут устанавливаться по симметричной или асимметричной схеме. Регулировка параметров гибки заготовок производится соответствующим изменением положения оси приводного валка, а также изменением их диаметров и профиля рабочей части.

Валы профилегибочного станка

Несмотря на некоторые сложности автоматизации процесса валковые машины конструктивно очень просты и неэнергоёмки. Для них не требуется также изготовление специализированного инструмента — штампов.

По подобному принципу изготавливаются также и станки для гибки труб. Принципиальным отличием здесь является наличие узла оправки, которая размещается в деформируемой трубе, и препятствует искажению профиля заготовки в процессе её гибки.

Дефекты и трудности при гибке

Гибка малопластичных сталей (в частности, содержащих более 0,5% С) усложняется, главным образом, из-за явления пружинения – несоответствия конфигурации готовой детали требованиям чертежа. Пружинение – основная проблема при разработке технологического процесса гибки.

Суть явления состоит в упругом последействии материала после снятия рабочей нагрузки. В результате форма заготовки искажается (в некоторых случаях фактический угол пружинения может доходить до 12…150, что впоследствии резко сказывается на точности сопряжения гнутой детали со смежной).

Пружинение ликвидируют или уменьшают использованием следующих технологических приёмов:

Пружинение при гибке

• Компенсацией угла пружинения соответствующим изменением параметров рабочей части пуансона и матрицы. Метод эффективен, если точно известна марка металла/сплава или его прочностные характеристики, в частности, предел временного сопротивления. В особо ответственных ситуациях потребуется проведение технологических проб на загиб. Если, например, угол пружинения составляет 120, то рабочую кромку пуансона увеличивают на такой же угол.
• Изменением рабочего профиля матрицы, в результате чего гибка металлов по всей длине зоны деформирования должна постоянно происходить при контакте с активным рабочим инструментом. Для этого в матрице выполняют технологические поднутрения или выемки, если это возможно.
• Повышением пластичности металла, для чего его перед штамповкой подвергают отжигу. Для высокоуглеродистых сталей температуру отжига обычно устанавливают в пределах 570…6000С, а для низкоуглеродистых 180…2000С.
• Проведением гибки в горячем состоянии, когда пластические характеристики металла заведомо лучше. Правда, при этом в технологический процесс вводится дополнительная операция очистки поверхности детали, а рабочую поверхность матрицы после каждого хода пуансона необходимо очищать от частиц окалины.

Немного из истории металлообработки

Человек издавна занимался добычей и обработкой различных металлов. Еще в пятом тысячелетии до нашей эры люди, обнаружив самородки меди и попробовав в деле, смогли понять их преимущества перед простым камнем. Самые элементарные медные изделия оказались гораздо полезнее предметов, сделанных из камня.

Вокруг нас очень много объектов, сделанных из металла. И даже многие другие вещи, не имеющие непосредственно металлических деталей, созданы с помощью различных железных механизмов, станков и инструментов. Невозможно представить себе жизнь человечества без этого столь популярного и полезного материала. Его добыча и обработка оказали огромное влияние на развитие всех технологий нашего мира.

Среди современных технологий следует выделить гибку деталей из листового металла. Потребность в этом формировалась по мере развития процессов строительства и модернизации помещений. Постепенно появлялась необходимость создания высокотехнологичного оборудования, с помощью которого можно было бы делать качественные элементы отделки фасада, кровли, оконных и дверных проемов и т. п.

Листогиб стал тем современным оборудованием, которое на основе всех технологических инноваций позволяло эффективно обрабатывать листовой материал. Листогибочные станки широко используются в строительной и промышленной отрасли.

Высокоточное станочное оборудование позволяет изготавливать детали и строительные элементы заданной формы в необходимом количестве. Металлообрабатывающие станки стали появляться в конце XIX века. Совершенствование технологий способствовало непрерывному развитию сферы станкостроения.

Такие кованые гибочные станки могли приобрести лишь зажиточные горожане для личных нужд. В основном с их помощью строили собственное жилье. Крупные предприятия отдавали предпочтение сварным станкам. Эти изделия могли выдержать огромные нагрузки, поэтому больше подходили для работы в промышленных масштабах.

Современные листогибы значительно поменяли свой внешний вид и функциональность по сравнению с прошлыми веками. Сейчас высококачественное оборудование способно выполнять различные технологические операции, позволяющие изготавливать детали, отвечающие всем требованиям и параметрам производственных процессов.

Оборудование для гибки

В производственных условиях гибку ведут на так называемых листогибочных прессах серии И13. Они могут изготавливаться с механическим или гидравлическим приводом. Механические двухкривошипные прессы состоят из следующих узлов:

Механический листогибочный пресс серии И — 13

• Сварной двухстоечной станины;
• Электродвигателя;
• Клиноременной передачи;
• Пневмофрикционной системы управления прессом, которая включает в себя сблокированные муфту и тормоз (ввиду относительно небольшого крутящего момента муфта и тормоз часто выполняются однодисковыми);
• Промежуточного вала, на котором размещается понижающая зубчатая передача;
• Главного вала, к которому присоединяется основной исполнительный механизм кривошипно-шатунного типа (число шатунов – обычно два);
• Ползуна, к которому в нижней его части крепится активный рабочий инструмент – пуансон (их может быть несколько) и направляющая плита со втулками.
• Стола, к которому крепится неподвижная часть штампового блока с матрицами, направляющими колонками и устройствами фиксации заготовки в штампе.
• Системы смазки и блока управления листогибочным прессом.

Пресс иб1430Б-02
Листогибочные прессы с гидроприводом (серия И14__) конструктивно мало отличаются от кривошипных, за исключением того, что привод ползуна осуществляется от гидростанции, а сам ползун имеет плунжерное направление. Гибочные прессы с гидроприводом могут обеспечивать изменение скорости перемещения ползуна – от увеличенной на стадии холостого хода, до сниженной в момент начала операции деформирования. Это способствует снижению брака при гибке малопластичных сталей и сплавов.

С помощью листогиба

При создании станка стоит обращать внимание, что управляться устройство будет за счет мускульной силы. Поэтому приспособление предназначено только для тонколистового металла, толщина которого не выходит за пределы 2 мм. Чтобы сделать основание для станка, потребуется задействовать профильный металлопрокат в небольшом количестве. Достаточно запастись швеллером или металлической балкой с поперечным сечением в виде двутавра.

Во время сборки необходимо учесть требуемые параметры жесткости конструкции, иначе оборудование не справится с поставленной задачей и быстро выйдет из строя. Кроме того, от показателя жесткости зависит, насколько качественной будет обработка. Прижимное устройство изготавливают из стальных плит.

Чтобы отрезать согнутую деталь, потребуется роликовый нож. Специалисты рекомендуют использовать несколько вариантов лезвий для гибочного устройства. Так, помимо роликового можно задействовать сабельный нержавеющий нож. Элементы работают только с тонкостенным материалом, это тоже нужно учитывать.

При выборе ножа рекомендуется отдать предпочтение изделиям известных производителей, кто уже не первый год занимается поставками подобного оборудования. Объясняется это тем, что для изготовления лезвий используют инструментальные стали. Популярные компании не жалеют материал, добиваясь нужного качества элемента.

Самостоятельная гибка

Каждый металл имеет свой ГОСТ, который следует обязательно учитывать, когда проводится расчет, при котором получается минимальный радиус изгиба листа.

Расчет, в котором указаны параметры, всегда индивидуален. Особенности гибки металлического листа учитывают не только минимальный радиус изгиба, но и коэффициент упругости, а также прочностные характеристики.

Гибка металлического листа позволяет получить профиля с различной конфигурацией, сборные перегородки, откосы, а также многие другие изделия.

Перед тем как перейти к гибке металла, необходимо сделать соответствующий расчет в соответствии с ГОСТ и определить минимальный радиус линии изгиба.

Также обязательно определяется и длина изгибаемой полосы, при этом необходимо сделать минимальный припуск непосредственно на каждую линию изгиба.

Сам листовой металл из алюминия, нержавейки и пр. следует при необходимости выровнять и разрезать в соответствии с чертежом. Резка своими руками, как правило, осуществляется ножницам по соответствующей технологии. если не приложить усилия, то ничего не получится.

Металлическая заготовка прочно зажимается в тисках подходящих размеров по начерченной линии изгиба, после чего при помощи увесистого молотка производится первый загиб.

Далее металлическая заготовка переставляется к следующему месту технологического загиба, вместе с деревянным бруском плотно зажимается, после чего производится следующий загиб, согласно чертежу.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Приспособление для гибки профильной трубы

После этого осуществляется разметка лапок скобы и в тисках при помощи молотка обе лапки отгибаются в заданном направлении.

По окончанию выполнения работ при помощи угольника необходимо убедиться в том, что заготовка соответствует всем заданным параметрам.

Если есть некоторые расхождения с предварительными расчетами, то их следует исправить в той же последовательности.

Более подробно о том, как своими руками осуществляется гибка металлических листов при помощи тисков и молотка, рассказано на видео, которое размещено ниже.

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.

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:

Технология и оборудование для гибки листового металла

Процесс гибки металлов не требует приложения значительных усилий. В большинстве случаев заготовки предварительно не нагреваются, за исключением малопластичных листов (из дюралюминия, высокоуглеродистых сталей с высоким содержанием марганца и кремния, титана и его сплавов), а также листовых металлов толще 1,6 см. Прежде чем приступить к гибке таких изделий, их следует нагреть.

Зачастую технология гибки используется совместно с другими процессами обработки листовых металлов, например, с резкой, вырубкой, пробивкой и т. п. Сложные многомерные изделия создают с помощью штампов, рассчитанных на несколько переходов.

Длинные и узкие изделия изготавливают посредством гибки с растяжением.

Выбор инструментов для процесса гибки металлов зависит от размера и вида заготовки, требований, предъявляемых к готовому изделию. Для изгибания металлических листов и деталей пользуются:

• вертикальными листогибочными прессами с механическим или гидравлическим приводом;
• горизонтальными гидропрессами с двумя ползунами;
• кузнечными бульдозерами (горизонтально-гибочными установками);
• трубо- и профилегибочным оборудованием;
• универсально-гибочными аппаратами.

Чтобы получить изделия оригинальной формы, для гибки могут использоваться нестандартные технологии, к примеру, энергия взрыва. В то же время работа с высокопластичными материалами, такими как жесть, затруднений не вызывает.

В процессе гибки металлов используют листогибочные станки, особенности которых заключаются в:

• невысокой скорости изгибания заготовки;
• малых затратах электроэнергии (поэтому ручные листогибочные аппараты широко используются на небольших производствах и в быту);
• увеличенном штамповом пространстве.

Хотя сам процесс кажется простым, при гибке затруднительно определить баланс напряжений и деформаций металла. В начале обработки в материале возникают упругие деформации, затем переходящие в пластические. Сама деформация при работе с металлическими листами неравномерная: значительная – в зоне изгиба, почти незаметная по краям заготовки.

При работе с тонколистовыми изделиями следует иметь в виду, что внутренние слои металла сжимаются, а наружные, напротив, растягиваются. Между этими зонами проходит условная нейтральная линия. Чем точнее она будет определена, тем выше будет качество гиба и ниже вероятность дефектов.

В процессе гибки заготовок следует учитывать, что металл претерпевает ряд изменений:

• меняется толщина, что особенно заметно при работе с толстыми металлическими листами;
• конечный угол изгиба самопроизвольно изменяется (процесс носит название распружинивания, пружинения);
• на листе образуются складки;
• появляются линии течения металла.