Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гибка металлов: методы и технологические особенности

Гибка металлов: методы и технологические особенности

ВВЕДЕНИЕ

«Гибка» звучит как простой процесс, но в действительности, он очень сложен.
«Лист» и «гибка» не очень ассоциируются с высокой технологией. Однако, для того, чтобы гнуть «непослушный» лист необходимы специальные знания и большой опыт. Объясните техническому специалисту, который не знаком с листовым металлом, что в нашем высокотехничном мире невозможно постоянно получать при гибке угол 90°, не меняя параметров настройки. То получается, а то — нет!

Без изменения программы угол будет меняться, если, например, лист толщиной 2 мм сделан из нержавеющей стали или алюминия, если его длина — 500 мм, 1000 мм или 2000 мм, если гибка производится вдоль или поперек волокон, если линия гибки находится в окружении пробитых или прорезанных лазером отверстий, если лист имеет различную упругую деформацию, если поверхностное упрочнение, вследствие пластической деформации, сильнее или слабее, если. если.

КАКОЙ МЕТОД ГИБКИ ВЫБРАТЬ?

Различается 2 основных метода:
Мы говорим о «воздушной гибке» или «свободной гибке», если между листом стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор. В настоящее время это наиболее распространенный метод.
Если лист прижат полностью к стенкам V-образной матрицы, мы называем этот метод «калибровкой». Несмотря на то, что этот метод является достаточно старым, он используется и даже должен использоваться в определенных случаях, которые мы рассмотрим далее.

Классификация гибочного инструмента

На сегодняшний день разработано много вариантов гибочного инструмента. Листогибы, или как их еще называют гибочные прессы, подразделяют на несколько групп в зависимости от особенностей конструкции и круга решаемых задач.

Размеры и мощность листогиба зачастую связаны. Устройство, развивающее достаточное усилие для сгибания толстого металлического проката, прутков или труб будет больше и тяжелее, чем менее мощные образцы. Поэтому различают листогибы стационарные, мобильные или переносные.

Отличаются и конструктивные особенности такого инструмента, которые делят на:

  • Прессы. Инструмент этого типа имеет подвижную часть – пуансон, который вдавливает металлическую полосу или пруток в неподвижную матрицу. Благодаря своей форме матрица перераспределяет усилие и металл сгибается.
  • Поворотные листогибы. В данном случае сгибание осуществляет поворотная балка.
  • Ротационые. В них изгибаемый прокат протягивается между вращающимися валками. Количество которых может быть разным, но обычно колеблется от 2 до 4.

Различается и привод устройства – то, что создает необходимое усилие. По типу привода выделяют:

  • Ручной гибочный инструмент. Необходимое для сгибания металла усилие создается мускульной силой человека. Такие прессы обычно самые компактные и мобильные, а также несложные по конструкции. Платить за эти преимущества приходится меньшей мощностью устройства.
  • Пневматические инструменты. В них необходимое усилие создается сжатым воздухом. Как правило, это устройства поворотного типа. Они могут быть стационарными, достаточно компактными и мобильными.
  • В электромеханических гибочных прессах в качестве привода выступает электродвигатель. Это инструмент большой мощности. Как правило, они стационарного типа.
  • Гидравлические гибочные инструменты в качестве источника энергии используют гидравлические цилиндры. Эта группа инструментов может иметь различные размеры и вес, быть выполненной как в передвижном, так и в стационарном исполнении.

Стационарные гибочные прессы могут представлять собой довольно сложные устройства. Они могут иметь как ручную, так и автоматическую подачу заготовок. Стационарный станок для сгибания металла может оснащаться числовым программным управлением (ЧПУ).

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…15 0 , 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 12 0 , 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…600 0 С, а для низкоуглеродистых 180…200 0 С.
  • 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.
Читать еще:  Особенности производства и применение углеродистых инструментальных сталей

Ключевые принципы сгибания и приемы гибки металла

  • Для соединения элементов можно использовать сварку, но высокая температура сильно меняет физические свойства, поэтому теряется прочность. растет риск образования коррозии.
  • Чтобы предварительно угадать правильный угол и необходимые усилия, следует произвести расчет, учитывающий прочность заготовки и материал.
  • Сверьтесь с ГОСТами, чтобы узнать максимально допустимую деформацию. Она зависит от стали, толщины стенок, скорости и прочих параметров.

Гибка полосового металла

На нашем сайте продолжается серия статей, посвящённая обработке металла. О том, как листы и рулоны из состояния поставки распускаются на полосы (штрипсы), мы рассказывали в статье «Линии продольной резки металла».

Гибка металла производится на специализированном оборудовании или вручную. Как это происходит на импортном оборудовании, мы рассказывали на примере продукции итальянского станкостроительного концерна «WARCOM». Об использовании для этих целей отечественных листогибов мы рассказывали в статье о Липецком листогибочном заводе.

Сегодня расскажем о ручной гибке полосового металла.

Ручная гибка полосового металла

Ручная обработка металлических полос – это трудоёмкая операция, в большинстве случаев требующая специальной подготовки рабочего и соответствующего инструмента. Эту операцию выполняет слесарь на специально оборудованном рабочем месте:

  • слесарный верстак, оснащённый соответствующими тисками;
  • набор слесарного инструмента.

Рассмотрим несколько несложных операций с полосовым металлом.

Гибка под прямым углом

Полосовую сталь будем гнуть в слесарных тисках. Заготовку устанавливаем (зажимаем) в тиски.

Выполняем это таким образом, чтобы сторона с риской места гиба была обращена к неподвижной губке тисков (от рабочего). При этом риска должна быть выше губки тисков примерно на 0,5 мм. Удары молотком следует наносить в направлении неподвижной губки тисков. Во избежание получения травмы (в случае отпружинивания заготовки), слесарь, при выполнении этой операции, не должен располагаться на траектории движения молотка.

Гибка под острым углом

В этом случае используется оправка, имеющая требуемый угол. Она устанавливается в тиски вместе с заготовкой, как указано на рисунке (высокой стороной к заготовке). Заготовка деформируется ударами молотка до касания скоса оправки.

Изготовление скоб и хомутов

Для изготовление скобы следует применить брусок-оправу, толщина которого будет ровна проёму скобы. Далее, следует закрепить в тисках, как указано на рисунке, полосу с оправкой и изогнуть сначала одну сторону, а потом – другую.

Изготовление скоб и хомутов.

Для изготовления хомута следует оправу закрепить в тисках и на ней изогнуть полосу (смотри рисунок). Затем, отогнуть концы хомута, оснастку освободить из тисков и на столе верстака придать молотком детали окончательную форму.

Удары молотком не следует наносить по самому хомуту, чтобы не оставить на нем царапины, забои и вмятины. Их следует осуществлять через медную пластинку небольшой толщины, т. к. она хорошо перераспределит усилие удара.

Гибочное соединение

Полосовую гибку широко применяют при гибочных соединениях деталей. Соединение может быть полностью гибочным, как показано на рисунке. Здесь крепежное усилие создается изгибом одной детали (часто деформируются все соединяемые детали).

В целом ряде случаев, полосовая гибка играет вспомогательную роль. Она может, например, усиливать резьбовое соединение.

Примеры гибочных соединений.

На рисунке примеры полосовой гибки и усиления резьбового соединения гайка-болт: шплинт и стопорная шайба.

Гибка на ребро

Операция выполняется на роликовом станке, изображённом на рисунке.

Гибка стальной полосы «на ребро».

Следует учитывать две особенности этого станка:

  • верхняя направляющая бруска основания должна иметь паз, точно соответствующий размеру деформируемой металлической полосы;
  • рабочий ролик и верхнюю часть полосы необходимо смазывать консистентной смазкой.

Таковы основные несложные приёмы ручной гибки полосового металла.

По указанным здесь адресам вы можете выбрать и приобрести станок для гибки металла.

Согнуть лист без листогиба

Рассмотрим несколько вариантов, объясняющих, как согнуть лист металла в домашних условиях.

В качестве ручного инструмента для гибки используем линейку, мел или карандаш, тиски, 2 деревянных бруска, стальной уголок и резиновый молоток. Чтобы загнуть лист металла, его нужно разложить на рабочем столе так, чтобы край, который должен стать изогнутым, выступал за пределы стола. Предварительно полосу загиба нужно разметить по линейке. Разметка загиба должна совпадать с линией края вашего рабочего стола.

Читать еще:  Советы по закалке стали в домашних условиях

Торец стола закрыть стальным уголком. Металлический лист закрепить с двух сторон тисками с помощью деревянных брусков. Начинаем сгибать выступающий край листа, постукивая его резиновым молотком, постепенно продвигаясь от одного угла к другому: сначала в одном направлении, потом — в обратном.

Например, так можно изготовить ящик для простого садового мангала (уголки, конечно, потом придется приварить).

Важный совет: Если у вас нет резинового молотка, можно воспользоваться и обычным. Тогда отбивать край нужно будет через деревянный брусок или текстолитовую пластину. Только в этом случае на отогнутом крае не останется отметин от молотка.

Вариант 2

  • на металлическом листе очерчиваем по линейке край будущего сгиба (линию можно дополнительно немного продавить острым предметом);
  • захватываем плоскогубцами край листа так, чтобы их концы приходились точно на линию разметки;
  • постепенно продвигая плоскогубцы по разметке, отгибаем край по направлению вверх;
  • повторяем до тех пор, пока угол сгиба не приблизится к 90 градусам;
  • для точного выравнивания угла «надеваем» согнутый лист на деревянный брусок и подбиваем его молотком до получения точной геометрии угла.

Таким способом без листогиба можно сделать, например, кромку на жестяном отливе.

Простые ручные

Фасонные детали из металла стоят немалых денег. Даже больше чем профнастил или металлочерепица, потому имеет смысл сделать простейший станок для гибки листового металла, а с его помощью изготовить столько углов, отливов и других подобных деталей, сколько вам нужно, причем исключительно под свои размеры.

Если волнуетесь насчет внешнего вида, то зря. В продаже сегодня есть листовой металл не только оцинкованный, но и окрашенный. Во всех конструкциях фиксируется лист плотно, так что при работе не скользит по столу, а значит, краска не стирается и не царапается. В местах изгиба она тоже не повреждается. Так что вид у изделий будет вполне приличный. Если постараться, так выглядеть будут даже лучше, чем то что продают на рынке.

Мощный листогиб из тавров

Для этого листогибочного станка потребуется ровная поверхность (стол), желательно металлическая, три уголка с шириной полки не менее 45 мм, толщиной металла не менее 3 мм. Если планируете гнуть длинные заготовки (более метра), желательно и полки брать шире, и металл толще. Можно использовать тавры, но это — для гибки листов металла большой толщины и длины.

Еще понадобятся металлические дверные петли (две штуки), два винта большого диаметра (10-20 мм), «барашки» на них, пружина. Еще нужен будет сварочный аппарат — приварить петли и сделать отверстия (или дрель со сверлом по металлу).

Для самодельного листогиба был использован тавр на 70 мм — три куска по 2,5 м, два болта 20 мм диаметром, небольшой кусок металла толщиной 5 мм (для вырезания укосин), пружина. Вот порядок действий:

    Два тавра складывают, с двух концов вырезают в них под петли выемки. Края выемок скашивают под 45°. Третий тавр обрезают точно также, только глубину выемки делают немного больше — это будет прижимная планка, так что она должна ходить свободно.

Вырезаем выемки под петли

Хорошо провариваем петли

К шляпке болта приварить отрезки арматуры

Самодельный листогиб в процессе работы

Этот вариант очень мощный — можно гнуть длинные заготовки и лист солидной толщины. Не всегда такие масштабы востребованы, но уменьшить можно всегда. В видео предложена похожая конструкция меньшего размера, но с другим креплением прижимной планки. Кстати, никто не мешает на винт тоже установить пружину — проще будет поднимать планку. А интересна эта конструкция тем, что можно на ней делать отбортовку, что обычно такие устройства не умеют.

Из уголка с прижимной планкой другого типа

Эта модель сварена из толстостенного уголка, станина сделана как обычный строительный козел, который сварен из того же уголка. Ручка — от багажной тележки. Интересная конструкция винтов — они длинные, ручка изогнута в виде буквы «Г». Удобно откручивать/закручивать.

Небольшой ручной листогиб для самостоятельного изготовления

В данном самодельном станке для гибки листового металла есть много особенностей:

    Уголки расположены не полочками друг к другу, а направлены в одну сторону. Из-за этого крепление петли получается не самым удобным, но сделать можно.

Читать еще:  Художественная обработка металла. Коррозия и термическая обработка (2 стр.)

Теперь перейдем к конструкции прижимной планки (на фото выше). Она тоже сделана из уголка, но укладывается на станок изгибом вверх. Для того чтобы при работе планка не изгибалась, наварено усиление — перемычки из металла. С обоих концов планки приварены небольшие металлические площадки, в которых просверлены отверстия под болты.

Еще один важный момент — та грань, которая обращена к месту сгиба срезана — для получения более острого угла изгиба.

Планка устанавливается так

Прижимная планка укладывается на станок, в место установки гайки подкладывается пружина. Ручка устанавливается на место. Если она не прижимает планку, та за счет силы упругости пружины приподнята над поверхностью. В таком положении под нее заправляют заготовку, выставляют, прижимают.

Под отверстие ставят пружину, затем — болт

Неплохой вариант для домашнего использования. Толстый металл гнуть не получится, но жесть, оцинковку — без труда.

Дефекты и трудности при гибке деталей из металла

Гибка деталей из металлов с низкой пластичностью (например, тех, в которых содержится свыше 0,5 % углерода) осложняется таким явлением, как пружинение, когда готовая деталь по конфигурации отличается от чертежей. Именно это явление является главной проблемой в процессе обработки металлов посредством гибки.

Суть пружинения заключается в том, что деталь подвержена упругому последствию после окончании рабочей нагрузки. В результате возможно существенное искажение формы заготовки, в ряде случаев возможен угол пружинения, достигающий 12–150°, что приводит к сложностям при соединении смежных деталей друг с другом.

Для ликвидации или снижения этого явления используют такие приемы, как:

    Компенсация угла пружинения определенными изменениями параметров рабочей части пуансона и матрицы. Такой прием подходит при наличии точной информации относительно марки металла/сплава либо его прочностных характеристик, в частности, известен предел его временного сопротивления.

При выполнении ответственной работы может возникнуть необходимость в проведении технологической пробы на загиб. К примеру, при угле пружинения в 95°, рабочая кромка пуансона должна быть увеличена на аналогичный угол.

  • Изменение рабочего профиля матрицы. В таком случае на всей длине зоны деформирования заготовка постоянно контактирует с рабочим инструментом. Для этого в матрице по возможности делаются технологические поднутрения или выемки.
  • Повышение пластичности металла. Мягкость повышают, предварительно отжигая деталь. Заготовки из высокоуглеродистых сталей отжигаются при температуре от +570 °С до +6 000 °С, из низкоуглеродистых – от +180 °С до +2 000 °С.
  • Гибка горячих заготовок, поскольку в таком случае пластичность металла повышается. Но в этом случае необходимо дополнительно очищать поверхности деталей. Кроме того, после каждого прохода пуансона требуется счищать окалину с рабочей поверхности матрицы.
  • Сфера применения гибки

    Гибка металлических листов и профилей востребована на небольших производствах, и в быту, когда необходимо изготовить:

    • несколько разноразмерных профилей;
    • перегородок;
    • откосов; элементов водосточных конструкций;
    • металлокаркасов;
    • подвесных систем, используемых в строительстве.

    Не менее востребована и гибка отрезков труб. Она выполняется в производственных масштабах, и как единичная процедура в быту и ремонтных работах. Нередко соединение элементов трубопровода имеет сложную конфигурацию. Чтобы сократить число элементов резьбы и снизить количество отдельных элементов трубопровода, трубы изгибают под требуемым углом, чтобы придать им нужную форму.

    Такой подход позволяет уменьшить расход материала на производство трубопровода. Он используется при устройстве водопроводных, и других видов трубопроводов для инженерных коммуникаций, при этом сопротивление сетей значительно уменьшается. Станки для гибки различными способами можно использовать для большого ассортимента металлов. Они успешно работают со сталью и стальными сплавами, с алюминием и медью. Успешно работать на таких станках можно даже с оцинкованными заготовками, или с заготовками, имеющими лакокрасочное покрытие хорошего качества.

    Станки мобильны, поэтому гибку во многих случаях можно выполнять на объекте. Это выгодно, так как экономится время, а также расходы на транспортировку готовых изделий.

    Современные виды гибки позволяют работать с нестандартными заготовками. При обработке в этом случае требуется учесть дополнительные параметры:

    • металлические листы или ленты небольшой толщины могут с высокой вероятностью оказаться повреждёнными, если нагрузка оказалась рассчитана недостаточно точно;
    • толстые прочные заготовки могут разорваться с одной стороны, если до этого был неправильно выполнен расчёт;
    • детали, у которых в месте изгиба неодинаковая толщина и различные показатели прочности, обрабатываются в несколько этапов.

    При обработке уголка, швеллера также требуется специализированный подход.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector