Выполнение гибки металла различного характера с подбором инструмента и оснастки

Гибка металла: инструменты и их применение

Стоит выделить два типа оборудования:

1. Промышленное, то есть оборудование, которое используется на производстве.
2. Ручное, то есть такое, что возможно использовать в небольших мастерских, чаще всего домашнего типа.

На производстве используются специальные листогибочные аппараты. Обычно сам технологический процесс предполагает использование аппаратов для резки заготовок из металлического листа (более эффективно использовать лазерную резку). После подготовки плоской заготовки следует непосредственно сама обработка на листогибочном оборудовании. Ручные станки менее эффективны, результат часто бывает не очень качественный, и повозиться с одним изделием нужно будет намного дольше, чем на автоматизированном устройстве. Но в проведении гибки листового металла в домашних условиях их еще используют. Обычно на них домашние мастера осуществляют мелкие работы по починке или созданию декоративных кованых изделий. Как специализированные аппараты, так и ручные станки позволяют эффективно работать с листовым металлом разной толщины. Есть только одно отличие – степень оказания усилий во время процесса. Но при работе с любым из видов оборудования есть свои особенности:

• При работе с ручным станком для обработки и сгибания листового металла основное требование – это точность, аккуратность и сила. Необходимо собственными усилиями обеспечить производство изделия с определенными параметрами.
• Работая на автоматизированном листогибочном аппарате, нужно учитывать особенности работы со специальным программным обеспечением.

Особенности гибки металла в условиях домашней мастерской

При проведении ремонта или строительства, и если нужно использовать металл или изделия из него, часто возникает необходимость деталь согнуть. Гибка металла в домашних условиях – это процесс достаточно трудоемкий, но мастеру вполне подвластный. Без использования специального ручного листогибочного станка в этом случае все равно не обойтись. Часто такое нехитрое оборудование делают из подручных средств и инструментов. В список обязательных составляющих такого ручного гибочного станка входят такие детали:

1. Струбцина.
2. Основание и щечки.
3. Кронштейн.
4. Сварной прижим.
5. Оси.
6. Угол Пуансона.

Найти необходимые детали для изготовления подобного оборудования не сложно. После изготовления подобного станка стоит позаботиться об установке (лучше установить инструмент достаточно надежно). Удобнее всего этот станок установить на специально отведенный для него стол. Но все это выполнимо, останется только понять, как с ним работать. Лучше попрактиковаться или попросить показать кого-то специфику процесса гибки на ручном листогибочном станке. Кстати, сами ручные станки могут отличаться по конструкции, что влияет на особенности их прямого использования. Непосредственно сам процесс обработки металла нельзя представить без использования киянки, плоскогубцев, молотка и подобного ручного инструмента. Но такое нехитрое оборудование поможет справиться только с листами сравнительно небольшой толщины. При работе с более толстыми листами стоит приобрести специальные гидравлические вальцы или ручные роликовые прессы. В домашних условиях не получится сделать работы высокой сложности. Также проблематично будет обработать достаточно толстые металлические листы. Но изготовить уголки, комплектующие для водоотвода и даже трубы технически возможно. Однако такая операция займет много времени, что существенно растянет сами ремонтные или строительные работы.

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 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.

Из-за специфики деформирования металла во время его гибки процесс лучше проходит на оборудовании, которое имеет пониженное число ходов. Поэтому механическим кривошипным прессам часто предпочитают гидравлические. В частности, профилирование – разновидность полностью автоматизированного процесса неглубокой гибки.

Как провести радиусную гибку листового металла?

Одной из распространённых технологических операций при работе с металлическими листами является гибка. Она позволяет изменять форму заготовок без механических повреждений, разрезания, сварки. Радиусная гибка листового металла выполняется на заводах, в частных мастерских.

Радиусная гибка металла ( Instagram / gibkospb)

Основные принципы гибки металла

Когда мастеру нужно получить изделие с углами определённой формы, он может разрезать металлический лист, а затем сварочным аппаратом соединить отдельные детали под нужным углом. Однако нагревание материала до высоких температур изменяет его структуру, что может негативно сказаться на свойствах металла.

Чтобы не нарушать целостность заготовки, не изменять структуру материала, можно провести сгибание металлических листов. Принцип гибки заключается в том, что наружные слои металла растягиваются, а внутренние сжимаются.

Листы предварительно не разогреваются. Оборудование работает по принципу системы рычагов, на которые передаёт усилие мастер или привод.

Максимальный угол изгиба определяется зависимо от толщины заготовки, вида материала, его характеристик.

При изгибании листов по радиусу или под острыми углами, необходимо предварительно проверять точность выставления деталей. Если произошёл перекос, а изделие было согнуто, могут образоваться микротрещины, которые приведут к разрушению целостности заготовки при эксплуатации.

Типы гибки

Существует два основных способа сгибания металлических листов:

1. Продольная — до изгиба материал не разогревается. Из-за этого невозможно сгибать заготовки большой толщины.
2. Поперечная — включает три технологические операции — изгиб, осаживание, вытяжка. Предварительно деталь нагревается. Кромки сгибаются без разогревания.

Радиусная гибка металла осуществляется с помощью ручного или промышленного оборудования. Зависимо от того, какую форму готового изделия нужно получить, изменяется конструкция станков.

Листогибочный пресс ( Instagram / stankoprom)

Разновидности и конструкция гибочных станков

Изделия из листового металла обрабатываются с помощью разных видов оборудования для гибки. Разновидности листогибов:

1. Ручные механизмы. Представляют собой станки, которые работают по системе рычагов. Для сгибания заготовок мастеру нужно прилагать усилия через специальные ручки, поднимающими прижимную пластину.
2. Оборудование с гидравлическими, пневматическими приводами, электродвигателями. Это промышленные станки, которые позволяют сократить усилие со стороны рабочего при проведении гибки.
3. Вертикальные листогибочные прессы. Заготовка располагается на рабочем столе. Сверху на неё начинает давить рабочая часть пресса. Она приводится в движение пневматической или гидравлической системой.
4. Трубогибы с разными системами управления. Могут быть ручными, оборудованными приводами, облегчающими рабочий процесс.
5. Угловые трубогибы.
6. Дорновые трубогибы.

Сложности применения станков напрямую зависят от системы управления. Ручные модели требуют точной проверки размещения заготовки, передачи усилий на рычаги, чтобы согнуть заготовку.

Если на оборудовании установлена система ЧПУ, рабочий процесс становится более эффективным, точным, быстрым. Однако работать на станках, оборудованных ЧПУ сложнее чем на простых моделях.

Нужно знать, как выставлять настройки, задавать алгоритмы, снимать ошибки.

Создание станка для сгибания листового металла

Для бездефектной гибки можно использовать самодельные механизмы. Их можно изготовить своими руками, не обладая дополнительными навыками. Для этого нужно создать чертеж, подготовить материалы, инструменты:

• швеллера, металлические уголки;
• прижимную пластину;
• дверные петли;
• деревянный брусок;
• металлические прутья.

Из инструментов нужен сварочный аппарат, дрель со сверлами по металлу, болгарка, шлифовальная машинка.

Этапы изготовления станка:

1. Изначально нужно подготовить материалы, нарезать швеллера, уголки, прутья по размеру болгаркой.
2. Собрать раму с устойчивыми ножками. Соединить отдельные части сварочным аппаратом. Швы зачистить шлифовальной машинкой покрыть антикоррозийным составом.
3. Соединить два уголка дверными петлями, чтобы получилась подвижная конструкция.
4. Наварить на один из уголков металлические прутья, которые будут выполнять роль ручек.
5. Закрепить подвижную конструкцию на раму так, чтобы можно было работать с заготовками.

Некоторые мастера изготавливают механизмы без основания, которые закрепляются на готовом верстаке.

Швеллера ( Instagram / stockwood.ru_moscow)

Гибка металлопроката

Гибка листовой стали под заданный угол.Компания «ВИСТАН» предлагает качественную гибку листового металла различной толщины и раскроя. Процесс такого вида обработки материала производится на современном оборудовании: в зависимости от предпочтений и пожеланий заказчика задается режим автоматического управления, что позволяет делать максимально точную гибку, в том числе и профиля стального перфорированного.

Станки, предназначенные для выполнения такого рода заказов, оснащены програмным обеспечением, позволяющим задать задать точный угол/радиус сгиба металлического листа.

Радиусная гибка труб.

Наше производство оснащено оборудованием для гибки труб, что позволяет производить откатку круглой и профильной трубы по радиусу. Применение:

изготовление лесничных ограждений, элементов мебели, предметов интерьера и ланшафтной архитектуры, торгового оборудования.Мы осуществляем радиусную гибку профилей П-образного сечения для изготовления элементов облицовки.Радиусная гибка листовой стали (вальцовка).

Радиусная гибка металла — технологическая операция деформирования листового металла вдоль определенного направления. Вальцовка осуществляется в гидравлических вальцах, откуда и произошло название данной операции. Возможно подвергать любые меаллы, в том числе и нержавеющий лист.

Услуги по гибки металла

Наши специалисты производят необходимые расчёты, основываясь на нейтральной линии. Это значит, что за основу берутся слои заготовки, размеры которых не меняется на протяжении всей процедуры. По желанию клиента гибка металла, цена которой в нашей организации является выгодной может производиться вручную или с использованием специальных приспособлений, а также машин.

Какие инструменты применяются для гибки металлопроката?

Цена гибки металла, в том числе определяется набором используемых инструментов. Если речь идёт о металле толщиной до 6 мм, то используются:

1. Стальные или слесарные молотки. Они могут дополняться квадратными или круглыми бойками, вес которых колеблется от 500 до 1000 грамм.
2. Молотки, оснащённые мягкими вставками и изготовленные из дерева.
3. Плоскогубцы, круглогубцы.

Выбор инструментального набора, с помощью которого осуществляется гибка металла по выгодной стоимости в нашей организации, напрямую зависит от материала заготовки, её размеров, а также сечения детали.

Если предоставляются услуги по гибке металла молотком, то все действия осуществляют в тисах с использованием оправок, форма которых должна соответствовать детали, подвергающейся обработке.

Молотки, оснащённые мягкими вставками, как и деревянные, используются при гибке металла в Украине, когда надо придать определённую форму тонким металлическим листам. Их толщина не превышает 0,5 мм. В подобной ситуации процедура осуществляется в тисах с использованием оправок, изготовленных из мягкого материала.

Плоскогубцы и круглогубцы используют, если необходимо согнуть прокат толщиной менее 0,5 мм. Их применяют для надёжного захвата и удержания заготовок во время процедуры. Стоит помнить, что если производить действия вручную с помощью тисов, оно занимает много времени и сил, поэтому цена гибки металла подобной разновидности немного выше.

Если нужно предоставить услуги гибки металла наши специалисты используют различные приспособления, позволяющие снизить затраты труда и повысить качество работы.

Какие меры принимаются для более точной гибки металла?

Когда наш специалист берётся за работу, он точно знает, что действия производятся в следующем алгоритме:

1. осуществляется анализ конструктивных особенностей детали;
2. производится расчёт усилий и общей работы;
3. разрабатывается чертёж, имеющий отношение к исходной заготовке;
4. производится расчёт деформационных переходов;
5. разрабатывается проект технологической оснастки.

Описанные шаги дают возможность специалистам произвести предстоящую процедуру наиболее эффективно, качественно, а также определить стоимость гибки металла. Если потребовалась гибка металла, заказать её можно у нас, и мы справимся со своей работой отлично.

Различные разновидности гибочных станков для металла на выставке

Для развития отрасли металлургии необходимо использование новейшего оборудования и инновационных технологий.

Результаты своих трудов инженеры представят на ежегодной выставке «Металлообработка», которая пройдет в Москве в ЦВК «Экспоцентр».

Выставка международная, на ней будут представлены новые разработки ведущих компаний из разных стран. Это мероприятие способствует развитию металлургии в России и показывает состояние отрасли в мире.

ЦВК «Экспоцентр» предлагает специалистам по металлообработке присоединиться к выставке «Металлообработка» и воочию увидеть передовое оборудование, которое представят специалисты из разных стран.

Оборудование по гибке металлаОтрезные станки по металлуШлифовальные станки по металлу

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

Расчет длины развертки

Для обеспечения минимальных радиусов, детали перед гибкой иногда нагревают. При этом повышается пластичность материала. Используя гибку с калибрующим ударом, добиваются того, что внутренний радиус детали становится абсолютно равным радиусу пуансона. При свободной V-образной гибке на листогибе внутренний радиус получается на практике больше радиуса пуансона. Чем более у материала детали ярко выражены пружинные свойства, тем более отличаются друг от друга внутренний радиус детали и радиус пуансона.

На рисунке, представленном ниже, изображен согнутый из листа толщиной s и шириной b уголок. Необходимо найти длину развертки.

Основные принципы

Гнутье металла осуществляется различными методами. Часто используется сварка, однако температурное воздействие способно изменять форму и свойства готового изделия. Это снижает эксплуатационные свойства и точность изготовления.

Так как при гибке металла внешние слои металла растягиваются, а внутренние начинают сжиматься, то необходимо перегибать на заданный угол часть металлопроката относительно другого. Угол же можно отыскать с помощью расчетов.

Изделие деформируется на те значения, которые находятся в заданных пределах. Они зависят от следующих параметров:

• Толщина металлического листа;
• Сколько составляет угол перегиба;
• Насколько прочен материал;
• Скорость и время выполнения процедуры.

Именно от них будет зависеть показатель допустимой деформации. Следующим этапом является выбор типа гибки.

Как выбирать гибочный инструмент?

Наиболее распространены и востребованы в быту станки с ручным приводом. Чаще всего при помощи таких устройств осуществляют следующие манилуляции:

• Сгибание металла под заданным углом.
• Изготовление декоративных элементов путем продольного скручивания металла (торсировки, изготовления плетеных элементов – «корзинок»)
• Сгибание металла в дугу или кольцо.
• Производство завитков.

С помощью этих операций можно сделать из металлических полос или прутков элементы для декоративной решетки, ограды, забора. Востребованы такие станки и для производства навесов, ворот, декоративных ажурных конструкций.

Прежде всего, стоит определить, какой перечень из этих операций должен выполнять ваш инструмент. Полезно будет также определить объемы выполняемых работ: для серийного производства (например, в масштабах кузнечной мастерской) стоит выбирать инструмент мощнее, а при работе в быту, когда не планируется изготавливать много изделий, можно выбрать и менее мощный вариант.

Если планируется интенсивная работа, стоит выбрать инструмент на более массивной станине. Это позволит гибочному устройству прослужить дольше, ведь на станину действуют большие нагрузки. Хорошим выбором в этом случае будет, к примеру, универсальный гибочный инструмент MB21-30 производителя Blacksmith.

Важно также определиться, какой именно металл вы планируете сгибать. Возможно, это будет листовой прокат, а может – прутки или трубы. Некоторые модели гибочного инструмента универсальны и снабжены съемными приспособлениями для фиксации заготовок любого профиля

Другие более специализированы и подходят для придания формы металлопрокату только определенного типа

Некоторые модели гибочного инструмента универсальны и снабжены съемными приспособлениями для фиксации заготовок любого профиля. Другие более специализированы и подходят для придания формы металлопрокату только определенного типа.

Также стоит подумать о том, в каком положении вы планируете сгибать металл. Часть станков работают только в одном положении, например, предусматривают горизонтальное положение заготовки при работе. Более широкий функционал имеют универсальные инструменты, например, Blacksmith M3-G, которые можно устанавливать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Гибка металла. Способы, инструмент для гибки металла

Процессом гибки называют слесарную операцию, с помощью которой заготовка из металла при деформации принимает требуемую пространственную форму. В практике слесарного дела слесарю часто приходится изгибать заготовки из листового, полосового и круглого материала под углом, с определенным радиусом, выгибать разной формы кривые (угольники, петли, скобы и т.д). Для выполнения данной работы необходимо предварительно определить длину развернутой заготовки.

Когда толщина заготовки превышает 4 мм применяют горячую гибку.

В процессе гибки металл подвергается одновременному воздействию растягивающих и сжимающих усилий. На наружной стороне детали в месте изгиба волокна металла растягиваются и длина их увеличивается; на внутренней же, наоборот, волокна сжимаются и длина их укорачивается. И только нейтральный слой, или, как принято называть, нейтральная линия, в момент сгиба, полагают, не испытывает ни сжатия, ни растяжения, и поэтому длина нейтральной линии после изгиба детали не изменяется.

При гибке металла приходится преодолевать силы упругости заготовки из металла.

Упругостью называется свойство заготовки из металла, благодаря которому деталь восстанавливает после снятия нагрузки свои первоначальные форму и размеры. При нормальных температурах, ограниченных скоростью и продолжительностью деформации, деталь с достаточной точностью можно считать

упругой до тех пор, пока возникающие в ней напряжения и деформации не превзошли определенного значения предела упругости. Поэтому согнутая на определенный угол деталь после снятия напряжения стремится, как пружина, расправиться, т.е. угол загиба всегда несколько увеличивается, а деталь немного выпрямляется. Поэтому при изготовлении деталей гибкой следует учитывать пружинящие свойства металла.

Пластичностью называется способность материала сохранять полностью или частично деформацию, получившуюся под действием приложенных сил и по прекращении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал можно считать пластичным или хрупким. Однако пластичность и хрупкость не могут быть отнесены только к свойству материала. Один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может проявляться как пластичный или как хрупкий.

Различают следующие стадии пластических деформаций:

• а) начало текучести – пластические деформации одного порядка с упругими;
• б) пластическое состояние при малых деформациях – пластические деформации велики по сравнению с упругими, но малы по сравнению с первоначальными изменениями размеров или формы детали;
• в) пластическое состояние при больших деформациях (технологические пластические деформации) – размеры или формы детали меняются значительно.

Гибка сопровождается упругими и пластическими деформациями, что вызывает искажения первоначальной формы поперечного сечения заготовки, и уменьшением ее площади (утяжка) в зоне изгиба (рис. 1).

Рис. 1. Искажение формы заготовки при изгибе: а – круглого сечения; б – прямоугольного сечения; в – утяжка

Кроме того, возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Напряжения внешних волокон при относительно малом r в этих волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины). Эти дефекты тем вероятнее, чем меньше радиус закругления и чем больше угол загиба. Чтобы исключить появление дефектов, необходимо выдержать минимальный радиус гибки.

Минимальный радиус гибки приближенно определяется по формуле: r=S·k, где r – радиус гибки, k – коэффициент, зависящий от материала и направления проката, S – толщина материала. При гибке поперек волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k=0,25–0,3, для стали мягкой – k=0,5 и для стали средней твердости – k=0,8. При гибке вдоль волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k= 0,4–0,45, для стали мягкой – k=1,2 и для стали средней твердости – k=1,5. Зачисткой кромок перед гибкой можно снизить k в 1,5, а иногда и в 2 раза.

Длина заготовки L при гибке определяется суммой длин прямых участков и длин нейтральных осей изогнутых участков, например, L= l1+ l2+ l (рис. 2).

где φ – угол дуги f в градусах (φ=180° – β ); x – расстояние от внутренней плоскости до нейтральной оси в мм.

Рис. 2. Схема составляющих длины согнутой полосы

При относительно малом r растяжение материала в наружных волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).

Гибка профилей

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

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