Гибка металла: использование, технологии, оборудование

Основные приемы гибки деталей из труб

Гибку деталей из труб производят в холодном и горячем состояниях ручным и механизированным способами, с наполнителями и без наполнителей.

Наполнители применяют для исключения образования складок и сплющивания стенок труб. В качестве наполнителей используется просушенный мелкий песок или синтетические гранулы.

Для каждой трубы в зависимости от ее диаметра и материала установлен минимально допустимый радиус гибки. При меньшем радиусе гибка недопустима (табл. 1).

Таблица 1. Значения минимально допустимых радиусов гибки труб в холодном состоянии, мм

Наружный диаметр трубы,
мм
Материал трубыНаружный диаметр трубы,
мм
Материал трубы
Сталь
45
Сталь
35
Сталь
20
Сталь
10
Сталь
45
Сталь
35
Сталь
20
Сталь
10
1874625643105450344282240
2495796555110510377310264
32115967967130536450370315
3815613110791145578484398339
50197165136115155620522430360
60238199165139181720600498425
75280260194173194752630516444
80324270224190206835702575488
90362302250213220920770635540

При гибке в холодном состоянии труб диаметром до 25 мм применяются ручные приспособления.

На рис. 4, а показан ручной станок, предназначенный для гибки труб диаметром от 12 до 20 мм. Станок имеет ось 1 и опорную плиту 2, с помощью которых он крепится болтами к верстаку. Рабочими органами станка являются неподвижный ролик 4 с хомутиком 5, укрепленный на оси 1, и подвижный ролик 3, закрепленный на скобе 6 с рукояткой 7.

Гибкие материалы:  Трубы Касафлекс, Изопрофлекс в Москве, цены: купить теплоизолированные трубы

Рис. 4. Гибка на ручных приспособлениях

Для гибки медных трубок разных диаметров при сборке машин применяют многоручьевой трубогиб (5.66, б). В этом случае трубку пропускают между роликами 1 и 2 до соприкосновения с упором, затем при повороте вилки 3 подвижный ролик 2 обкатывается вокруг неподвижного, изгибая трубку по радиусу, равному радиусу ролика 1.

С помощью ручного рычажного трубогиба (5.66, в) можно изгибать стальные газовые трубы диаметром 1/2 , 3/4 и 1» в холодном состоянии без наполнителя.

Для ручной гибки стальных труб диаметром до 50 мм на угол 180° без наполнителя в холодном состоянии может использоваться специальная головка с ручным приводом.

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)
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
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.

Виды гибочных станков

Для получения полной картины работы листогибочного станка необходимо понимать, как оно устроено. В состав этого оборудования входят такие узлы, как стол, на котором размещают заготовки. Заготовка будет перемещаться по его поверхности в заданном направлении.

Гибочный станок

В состав гибочных станков входит угломер. Его применяют при установке угла, под которым должен быть изогнут лист. Кроме этого узла, не последнюю роль играют ограничители, регулирующие предельную высоту получаемого изделия. Рабочая длина гибки и предельная толщина металла у каждого типа станка строго индивидуальна.

На практике применяют следующие типы гибочных станков.

Ручное оборудование для гибки металла

Ручное оборудование обладает небольшими габаритами, может быть легко перевезено из одного места в другое. Его применяют на единичном производстве. На ручных станках выполняют работы по получению деталей, выполненных из разных материалов, например, алюминия, меди, оцинкованной стали. Работа на таком станке не требует какой-либо специальной подготовки.

Электромеханическое оборудование для гибки металла

Механическое оборудование использует в своей работе энергию маховика, специально для этого раскручиваемый. Станки с электромеханическим приводом работают за счет приводной станции, которые включают в свой состав электрический двигатель, редуктор, ремни или цепи. Гидравлические агрегаты работают от энергии получаемой от гидравлического цилиндра.

Гидравлические листогиб

Кстати, для бережного гиба листов, особенно тех, на которые нанесено покрытие, применяют листогибы, применяющие сжатый воздух. Существуют и такие устройства, как электромагнитные. Их довольно часто применяют при изготовлении ящиков и коробов. Рабочим инструментом в таком оборудовании являются мощные электромагниты, под воздействием которых происходит гибка листа.

Отдельный класс гибочного оборудование – носимые (мобильные), как правило, их применяют непосредственно на рабочем месте, например, на стройплощадке.

Гибка металла

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеГибкой (изгибанием)называется операция, в результате которой заготовка

принимает требуемую форму (конфигурацию и размеры за счет растяжения наружных

слоев металла и сжатия внутренних.

Гибка металла: использование, технологии, оборудование Гибка металла является наиболее распространенной операцией при выполнении

санитарно-технических и вентиляционных работ. Гибку прутков, полосовой стали

осуществляют в тисках и на наковальне. Гибку прокатной уголковой стали (например,

для изготовления фланцев) осуществляют на специальных станках. Гибку труб

Гибка металла: использование, технологии, оборудование 32

выполняют как вручную, так и с помощью механизмов.

Широкое применение узлов трубопровода, изготовленных с помощью гнутья, объясняется меньшим их гидравлическим сопротивлением по сравнению с использованием фасонных частей, а также меньшей трудоемкостью изготовления и монтажа.

Виды изогнутых деталей:

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеОтвод– деталь, изогнутая под углом 45, 60, 90 или 135º. Его применяют при поворотах

трубопровода. Радиусами кривизны, при которых труба не расходится по шву, являются

для труб диаметром 15..20мм два наружных диаметра трубы.

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеУткаили отступ– деталь с двумя изогнутыми частями, обычно под углом 135º. Утки

применяют в тех случаях, когда присоединяемая к трубопроводу деталь лежит не в

одной плоскости с трубой или пои обходе препятствий.

Гибка металла: использование, технологии, оборудование

Скоба– деталь с тремя изогнутыми углами. Центральный угол обычно равен 90º, а

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиебоковые –по 135º. Скобы используют при обходе другой трубы.

Компенсатор– деталь П-образной формы, устанавливаемая для воспринятия

температурных удлинений трубопровода.

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеКалач– деталь в форме правильной полуокружности. Калач заменяет два отвода и

его используют преимущественно для соединения двух нагревательных приборов,

расположенных один над другим, на подводках к приборам.

Разметка труб для гнутья: до гибки необходимо подсчитать заготовительную длину отрезка трубы, чтобы после изгиба получить заготовку, размер которой соответствует размерам, указанным на эскизах гнутых деталей трубопровода.

Заготовительной длинойназывается длина детали в выпрямленном виде или размер прямого куска трубы, из которого изготавливают изогнутую деталь.

Монтажной длинойназывается действительная длина детали трубопровода без навернутых на нее фасонных частей или арматуры, то есть длина участка между осями изгиба, длина от концов изогнутой детали до точки пересечения осевых линий в изгибе и между точками пересечения осевых линий изогнутых частей.

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеИнструменты, приспособления и материалы, применяемые при гибке

В качестве инструментов при гибке листового материала толщиной от 0,5мм, полосового

и пруткового материала толщиной до 0,6мм применяют стальные слесарные молотки с

квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000г, молотки с мягкими вставками,

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиедеревянные молотки, плоскогубцы и круглогубцы. Выбор инструмента зависит от материала

заготовки, размеров ее сечения и конструкции детали, которая должна получится, в результате

гибки.

Гибку молотком производят в слесарных плоскопараллельных тисках с использованием

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеоправок, форма которых должна соответствовать форме изгибаемой детали с учетом деформации металла.

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеМолотки с мягкими вставками и деревянные молотки – киянки

применяют для гибки тонколистового материала толщиной до 0,5мм, заготовок

из цветных металлов и предварительно обработанных заготовок. Гибку

производят в тисках с применением оправок и накладок (на губки тисков) из

мягкого материала.

Плоскогубцыи круглогубцыприменяют при гибке профильного проката

толщиной менее 0,5мм и проволоки. Плоскогубцы предназначены для захвата и

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеГибка металла: использование, технологии, оборудование 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

Гибка металла: использование, технологии, оборудованиеГибка металла: использование, технологии, оборудование того, позволяют производить гибку проволоки.

Ручная гибка в тисках– сложная и трудоемкая операция, поэтому для

снижения трудовых затрат и повышения качества ручной гибки используют различные

Гибка металла: использование, технологии, оборудование приспособления. Эти приспособления предназначены для выполнения узкого круга

операций и изготавливаются специально для них.

Наиболее сложной операцией является гибка труб. Необходимость в гибке

возникает в процессе сборочных и ремонтных операций. Гибку труб производят как в

холодном, так и в горячем состоянии.

Гибка металла: использование, технологии, оборудование Холодная гибка труб осуществляется в станках Вольянова (ручная гибка) и на

механизированных аналогах с применением дорна. Горячая гибка труб дает более

качественный результат.

Для предупреждения появления деформаций внутреннего просвета трубы в виде

складок и сплющивания стенок гибку осуществляют с применением специальных наполнителей.

Простейшим приспособлением для гибки труб является плита, закрепляемая на верстаке или в тисках, с отверстиями, в которых устанавливаются штифты. Штифты выполняют роль упоров, необходимых при гибке трубы. Применяются также роликовые приспособления различных конструкций.

Гибка профилей

Станок профилегибочный ручной
Станок профилегибочный ручной

Ввиду 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
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.

Гибка труб

Гибка выполняется в соответствии с требованиями нормативов из технической документации. Трубы можно изгибать ручным и механизированным способом. Изогнутые трубы широко применяются в строительных и хозяйственных сферах, например при изготовлении перил и ограждений.

Когда обрабатывается профиль, имеющий внутреннюю полость, на заготовку действует сразу несколько сил: одна — на внутреннюю стенку, а другая — на наружную.

Выполняя изгибание труб, необходимо учитывать вероятность деформирования из-за взаимодействия таких сил, действующих на две поверхности в одно и то же время. Взаимодействие может привести к потере соосности. Если не все условия технологического процесса будут выполнены с точностью, не исключён риск разрыва заготовки.

Вероятность вышеописанных проблем можно снизить, варьируя холодную и горячую гибку металла. Технология холодной гибки целесообразна при обработке небольших труб. Обязательно заранее определяется минимально радиус, проходящий по оси.

Локальный нагрев создаёт подходящие условия для гибки труб, так как при повышенной температуре металл проявляет пластичность. Увеличение пластичности оказывается достаточным для выполнения требуемого изгиба.

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
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.

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
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
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.

Параметры гибки и их определение

Для выяснения принципиальной возможности гибки заготовки из конкретного металла или сплава требуется знать:

  • Величину предельного радиуса гиба, и сравнения его с фактической толщиной деформируемой заготовки.
  • Направление волокон прокатки.
  • Исходное значение предела текучести металла.
  • Допускаемые отклонения формы готового изделия после гибки.
Гибка тонколистового металла
Гибка тонколистового металла

Указанные исходные данные необходимы в случае гибки тонколистовых заготовок. Для гибки труб, а также некоторых видов профильного проката – круга, шестигранника, уголка и пр. – необходимо знать также допустимую относительную деформацию профиля после гибки.

Гибка металлов не относится к числу энергоёмких операций штамповки. Усилие процесса невелико, поэтому основным критерием для выбора деформирующего оборудования являются длина рабочей зоны обработки, и скорость перемещения деформирующего инструмента. Во многих случаях тонколистовая гибка заготовок возможна даже на ручных станках – профилегибах, трубогибах и т.д.

Процесс изготовления типового доборного элемента

Для получения широкого ассортимента изделий используется ручной листогиб. Гибка выполняется без применения автоматики. Поверхность материала не повреждается.

Металл поставляется в рулонах, ширина которых может быть в диапазоне от 1 до 2 метров. Размотанный лист режется ручной гильотиной. Для получения заготовки лист заводится кромкой в гибочную станину стола на требуемую глубину.

Процесс изготовления типового доборного элемента из тонкого листа

Металл поставляется в рулонах, ширина которых может быть в диапазоне от 1 до 2 метров.

Размотанный лист режется ручной гильотиной.

Для получения заготовки лист заводится кромкой в гибочную станину стола на требуемую глубину.

Далее применяется ручная отрезная машинка, которая интегрирована в рабочий стол ручного листогиба.

Сама гибочная часть стола состоит из 7 опор, на которые фиксируется легкая алюминиевая направляющая, кромка которой и загибает металл.

После чего отрезанная заготовка подается на ручной гибочник, на котором уже в несколько операций и получается требуемая геометрия доборного элемента.

Далее применяется ручная отрезная машинка, которая интегрирована в рабочий стол ручного листогиба. Сама гибочная часть стола состоит из 7 опор, на которые фиксируется легкая алюминиевая направляющая, кромка которой и загибает металл. Отрезанная заготовка подается на ручной гибочник, на котором уже в несколько операций и получается требуемая геометрия доборного элемента.

Разновидности и конструкция гибочных станков

Гибку листового металла производят на специализированном оборудовании – листогибах. По принципу действия, станки для гибки металла, можно условно разделить на несколько видов:

Универсальный гибочный станок

Универсальный. При работе этого станка, лист укладывают в закрепленную матрицу и при содействии пуансона ему придают требуемую форму. Пуансоны выполняют в нескольких исполнения, которые отличаются друг от друга формой и размерами, например, углом. На матрице, как правило, выполняют паз в форме угла.

Универсальные прессы легко перенастраиваются и способны решить множество технологических задач.

Поворотный. Этот станок состоит из траверсы, так называют гибочную балку, гибочной балки и заднего упора. Прижимная балка необходима для фиксации листа металла к станине. Сгибание листа осуществляет гибочная балка. По сути, она и есть главный рабочий элемент этого станка.

Ротационный гибочный станок
Ротационный гибочный станокПоворотно-гибочный станок
Поворотно-гибочный станок

Ротационный. В конструкцию такого оборудования может входить несколько валов (валков). Они вращаются вокруг своей оси. Кроме того рабочие валки могут перемещаться в вертикальной плоскости. Лист металла помещают в пространство между валами и перемещая их по вертикали регулируют будущий радиус гибки. После того, как лист пройдет между вращающимися валами он получит требуемую форму.

Станок для гибки металла может работать от мускульной силы человека, гидравлического, пневматического, электрического (электромеханического) или механического привода.

Фальцегибочный станок
Фальцегибочный станокФальцепрокатный станок
Фальцепрокатный станок

Для работы с металлом небольшой толщины применяют фальцегибочные или фальцепрокатные станки. Их широко применяют при работе с кровельным листом, создании вентиляционных коробов и пр.

Разнообразие технологий

В зависимости от ориентированности заготовки гибка делится на продольную и поперечную.

При продольной выполняется одна только гибка, а при поперечной металл дополнительно вытягивают и осаживают. Такие процедуры выполняются, например, при отгибании бортов, высаживании заготовок.

  1. Продольная выполняется на станках, предназначенных для обработки металла холодным способом.
  2. Поперечная используется, если необходимо обработать толстую заготовку, или в том случае, когда радиус искривления не слишком большой, а холодная обработка приведёт к появлению значительных напряжений в структуре.

Если возникает необходимость нагревания заготовки, имеющей большую площадь, нужно учитывать вероятность появления на ней кривизны: она возникает по винтовой и сферической поверхности.

Если нагревание не применяется, кривизна не образуется: её образованию препятствует способность металла пружинить. При поперечной гибке металл нагревается практически всегда.

огда обрабатываются заготовки, представляющие собой плоские листы металла, например, при изготовлении судовых корпусов, их изгибают в холодном состоянии без нагревания и без осаживания, используя для того специализированные прессы.

Когда обрабатываются кромки и проделываются отверстия, гибку производят в горячем виде: тогда при повышении температуры изменяется расстояние между отверстиями, а кромки при вытягивании и осаживание изменяют очертания.

Когда используют холодную гибку, сначала обрабатывают кромки, на следующем этапе проделывают отверстия, и лишь после этого заготовку сгибают.

Сфера применения

Заказать гибку тонколистового металла стоит для получения доборных элементов (фасонных планок) кровли/фасада, используемых для защиты от атмосферного воздействия, повышения герметичности, усиления конструкции, придания ей завершенного вида. На гибочном оборудовании изготавливаются ветровые, коньковые, фронтонные планки, ендовы, угловые накладки, примыкания, переходники, отливы, желоба. Другие виды фасонных изделий, получаемых путем гибки листового материала:

  • элементы опалубки или вентиляционных систем;
  • несущие профили;
  • парапетные (цокольные) накладки, а также прочие элементы отделки заборов;
  • нащельники;
  • водоотливные и откосные планки;
  • снегозадержатели.

Толщина листа подбирается с учетом несущей способности и требуемой прочности изготовляемой детали. В случае с парапетными элементами и опорными уголками этот параметр может достигать 2 мм, для оконных откосов достаточно 0.7 мм.

оказывает услуги по гибке тонколистового металла в Москве и области – радиус/угол определяются заказчиком. Сотрудничаем с коммерческими организациями, частными лицами, предприятиями. Работаем с разными материалами (алюминием, нержавеющей и оцинкованной сталью, сплавами).

Предоставленные чертежи (эскизы) проверяются проектным отделом. При необходимости они корректируются, приводятся к нужному формату. Выполняется грамотная раскладка, снижающая количество отходов. Цена зависит от объема заказа, сложности выполняемых операций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *