Гибкий.ру «Правило 8»
При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда Р=8хS, где Р выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы /=2х8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)
Усилие и длина гибаДлина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%. Например:
| Усилие | Длина гиба |
| 100% | 3 000 мм |
| 75% | 2 250 мм |
| 50% | 1 500 мм |
| 25% | 750 мм |
Cовет:Если материал ржавый или не смазан, следует добавлять 10-15% к усилию гиба.
Толщина листа (S)DIN допускает значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.
Предел прочности на растяжение ( Rm )Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба. Например : St 37-2: 340-510 Н/мм2 St 52-3: 510-680 Н/мм2
Совет:Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно! Реальные значения толщины и предела прочности являются важным факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.
V — раскрытие матрицыПо эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм: V=8xS Для большей толщины листа необходимо: V=10xS или V=12xS
Раскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию: • большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус; • меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.
Внутренний радиус гиба (Ri)При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации. После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации («обратное пружинение»).
В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки. Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это «деформационным упрочнением».
Так называемый «естественный внутренний радиус гибки» зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.
Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу: Ri = 5 x V /32 В случае V=8хS, мы можем сказать Ri=Sх1,25
Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус. Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.
Совет:Если вам нужен маленький внутренний радиус, гните на медленной скорости и поперек волокон.
Минимальная полка (В):Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:
| Угол гиба | В |
| 165° | 0,58 V |
| 135° | 0,60 V |
| 120° | 0,62 V |
| 90° | 0,65 V |
| 45° | 1,00 V |
| 30° | 1,30 V |
Упругая деформацияЧасть упруго деформированного материала «спружинит» обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически.
Упругая деформация зависит от:
- угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
- толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
- предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
- направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.
Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:
| Предел прочности в Н/мм2 | упругая деформация в ° |
| 200 | 0,5-1,5 |
| 250 | 1-2 |
| 450 | 1,5-2,5 |
| 600 | 3-4 |
| 800 | 5-6 |
Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).
Not found
49.Минимальный радиус R гиба листового проката, мм
| Материал | Расположения линии гиба проката в состоянии | |||
| отожженном или нормализованном | наклепанном | |||
| поперек волокон | вдоль волокон | поперек волокон | вдоль волокон | |
| Сталь: СтЗ 20 45 коррозионно-стойкая | 1S | 2S 1.5S 2.6S 2S 3S | 4S | |
| Алюминий и его сплавы: мягкие твердые | 1S 1S | 1,55 35 | 1,55 35 | 2,55 45 |
| Медь | — | 15 | 15 | 25 |
| Латунь: мягкая твердая | — — | 0,85 4,55 | 0,85 4,55 | 0,85 4,55 |
Развернутая длина изогнутого участка детали из листового материала при гибе на угол a определяется по формуле
А=p(R KS)a/180где А —
длина нейтральной линии;R —внутренний радиус гиба;К —коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя при гибе (табл.50);S — толщина листового материала, ммПримечание.Минимальные радиусы холодной гибки заготовок устанавливаются по предельно допустимым деформациям крайних волокон. Их применяют только в случае конструктивной необходимости, во всех остальных случаях — увеличенные радиусы гиба.
50. Значение коэффициента К
| Минимальный радиус гиба R, мм | Толщина проката S, мм | ||||||||||
| 0,5 | 1 | 1.5 | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | |
| 1 | 0,375 | 0,350 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 2 | 0,415 | 0,375 | 0,357 | 0,350 | — | — | — | — | — | — | — |
| 3 | 0,439 | 0,398 | 0,375 | 0,362 | 0,355 | 0,350 | — | — | — | — | — |
| 4 | 0,459 | 0,415 | 0,391 | 0,374 | 0,365 | 0,360 | 0,358 | — | — | — | — |
| 5 | 0,471 | 0,428 | 0,404 | 0,386 | 0,375 | 0,367 | 0,357 | 0,350 | — | — | — |
| 6 | 0,480 | 0,440 | 0,415 | 0,398 | 0,385 | 0,375 | 0,363 | 0,355 | 0,350 | — | — |
| 8 | 0,459 | 0,433 | 0,415 | 0,403 | 0,391 | 0,375 | 0,365 | 0,358 | 0,350 | — | |
| 10 | 0,500 | 0,470 | 0,447 | 0,429 | 0,416 | 0,405 | 0,387 | 0,375 | 0,366 | 0,356 | 0,350 |
| 12 | 0,480 | 0,459 | 0,440 | 0,427 | 0,416 | 0,399 | 0,385 | 0,375 | 0,362 | 0,355 | |
| 16 | 0,500 | — | 0,473 | 0,459 | 0,444 | 0,433 | 0,416 | 0,403 | 0,392 | 0,375 | 0,365 |
| 20 | 0,500 | — | 0,470 | 0,459 | 0,447 | 0,430 | 0,415 | 0,405 | 0,388 | 0,375 | |
| 25 | — | — | 0,500 | — | 0,470 | 0,460 | 0,443 | 0,430 | 0,417 | 0,402 | 0,387 |
| 28 | — | — | — | 0,500 | 0,476 | 0,466 | 0,450 | 0,436 | 0,425 | 0,408 | 0,395 |
| 30 | — | — | — | — | 0,480 | 0,470 | 0,455 | 0,440 | 0,430 | 0,412 | 0,400 |
51. Минимальный радиус гиба металлов круглого и квадратного сечений, мм
| Диаметр круга d или сторона квадрата a | Ст3 | Ст5 | Сталь 20 | Сталь 45 | Сталь 12Х18Н10Т | Л63 | М1, М2 | |||
| R1 | R2 | R1 | R1 | R2 | R1 | R2 | R1 | |||
| 5 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2 | — |
| 6 | — | — | — | 2 | — | — | — | — | 2 | 2 |
| 8 | 3 | — | — | 3 | — | 5 | — | 7 | 2 | 2 |
| 10 | 8 | 10 | — | 8 | 10 | 10 | — | 8 | 6 | 6 |
| 12 | 10 | 12 | 13 | 10 | 12 | 13 | — | 10 | 6 | 6 |
| 14 | 10 | 14 | 14 | 10 | 14 | 16 | — | 11 | — | — |
| 16 | 13 | 16 | 16 | 13 | 16 | 16 | 16 | 13 | 10 | 10 |
| 18 | 16 | — | 18 | — | — | 18 | — | 14 | — | 10 |
| 20 | 16 | 20 | 20 | 16 | 20 | 20 | 20 | 16 | 13 | 13 |
| 22 | 18 | — | 22 | 18 | — | 22 | — | 18 | — | 13 |
| 25 | 20 | 25 | 25 | — | 25 | 25 | 25 | 20 | 16 | 16 |
| 28 | — | — | — | 22 | — | 30 | — | 22 | — | 16 |
| 30 | 25 | 30 | 30 | 25 | 30 | 30 | 30 | 24 | 18 | 18 |
51а. Минимальные радиусы гиба R
угловой равнополочной стали, мм
| Материал — сталь Ст3 В числителе приведены значения радиуса гиба R угловой стали полкой наружу, в знаменателе — полкой внутрь |
| Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||||||||
| 2 | 2,5 | 3,2 | 3,6 | 4 | 4,5 | 5 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,5 | 8 | 9 | 10 | |
| 3 | 100120 | 125150 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 4 | — | 125 150 | 160 200 | 180 220 | 200 240 | 225 270 | 250 300 | 280 340 | 315 380 | — | — | — | — | — |
| 4,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 250 420 | — | — | — | — |
| 5 | — | — | — | — | — | — | 250 300 | 280 340 | 315 380 | 350 420 | 375 450 | — | — | — |
| 5,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 400 480 | — | — |
| 6 | — | — | — | — | — | — | — | — | 315 380 | 350 420 | 375 450 | 400 480 | 450 540 | — |
| 6,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 500 600 |
| 7 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 420 350 | 450 375 | 480 400 | 540 450 | — |
| 8 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 480400 | 540 450 | 600 500 |
| 9 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 450 375 | — | — | — |
| 10 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 600 500 |
| 12 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 600 500 |
51б. Минимальный радиус гиба R угловой неравнополочной стали меньшей полкой наружу, мм
| Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
| 3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
| 4 | 100 | 140 | 160 | — | — | — | — | — |
| 5 | — | — | — | — | 250 | — | — | — |
| 5,5 | — | — | — | — | — | — | 280 | — |
| 6 | — | — | — | 200 | 250 | 250 | — | 315 |
| 7 | — | — | — | — | — | — | — | 315 |
| 8 | — | — | — | 200 | — | — | 280 | 315 |
| 10 | — | — | — | — | — | — | — | 315 |
51в. Минимальный радиус гиба R угловой неравнополочной стали большой полкой наружу, мм
| Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
| 3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
| 4 | 160 | 225 | 250 | — | — | — | — | — |
| 5 | — | — | — | — | 375 | — | — | — |
| 5,5 | — | — | — | — | — | — | 450 | — |
| 6 | — | — | — | 315 | 375 | 400 | — | 500 |
| 7 | — | — | — | — | — | — | — | 500 |
| 8 | — | — | — | 315 | — | — | 450 | 500 |
| 10 | — | — | — | — | — | — | — | 500 |
51г. Минимальный радиус гиба К
угловой неравнополочной стали меньшей полкой внутрь, мм
| Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
| 3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
| 4 | 120 | 170 | 195 | — | — | — | — | — |
| 5 | — | — | — | — | 300 | — | — | — |
| 5,5 | — | — | — | — | — | — | 340 | — |
| 6 | — | — | — | 240 | 300 | 300 | — | 380 |
| 7 | — | — | — | — | — | — | — | 380 |
| 8 | — | — | — | 240 | — | — | 340 | 380 |
| 10 | — | — | — | — | — | — | — | 380 |
51д. Минимальный радиус гиба R
угловой неравнополочной стали большей полкой внутрь, ми
| Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
| 3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
| 4 | 195 | 270 | 300 | — | — | — | — | — |
| 5 | — | — | — | — | 450 | — | — | — |
| 5,5 | — | — | — | — | — | — | 545 | — |
| 6 | — | — | — | 380 | 450 | 480 | — | 600 |
| 7 | — | — | — | — | — | — | — | 600 |
| 8 | — | — | — | 380 | — | — | 545 | 600 |
| 10ы | — | — | — | — | — | — | — | 600 |
51е. Минимальный радиус гиба двутавровой балки, мм (материал — сталь ВСтЗ)
| Номер профиля | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
| Минимальный радиус гиба R, мм | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
51 ж. Минимальный радиус гиба швеллера, мм
| Номер профиля | 5П | б,5П | 8П | 10П | 12П | 14П | 16П | 18П | 20П |
| Минимальный радиус гиба R, мм | 225 | 250 | 275 | 300 | 325 | 350 | 400 | 435 | 450 |
52. Разделка угловой стали при гибке
Размеры, мм
| При свободной гибке уголка полкой: наружу rmin=25h; внутрь rmin=30h; где h-ширина полки в плоскости гиба,мм |
| Размеры профиля | r | Угол гибки a, градусы | |||||||||||||||
| 30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 | 135 | ||||||||||
| l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | ||
| 20х20х3 | 3 | 9 | 2 | 14 | 4 | 20 | 5 | 26 | 6 | 34 | 7 | 44 | 8 | 59 | 9 | 82 | 11 |
| 25х25х4 32х32х4 36х36х4 40х40х4 45х45х4 50х50х4 | 4 | 11 15 17 20 22 25 | 3 | 17 23 27 30 34 38 | 5 | 22 32 37 42 48 53 | 6 | 32 43 49 55 63 71 | 8 | 42 56 64 72 82 92 | 10 | 55 73 84 94 107 120 | 11 | 73 97 111 125 142 160 | 13 | 102 135 155 174 198 222 | 15 |
| 63х63х6 75х75х6 | 6 | 31 37 | 4 | 48 58 | 6 | 66 80 | 9 | 88 106 | 10 | 114 138 | 13 | 149 180 | 15 | 198 239 | 17 | 275 333 | 20 |
К-фактор в расчете развертки
Возвращение к старой теме расчета длины развертки детали из листового металла при гибке обусловлено необходимостью консолидации некоторой новой и старой информации по этому вопросу. Обобщение и анализ имеющихся данных, думаю, будут полезными для принятия.
. правильных решений на практике.
Длину развертки криволинейного участка принято определять как длину дуги окружности радиусом r по известной со школы формуле:
Lг=π*r*α/180, где
π =3,14…
r – радиус нейтрального слоя, который ни растягивается и не сжимается при изгибе
α– угол изгиба в градусах
Главная проблема – как максимально точно вычислить этот радиус r ? Ведь просто взять и измерить его по понятным и очевидным причинам нельзя!
Если представить радиус r в виде суммы R и t (смотри рисунок выше), а размер t в виде произведения толщины материала s на некоторый коэффициент K , то получим формулы:
r= R t
t = K * s
r= R K * s
Задача сведена к тому, что для ее решения необходимо знать значение коэффициента К .
Коэффициент смещения условного нейтрального слоя K во многих источниках принято ныне называть коротко: К-фактором.
Так как нейтральный слой всегда смещен к центру изгиба (в сторону сжатых волокон), то всегда 0 K≤0,5. Замечено, что К-фактор зависит от отношения внутреннего радиуса гибки R к толщине металла s :
K =f ( R / s )
На графиках ниже наглядно представлена информация, собранная из ряда доступных популярных источников.
Значения К-фактора, как видите, несколько отличаются у разных авторов.
АСКОН (в старых версиях) «согласен» с немецким стандартом DIN 6935, наш РТМ 34-65 опирается на данные Рудмана и Романовского, Анурьев и «примкнувший» к нему T-flex занимают свою позицию в этом вопросе.
Формула из классического сопромата:
K=1/ln(1 s/R) —R/s
— кривая красного цвета, которой, к слову, я раньше пользовался всегда, близка к значениям Рудмана, но всё же выдает несколько большие значения К-фактора в зоне наиболее распространенных на практике отношений R/s .
Данные Рудмана считаются многими коллегами и экспертами в Сети наиболее точными. Возможно. Несколько смущает странный непонятный перегиб кривой Рудмана в весьма интересной для практики области 0,8 R / s Lг=π*(R K*s)*α/180
Во-вторых, если вы не знаете значения K , то программа, определяя длину развертки, в зависимости от способа гибки и жесткости материала предлагает приближенные значения К-фактора согласно таблице, приведенной ниже.
С одной стороны учет свойств металла и способов гибки детали – это несомненный шаг вперед. Но, с другой стороны, жестко фиксированные значения К-фактора в достаточно широких диапазонах R/s – это «минус» точности расчета развертки.
В-третьих, программа помогает легко вычислить по результатам экспериментальных замеров реальное значение К-фактора для вашего материала, инструмента, оснастки, технологии. Именно этот вариант определения коэффициента смещения нейтрального слоя K настоятельно рекомендует автор при жестких допусках на размеры гнутой детали.
K=(Lг*180/(π*α) —R)/s
Обратите внимание: на графике в начале статьи область, выделенная зеленым цветом, соответствует данным из вышеприведенной таблицы программы. Все-таки она ближе к данным Рудмана, Романовского и классического сопромата в диапазоне 0 R / s !
В Сети программа легко находится по поисковому запросу «BendWorks».
На старинной страничке автора сказано, что программа «абсолютно бесплатна», и помещены координаты для связи и адрес электронной почты:
Хотя английский интерфейс программы прост и интуитивно понятен, для упрощения работы прилагаю ссылку на файл с переводом статьи-справки автора «The fine-art of Sheet Metal Belding»:
Свободная гибка
Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.
Основные черты:
- Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
- Лист остается «в воздухе» и не соприкасается со стенками матрицы.
- Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.
Точность настройки оси Y на современных прессах — 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.
Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.
| а° /V mm | 1° | 1,5° | 2° | 2,5° | 3° | 3,5° | 4° | 4,5° | 5° |
| 4 | 0,022 | 0,033 | 0,044 | 0,055 | 0,066 | 0,077 | 0,088 | 0,099 | 0,11 |
| 6 | 0,033 | 0,049 | 0,065 | 0,081 | 0,097 | 0,113 | 0,129 | 0,145 | 0,161 |
| 8 | 0,044 | 0,066 | 0,088 | 0,110 | 0,132 | 0,154 | 0,176 | 0,198 | 0,220 |
| 10 | 0,055 | 0,082 | 0,110 | 0,137 | 0,165 | 0,192 | 0,220 | 0,247 | 0,275 |
| 12 | 0,066 | 0,099 | 0,132 | 0,165 | 0,198 | 0,231 | 0,264 | 0,297 | 0,330 |
| 16 | 0,088 | 0,132 | 0,176 | 0,220 | 0,264 | 0,308 | 0,352 | 0,396 | 0,440 |
| 20 | 0,111 | 0,166 | 0,222 | 0,277 | 0,333 | 0,388 | 0,444 | 0,499 | 0,555 |
| 25 | 0,138 | 0,207 | 0,276 | 0,345 | 0,414 | 0,483 | 0,552 | 0,621 | 0,690 |
| 30 | 0,166 | 0,249 | 0,332 | 0,415 | 0,498 | 0,581 | 0,664 | 0,747 | 0,830 |
| 45 | 0,250 | 0,375 | 0,500 | 0,625 | 0,750 | 0,875 | 1,000 | 1,125 | 1,250 |
| 55 | 0,305 | 0,457 | 0,610 | 0,762 | 0,915 | 1,067 | 1,220 | 1,372 | 1,525 |
| 80 | 0,444 | 0,666 | 0,888 | 1,110 | 1,332 | 1,554 | 1,776 | 1,998 | 2,220 |
| 100 | 0,555 | 0,832 | 1,110 | 1,387 | 1,665 | 1,942 | 2,220 | 2,497 | 2,775 |
Преимущества свободной гибки:
- Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.
- Меньшие затраты на инструмент.
- По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.
- Можно «играть» усилием: большее раскрытие матрицы означает — меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.
- Меньшие инвестиции, так как нужен пресс 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.
Недостатки воздушной гибки:
- Менее точные углы гибки для тонкого материала.
- Различия в качестве материала влияют на точность повторения.
- Не применима 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: