Усилие гибки листового металла

Гибка металлов: методы и технологические особенности

«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.

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.

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:

В каждом каталоге и на каждом прессе вы можете найти таблицу, показывающую требуемое усилие ( Р ) в кН на 1000 мм длины гиба ( L ) в зависимости от:

  • толщины листа ( S ) в мм
  • предела прочности ( Rm ) в Н/мм2
  • V — ширины раскрытия матрицы ( V ) в мм
  • внутреннего радиуса согнутого листа ( Ri) в мм
  • минимальной высоты отогнутой полки ( B ) в мм

Пример подобной таблицы Необходимое усилие для гибки 1 метра листа в тоннах. Предел прочности 42-45 кг/мм2.
Рекомендуемое соотношение параметров и усилия


1,42 — это эмпирический коэффициент, который учитывает трение между кромками матрицы и обрабатываемым материалом.
Другая формула дает похожие результаты:

3. «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 гиба
Длина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%.
Например:

Калькулятор усилия гибки

В списке представлены наиболее распространенные виды металла. Пожалуйста, выберите нужный и его предел прочности!

Yrittäjänkulma 5, 33710 Tampere
FINLAND
Посмотреть карту »

О компании

Листогибочные прессы

Услуги по модернизации листогибочных прессов

Листогибочный инструмент

Сервис и запчасти

Our website uses cookies to improve your experience and to display advertisements. If you do not accept the use of cookies, you have to change your browser’s settings. Learn more. I accept the use of cookies by continuing to use the website

The website belongs to Fonecta´s website network and the website use cookies to enable the functioning of the site and target advertising. The user can choose to prevent or erase cookies from the browser’s settings or deny targeted advertising by visiting the opt out -web site of partners who do targeted advertising. If the user continues to browse the web sites after the given information and options, the user gives the consent to use cookies.

Use of Cookies on this website

A cookie is file saved on the user’s computer by the provider of the web service. In practice cookies are small, anonymous text files saved inside a user’s web browser cache. The web server or service can read the cookie on later visits to the same site, enabling the service to recognize the browser and user as the same visitor as earlier. The cookie may only be used by the server that saved it in the first place and the user may not be identified as a specific person based on cookie data. Cookies pose no threat to the user’s devices.

We use cookies to collect data how and when our web sites are used: e.g. from which web site the user moved to the site, when and which sites is browsed, which browser is used, screen resolution, operating system and version and the IP address.

Читать еще:  Укладка подложки под ламинат своими руками

There are two types of cookies: session cookies and persistent cookies. Session cookies expire as a user quits using a web service, whereas persistent cookies are stored in the user’s browser for a fixed time or until deleted by the user. Cookies make websites easier to use and enable some functionalities like recalling a session, personifying the website for the user and making log-ins easier.

So called first party cookies are placed by the web site that is shown in the address bar. Besides this, cookies from third parties such as advertising networks, measurement and tracking service providers, advertising technology vendors and social media services are used.

Purpose of cookies

We use cookies in order to enable the functionality of our services. We can also use cookies to collect data about the devices and web browsers users make use of while visiting our website. The collected data may be used for analytics or targeted marketing. Utilizing cookies will make the use of our services easier for the users and result in marketing that is more targeted and relevant for each and every user.

The cookie includes only a unique identifier that enables us to identify the web browser visiting the website.

The data collected from the web sites are used to form target groups in Fonecta’s network and expand the existing target audience with a so called Look-a-like modelling. The target group data may be transferred to third parties who want to show advertises to users that are likely to be interesting for the users. The third parties may combine target group information from Fonecta’s advertising network websites to their own data, to purchase advertising space from the websites users who are interested about the advertisers products or services browse. You can find more information from: https://www.fonecta.fi/info/hyodyllista-tietoa/tietoa-evasteista/#english

How to influence

By browsing our website you give us your informed consent to the data processing as described above. You may disable the use of cookies or do private browsing («Private Browsing», «Incognito» or «InPrivate»). This way the web sites you visit do not collect data with cookies. You should notice that many web sites do not function or display properly without cookies.

You can erase your web browser’s cookie cache through the web browser settings. Erasing a cookie will delete the unique identifier stored inside the browser cache along with the web usage profile attached thereto. Erasing cookie cache will not prevent the storage of new cookies in the future. More information how to erase or prevent cookies can be found from the manuals of that specific browser’s developer

You can deny third party targeted advertising at Your Online Choices. The partners Fonecta use and links to web sites where you can deny targeted advertising can be found at: https://www.fonecta.fi/info/hyodyllista-tietoa/tietoa-evasteista/#english

You should notice that cookie options are browser specific. This mean that if you use several browsers, you have to select the options from each browser one by one.

Определение усилия и затрачиваемой работы при гибке

Определение усилия и затрачиваемой работы при гибке

Определение усилия при гибке полосы или прутка, зажатого одним концом

Схему такой заготовки можно рассматривать как консольную балку, защемленную одним концом, на другом конце которой действует сила Р на расстоянии х. Тогда для полосового материала будем иметь

для пруткового материала

Таким же образом выводятся формулы для определения усилия гибки в штампах.

Определение усилия при гибке полосы на одноугловом штампе

Рис. 1. Схема к расчету усилия гибки плоских деталей

Данная задача сводится к случаю балки, лежащей на двух опорах с расстоянием между ними, равным lx, и нагруженной посередине усилием Р пока без учета силы трения (рис. 1, а).

Применяя формулу (160 см. предыдущую. стр.),

найдем, что изгибающий момент

откуда усилие гибки для любого положения пуансона

Наименьшее усилие будет в начале гибки, когда 1х=1, наибольшее усилие получается в конце гибки при lx=lк=2r sin ах/2.

Так как кроме усилия, необходимого непосредственно для гибки, приходится также преодолевать силу трения между скользящими плоскостями детали и рабочими частями штампа (если разложить Р на две силы, перпендикулярные к рабочим стенкам штампа), то действительное усилие Р будет всегда больше на величину силы трения Ртр, которую при коэффициенте трения μ = 0,3 можно принять с некоторым запасом Ртр = 0,3Ро. Тогда

Определение усилия при гибке полосы П-образной формы (типа скобы) на двухугловом штампе

Рассматриваем этот случай как балку, загибаемую вокруг рабочих кромок пуансона в двух заделанных точках Е (рис. 1, б).

Из условия равенства изгибающих моментов внешних и внутренних сил можно вывести уравнение

где lв — переменное плечо, уменьшающееся по мере опускания (от максимального его значения ОпА) пуансона и определяемое из геометрических соотношений, а именно:

Здесь с — коэффициент, определяемый по табл. 9.

Выражение (170) получается на основании следующих соображений. По мере опускания пуансона плечо lв уменьшается не только в результате гибки материала на закруглении матрицы, но в результате перемещения крайней точки контакта материала с закруглением пуансона.

Усилие, потребное непосредственно для гибки (при работе на провал), при любом положении пуансона

Действительное усилие с учетом трения (при работе на провал)

Наименьшее усилие гибки будет при горизонтальном положении полосы в начале гибки (при lb mах = rn + s + cs + rм), наибольшее — в конце, когда угол а будет приближаться к 90° и sin а = 1 (при lb mах = s + cs). Тогда

В случае гибки с пружинным выталкивателем, применяемым для получения плоского дна, усилие гибки Р′ следует увеличить на 25-30%, тогда Р′mах = (1,25÷1,30) Рmах.

Если деталь после гибки подвергается правке, то, поскольку правка следует за гибкой и не совпадает с ней во времени (производится в конце процесса гибки), усилие, необходимое для правки Pпр, определяют по формуле

где Fпр — площадь материала, подлежащего правке, мм 2 ; рпр — давление правки при гибке; берется в зависимости от рода материала и его толщины в пределах 30-150 МПа, а именно:

Для алюминия АД, АД1. 30-60

» латуни Л63 . 60-100

» сталей 10-20 . 80-120

» сталей 25-35 . 100-150

Для более толстых материалов (s > 3 мм) следует брать большие значения Pпр. По этому максимальному усилию (поскольку усилие правки значительно больше усилия гибки) и подбирают пресс как при одноугловой, так и при двухугловой гибке.

Работу (в Дж), затрачиваемую при гибке, можно определить с достаточной для практики степенью точности из выражения

где Pmах — максимальное усилие гибки, Н; h = l + rn + rm — величина полного перемещения пуансона в матрицу (активная высота), мм; l — глубина матрицы, мм.

Рис. 2. Деталь к примеру по расчету

усилия и затрачиваемой работы при гибке

Пример. Определить величину усилия и затрачиваемой работы при гибке стальной скобы вида (рис. 2) с размерами b — 60 мм, s = 3 мм, l1 = l3 = 35 мм, l2 = 130 мм (r = 2s = 6 мм; R = r + s = 9 мм).

Читать еще:  Фрезер из дрели своими руками

Механические характеристики материала (сталь 20) следующие: σв = 420 МПа; σт = 250 МПа; δ10 = 25%; εвв) = 0,8δ10 = 0,20; ψв = δв/(1 + εв) = 0,20/1,20 = 0,17.

Из табл. 8 находим, что минимально допустимый радиус гибки rmin = rn = 0,50s = 1,5 мм.

Из табл. 9 устанавливаем, что cs = 0,1 s = 0,3 мм; радиус закругления матрицы принимаем равным rм = 2s = 6 мм, глубину матрицы l = 20 мм;

Тогда изгибающий момент с учетом трения (при а = 90° и μ = 0,3) при

гибке на провал определится по формуле (160)

М =1,3·2bs 2 /6·(1,5 + εв) σв = (1,3·2·60·9 2 )/6·(1,5 + 0,20)·420= 146 Дж.

Если определить изгибающий момент из зависимости (153), предварительно найдя σт0 и П ,

Как видно из приведенных расчетов, изгибающий момент, определяемый по более точной формуле, имеет несколько большую величину, чем по формуле (160). Однако разница между этими величинами небольшая, меньше 4%, что указывает на возможность в практических условиях пользоваться упрощенными зависимостями.

Максимальное усилие гибки определится по формуле (173)

При работе с противодавлением пружины, равным 25% от Рmax — 12,54 кН, общее усилие гибки составит

Р′max = 50,15 + 12,54 = 62,69 кН.

Если деталь в конце хода пресса будет подвергаться правке, то усилие правки

По этому усилию следует подбирать пресс.

Затрачиваемая работа (для первого случая)

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2014.01.28 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Особенности гибки металлического листа

19.02.2018
Любой изгибаемый металлический лист обладает упругими свойствами. После прохождения пластической деформации металл стремится вернуться в исходное положение. Частичное восстановление формы согнутой заготовки после прекращения формирующего воздействия называется пружинением.

Существуют различные конструктивные и технологические приёмы, при помощи которых можно компенсировать пружинение металла:

  • Изменение угла гиба на величину угла пружинения;
  • Применение для гибки прессов, оснащённых гидравлическим приводом, где возможно контролировать уровень остаточных деформаций в зоне гибки металла;
  • Использование для гибки металла, который предварительно пройдет отжиг, но при этом способе придется вводить еще одну технологическую операцию по очистке металла от окалины. Кроме того потребуется печь достаточных габаритов и высококвалифицированные специалистов по закалке. Способ подходит для толстостенных труб или металлов большой толщины и высоким сопротивлением деформации.
  • Применение различных конструктивных элементов на гибочном пуансоне или матрице в штамповочной оснастке, которые и компенсируют пружинение. Для мало- и среднесерийного производства такой способ не подходит, так как штампы в нем практически не окупаются и соответственно не используются.

Оборудование для операций гибки выбирается в зависимости от следующих факторов:

  • Возможностями и точностями, которые есть у конкретного станка для гибки и количества приспособлений;
  • Марками применяемого в производстве листового проката;
  • Видом и количеством продукции, которая будет обрабатываться на этом оборудовании.

В основном сегодня листы металла гнутся двумя способами. У каждого способа есть преимущества и недостатки.
Метод свободной гибки.
Такой метод дает возможность ускорить и упростить как гибку листа стали, так и производства шкафов и корпусов из листовой стали в целом.
К плюсам такого метода также надо отнести:
+ меньший износ инструмента, долговечность;
+ универсальность применения одного и того же инструмента на различных гибах;
+ себестоимость гиба;
К минусам свободной гибки можно отнести:
— нестабильность повторяемости гибов в зависимости от качества листового металла;
— невозможность применения инструмента в специфических гибах.

Метод калибровки.
Преимущества данного метода:
+ высокая точность гибов;
+ высокая повторяемость при массовости изделий.
В тоже время имеется ряд недостатков гибки калибровкой:
— высокая себестоимость гибов при малых партиях;
— низкая универсальность применения инструмента к различным гибам и толщинам листового металла, отсюда частая переналадка и смена инструмента;
— требуемое усилие для гибки больше, чем при свободной гибке;
— повышенная нагрузка на инструмент, как следствие повышенный износ.

В производстве и машиностроении в основном можно встретить листогибочный пресс, оснащенный гидравлическим приводом, Это оборудование позволяет изготавливать изделия достаточной точности.
Гидравлический листогиб появился в производстве в 20 веке, заменяя ручные или кривошипные пресса для гибки листового металла.
Ручной пресс эффективен и экономичен в единичном использовании. Его недостатки – это в первую очередь невысокую точность и необходимость прикладывать значительные физические усилия при его эксплуатации. Потому такое оборудование в основном используется для гибки жести и толщин до 1мм при малых партиях деталей. Кривошипные листогибочные пресса имеют собственные недостатки:

  • Значительный шум и сильная вибрация в процессе работы;
  • Высокий риск травмирования рабочего;
  • Высокий расход электроэнергии при эксплуатации;
  • Переналадка кривошипных прессов занимает длительный период времени и сама по себе является сложным процессом.

Листогибочные прессы с пневматическим приводом находят свое применение в современном производстве, однако для них необходима централизованная высокопроизводительная сеть сжатого воздуха с мощным компрессором. Подобные станки для гибки не слишком распространены на рынке оборудования и имеют серьезный недостаток: даже при увеличении размеров станка развиваемое им усилие позволяет гнуть листы металла только малой толщины. Листогиб гидравлический имеет самую высокую мощность среди оборудования для гибки. Его главные достоинства:

  1. экономичное потребление электроэнергии;
  2. высокий уровень безопасности;
  3. высокая надежность;
  4. возможность изготавливать изделия высокого качества;
  5. возможность варьировать усилие гибки в зависимости от детали.

В настоящее время гидравлические листогибы, увеличили список функциональных возможностей, что сделало их более удобными и безопасными в эксплуатации. Для этого к прессам разработали дополнительные устройства, например такие как:

  1. система ЧПУ для листогибочного пресса, оснащенная графическим пользовательским интерфейсом, в состоянии самостоятельно определять режимы и последовательность выполнения технологических операций;
  2. механизмы и датчики, обеспечивающие защиту оператора станка от травм;
  3. электронные датчики, которые отвечают за регулировку скорости перемещения верхней траверсы;
  4. индикатор и возможность компенсировать прогиб балки станины;
  5. задний упор, который имеет до 5 программируемых осей.

Оснащение современного листогибочного пресса дополнительными механизмами позволяет использовать его для успешного решения различных технологических задач:

  • изготовления деталей из листовой стали и других металлов и сплавов, которые в точности соответствуют заданным параметрам конструкторской документации;
  • выполнения качественной и недорогой гибки изделий из листов стали, алюминия, меди и других металлов и сплавов различной толщины;

Листогибы гидравлические являются практически незаменимым оборудованием при производстве изделий следующего назначения:

  • корпусных деталей для бытового и промышленного оборудования;
  • электротехнических корпусов и шкафов различного назначения;
  • элементов металлической мебели;
  • согнутых металлических изделий любого другого назначения.

На листогибе , используя специальный инструмент, можно успешно изготавливать заготовки из листового металла цилиндрической и конической формы.
При разработке технологии изготовления гнутых деталей из листового металла на гидравлическом листогибочном станке, учитывают несколько основных параметров:

  • рабочая длина используемого оборудования;
  • максимальное усилие пресса;
  • имеющийся набор инструмента для листогиба (ножей и матриц);
  • расстояние между боковыми стойками станка;
  • скорость, с которой выполняются рабочие операции;
  • высота, на которое максимально может подниматься нож-пуансон и другие особенности.

В средне- и мелкосерийном производстве листогибочный пресс с ЧПУ исключительно удобен — память программируемого устройства с ЧПУ может хранить несколько сотен программ на различные детали. Оператору достаточно загрузить требуемую программу из памяти листогиба, чтобы станок начал использовать другую программу для иного вида изделий. Временами требуется заменить матрицу и пуансон-нож, что также занимает минимум времени и не требует больших физических усилий.
Листогиб гидравлический с ЧПУ быстро настраивается на выпуск совершенно нового типа деталей, не занесенных в память компьютера. Внести изменения можно либо с консольного пульта управления непосредственно на станке, либо с дистанционного дисплея, или готовая программа загружается по локальной сети с сервера цеха.
Возможность варьировать усилие гибки в зависимости от детали позволяет не допускать излома металла даже при высокой скорости работы.
Для упрощения использования листогиба гидравлического разработаны и повсеместно используются рекомендованные таблицы усилий гиба.
В таблице используются параметры инструмента, такие как ширина канала матрицы V, минимальный высота гиба Lmin, толщина листового металла s (и его вид) и внутренний радиус гиба R. Кроме того важен и угол ножа листогибочного пресса. Обычно используется таблица одного из производителей инструмента для гибки листового металла.

Читать еще:  Фуганок из электрорубанка своими руками

Таким образом, возможность изготовления определенной детали будет зависеть не только от вида металла и толщины листа, но и от размера (высоты) отгибаемой полки, усилия имеющегося оборудования, длины самого гиба и потребного для этого набора инструмента.

Технология гибки листового металла

Гибка листового металла — одна из распространенных операций холодного и горячего деформирования. Она отличается малой энергоемкостью.

Гибка листового металла — одна из распространенных операций холодного и горячего деформирования. Она отличается малой энергоемкостью, и при правильной разработке техпроцесса позволяет успешно производить из плоских заготовок пространственные изделия различной формы и размеров.

Классификация и особенности процесса

В соответствии с поставленными задачами технология гибки листового металла разрабатывается для следующих вариантов:

  1. Одноугловая (называемая иногда V-образной гибкой).
  2. Двухугловая или П-образная гибка.
  3. Многоугловая гибка.
  4. Радиусная гибка листового металла (закатка) — получение изделий типа петель, хомутов из оцинковки и пр.

Усилия при гибке невелики, поэтому ее преимущественно выполняют в холодном состоянии. Исключение составляет гибка стального листа из малопластичных металлов. К ним относятся дюралюминий, высокоуглеродистые стали (содержащие дополнительно значительный процент марганца и кремния), а также титан и его сплавы. Их, а также заготовки из толстолистового металла толщиной более 12…16 мм, гнут преимущественно вгорячую.

Гибку сочетают с прочими операциями листовой штамповки: резку и гибку, с вырубкой или пробивкой сочетают довольно часто. Поэтому для изготовления сложных многомерных деталей широко используются штампы, рассчитанные на несколько переходов.

Особым случаем гибки листового металла считается гибка с растяжением, которую используют для получения длинных и узких деталей с большими радиусами гибки.

  • Вертикальные листогибочные прессы с механическим или гидравлическим приводом;
  • Горизонтальные гидропрессы с двумя ползунами;
  • Кузнечные бульдозеры — горизонтально-гибочные машины;
  • Трубо- и профилегибы;
  • Универсально-гибочные автоматы.

Для получения уникальных по форме и размерам конструкций, в частности, котлов турбин и т.п., применяют и экзотические технологии гибки листовой стали, например, энергией взрыва. В противоположность этому, вопрос — как гнуть жесть — не вызывает сложностей, поскольку пластичность этого материала — весьма высокая.

Характерная особенность листогибочных машин — сниженные скорости деформирования, увеличенные размеры штампового пространства, сравнительно небольшие показатели энергопотребления. Последнее является основанием для широкого производства ручных гибочных станков, предназначенных для деформации оцинкованного материала. Они особо популярны в небольших мастерских, а также у индивидуальных пользователей.

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, баланс напряжений и деформаций состояния в заготовке определить затруднительно. В процессе изгиба материала в нем возникают напряжения, вначале — упругие, а далее — пластические. При этом гибка листового материала отличается значительной неравномерностью деформации: она более интенсивна в углах гибки, и практически незаметна у торцов листовой заготовки. Гибка тонколистового металла отличается тем, что внутренние его слои сжимаются, а наружные — растягиваются. Условную линию, которая разделяет эти зоны, называют нейтральным слоем, и его точное определение является одним из условий бездефектной гибки.

В процессе изгиба металлопрокат получает следующие искажения формы:

  • Изменение толщины, особенно для толстолистовых заготовок;
  • Распружинивание/пружинение — самопроизвольное изменение конечного угла гибки;
  • Складкообразование металлического листа;
  • Появление линий течения металла.

Все эти обстоятельства необходимо учитывать, разрабатывая технологический процесс штамповки.

Этапы и последовательность технологии

Разработка проводится в следующей последовательности:

  1. Анализируется конструкция детали.
  2. Рассчитывается усилие и работа процесса.
  3. Подбирается типоразмер производственного оборудования.
  4. Разрабатывается чертеж исходной заготовки.
  5. Рассчитываются переходы деформирования.
  6. Проектируется технологическая оснастка.

Анализ соответствия возможностей исходного материала необходим для того, чтобы выяснить его пригодность для штамповки по размерам, приведенным на чертеже готовой детали. Этап выполняют по следующим позициям:

  • Проверка пластических способностей металла и сопоставление результата с уровнем напряжений, которые возникают при гибке. Для малопластичных металлов и сплавов процесс приходится дробить на несколько переходов, а между ними планировать межоперационный отжиг, который повышает пластичность;
  • Возможность получения радиуса гиба, при котором не произойдет трещинообразования материала;
  • Определение вероятных искажений профиля или толщины заготовки после обработки давлением, особенно при сложных контурах у детали;

По результатам анализа иногда принимают решение о замене исходного материала на более пластичный, о необходимости предварительной разупрочняющей термической обработки, либо используют подогрев заготовки перед деформацией.

Радиус гибки rmin вычисляют с учетом пластичности металла заготовки, соотношения ее размеров и скорости, с которой будет проводиться деформирование (гидропрессы, с их пониженными скоростями передвижения ползуна, предпочтительнее более скоростных механических прессов). При уменьшении значения rmin все металлы претерпевают так называемое утонение — уменьшение первоначальной толщины заготовки. Интенсивность утонения определяет коэффициент утонения λ, %, который показывает, на сколько уменьшится толщина конечного изделия. Если это значение оказывается более критичного, то исходную толщину s металла заготовки приходится увеличивать.

Для малоуглеродистых листовых сталей соответствие между вышеуказанными параметрами приведено в таблице (см. табл. 1).

Таблица 1

Таким образом, при определенных условиях металл заготовки может даже несколько выпучиваться.

а при больших деформациях — более точное уравнение вида

Таблица 2

Эффект вероятного пружинения можно учесть при помощи данных по фактическим углам пружинения β, которые приведены в таблице 3. Данные в таблице соответствуют условиям одноугловой гибки.

Таблица 3

Определение усилия гибки

Для расчета силовых параметров уточняют, как будет выполняться деформирование. Оно возможно изгибающим моментом, когда заготовка укладывается по фиксаторам/упорам, и далее деформируется свободно, либо усилием, когда в завершающий момент процесса полуфабрикат опирается на рабочую поверхность матрицы. Свободная гибка проще и менее энергоемка, зато гибка с калибровкой дает возможность получать более точные детали.

Если упрочнение металла невелико (например, гнется изделие из алюминия, либо малоуглеродистой стали), то момент можно вычислить по зависимости:

где σт — предел текучести материала заготовки перед штамповкой.

Больший угол гиба (свыше 45 0 ) должен учитывать интенсивность упрочнения заготовки, которая зависит от размеров ее поперечного сечения:

где b — ширина заготовки.

Для расчета значений технологического усилия Р используют следующие зависимости. При одноугловой свободной гибке

наибольшая деформация сечения заготовки;

σв — значение предела материала на прочность.

где Fпр — площадь проекции заготовки, подвергаемой изгибу;

pпр — удельное усилие гибки с калибровкой, которое зависит от материала изделия:

  • Для алюминия — 30…60 МПа;
  • Для малоуглеродистых сталей — 75…110 МПа;
  • Для среднеуглеродистых сталей — 120…150 МПА;
  • Для латуней — 70…100 МПа.

Для выбора типоразмера оборудования, рассчитанные усилия увеличивают на 25…30%, и сравнивают полученный результат с номинальными (паспортными) значениями.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector