Гибкий.ру 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 |
Виды гибки листового металла
В основном различают 3 вида гибки:
- «свободная» или «воздушная» гибка;
- «гибка на основе» или «гибка в упор» (иногда еще называют «обжатие»);
- «чеканка» или «калибровка».
Рассмотрим каждый из этих видов по отдельности.
СВОБОДНАЯ ГИБКА
При этом методе между листом металла и стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор, лист остается «в воздухе» и не соприкасается со стенками матрицы.
Пуансон воздействует на металл сверху в одной точке, а матрица только двумя точками вверху V-образного паза.
Геометрия гиба формируется только за счет глубины погружения пуансона в матрицу.
Ширина ручья на матрице чаще всего выбирается из расчета 10-15 толщин металла, а инструмент имеет угол намного более острый, чем деталь после гибки.
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 при использовании пуансона 30° и матрицы 30° можно получить угол гиба на детали 135°, 90°, 60°,45° и др.
- Меньшие затраты на инструмент
, можно обойтись одним комплектом для многих задач. - Меньшее требуемое усилие
гибки по сравнению с другими методами гибки.
Недостатки «свободной гибки»:
- Менее точные углы
. В связи с тем что инструмент воздействует на металл только в трех точках то заготовка может повести себя непредсказуемо и угол гиба по всей длине будет неравномерный,
особенно если в заготовке есть остаточные напряжения после раскроя. Теоритические значения ±45 ́, но практически может достигать нескольких градусов.
- Меньшая точность повторений
, на которую сильно влияют различия в качестве материала заготовок. - Больший эффект обратного пружинения
за счет большей упругой деформации. - Меньшая универсальность и качество гибки
. Раскрытие матрицы при свободной гибке 10-15 толщин листа, это является причиной увеличения минимального отгиба. Отсутствие соприкосновения со стенками матрицы является причиной деформации отверстий («выворот») расположенных близко к линии гиба.
В каких случаях «свободная гибка» предпочтительнее:
- Большая номенклатура изделий, мелкосерийное производство.
- Разные углы гибов (в том числе острые).
- Минимальные требования к точности и качеству гибов.
- Геометрия конечных деталей не содержит маленьких минимальных отгибов и допустимы внутренние радиусы гибов равные двум толщинам и более.
ГИБКА НА ОСНОВЕ
Данный метод гибки некоторые объединяют с «свободной гибкой», но у него много своих особенностей.
В отличии от классической «воздушной гибки» заготовка в самом конечном положении контактирует со стенками V-образного паза и нижней частью пуансона.
Требуемое усилие выше чем при «свободной гибке» до трех раз. Раскрытие матрицы выбирается из диапазона 6-10 толщин металла.
Преимущества «гибки на основе»:
- Более точные углы
по сравнению с «воздушной гибкой», теоритические значения ±300. - Меньший эффект обратного пружинения и большая повторяемость
за счет большего воздействия на металл и уменьшения упругих деформаций. Несмотря на это пружинение немного остается, поэтому если необходимо получать на готовой детали 90°, то инструмент следует выбирать 88°-85°. - Лучшее качество гибки
: «выворот» отверстия уменьшается при достижении пуансоном нижнего положения, относительно небольшие раскрытия матриц позволяют делать небольшие минимальные отгибы и довольно точные внутренние радиусы равные от 1 до 2 толщин металла.
Недостатки «гибки на основе»:
- Большее требуемое усилие гибки
по сравнению со «свободной», не применим для толстых металлов. - Меньшая гибкость
по сравнению с «воздушной гибкой», чтобы достичь всех преимуществ данного метода на другом профиле или угле необходим другой инструмент.
В каких случаях «гибка на основе» предпочтительнее:
- Ограниченная номенклатура изделий, мелкосерийное и серийное производство.
- Повышенные требования к точности и качеству гибов.
- Внутренние радиусы гибов должны быть от 1 до 2 толщин металла.
- Часто используется один угол гибов, например 90° и изредка более тупые.
- Оптимальные минимальные отгибы.
Данный метод заключается в максимальном пространства между пуансоном и матрицей в конечном положении.
Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента.
Давление продолжается даже при достижении нижней точки, за счет этого отсутствует упругая деформация, лист металла пластически деформируется под давлением инструмента.
Преимущества «чеканки»:
- Точность углов гиба
, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала. - Маленький внутренний радиус
, до 0,5 толщины металла, бывает недостижим другими способами. - Обратное пружинение практически отсутствует, максимальная повторяемость
. - Доступные специльные исполнения
, например Z-гибка, U-гибка, несколько гибов за один раз, сложные формы.
Недостатки «чеканки»:
- Максимальные требования по усилию
, причем не только к станку, но и к инструменту и системе крепления. - Отсутствие гибкости
, один инструмент — один вид профиля. - Только тонкий металл
, в основном используют на толщинах до 2 мм. - Повышенный износ инструмента и оборудования
.
В каких случаях «чеканка» предпочтительнее:
- Крупносерийное производство.
- Самые высокие требования к точности и повторяемости.
- Внутренние радиусы гибов должны быть меньше толщины металла.
- Необходимо не зависеть от качества заготовок.
- Сложная форма гибов, которую не получить другими методами.
Гост по гибке листового металла
ведет активную торгово-посредническую деятельность по реализации различных видов и профилей металлопроката. Высокое качество поставляемого металла позволяет компании предлагать его для сложных операций последующей обработки, в том числе, и для гибки.
Гибка как разновидность формоизменяющих операций штамповки
В результате гибки металла плоская заготовка – полоса, лист — становится объёмной. Не все виды стального проката успешно поддаются гибке. Дело в том, что в процессе изменения оси исходной заготовки одна её сторона пребывает под воздействием напряжений растяжения, а противоположная – сжатия.
Наиболее успешно гибке подвергают:
- Малоуглеродистые конструкционные стали холодной и горячей прокатки (ГОСТ 1050-91).
- Легированные стали, содержащие ванадий и никель (ГОСТ 4543-81).
- Среднеуглеродистые стали, прошедшие предварительный низкотемпературный отжиг (при температуре до 180-200 0 С).
Для качественного проектирования технологических переходов гибки учитывают:
- Состояние поставки стального проката (холодно- или горячекатаный);
- Соотношение толщины заготовки к радиусу гибки: при увеличении этого соотношения качество конечной продукции падает;
- Профиль поставки проката. Наиболее сложными считаются процессы гибки труб;
- Температуру исходного металла: при горячей гибке пластичность возрастает.
Основные стандарты, касающиеся гибки – ГОСТ 18970-84 (устанавливает номенклатуру доступных операций), ГОСТ 17365-71 (определяет минимально допустимые соотношения размеров катаных труб, подвергающихся гибке) и ГОСТ 30893.1-2002, при помощи которого можно установить безопасные значения параметров детали, когда гибка не будет сопровождаться дефектами.
Труба стальная электросварная по ГОСТ 10704-91 входит в группу прокатной продукции, последующая гибка которой может производиться с некоторыми ограничениями. Они обусловлены неравномерностью свойств металла в зоне сварного шва, а также перепадами напряжённо-деформированного состояния по поперечному сечению. Для повышения пластичности таких заготовок их целесообразно подвергать гибке в горячем состоянии.
Последовательность операций технологического процесса такова:
- Резка заготовки трубы «в размер» на дисковых ножницах или на клинороликовых машинах.
- Заполнение внутреннего пространства изделия однородным сухим речным песком.
- Нагрев подготовленных заготовок до температуры 850-950 0 С (с увеличением процентного содержания углерода в стали температура нагрева возрастает).
- Гибка на горизонтально-гибочных машинах (желательно с гидроприводом, который позволяет регулировать скорость деформирования). В начале и в конце гибки скорость устанавливают минимальной, а в середине процесса несколько увеличивают.
- После извлечения трубчатой заготовки из штампа наполнитель извлекают, а деталь отправляют на очистку воздухом или водой высокого давления.
При варианте формоизменения труб в холодном состоянии внутрь заготовки вводится оправка – эластичный дорн, которая уменьшает неравномерность возникающих напряжений.
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»:
