Что такое гибка металлопроката
Технологии гибки и правки металла
Гибка металла, как альтернатива другим способам обработки металла, например, сварке, резке или клепке, имеет следующие преимущества:
Гибка металла представляет собой способ придать заготовке новую форму тем или иным способом. При этом отсутствует выборка материала, резка или сварка. Необходимый результат достигается только за счет его пластического деформирования. При изгибании происходит сжатие одних слоев исходной детали и растяжение других. Такая операция близка по сути правке металла, при которой устраняются дефекты заготовок в виде выпуклостей, вогнутостей или волнистости.
Гибка металла, как альтернатива другим способам обработки металла, например, сварке, резке или клепке, имеет следующие преимущества:
Существует несколько видов гибки металла. Все они определяются типом исходной заготовки, в качестве которой выступает, как правило, стандартный производственный сортамент. Перечислим самые распространенные из них.
Гибка листового металла
Технология гибки металла, представляющего собой лист, реализуется на специальных станках — листогибах. По способу гиба такие механизмы можно разделить на три вида:
Одной из широко применяемых разновидностей листогибочного оборудования являются фальцегибочные или фальцепрокатные станки, которые предназначены для работы с тонким листом. Такое оборудование используют при изготовлении фальцевой кровли, воздуховодов, дымоходов.
Гибка металлических труб
Роликовые трубогибочные станки используют метод холодной деформации металла, называемой вальцовкой. Такой станок работает с металлами любой твердости: от цветных до титана и его сплавов. Угол загиба может достигать 360 градусов, а длина сгибаемой заготовки нередко превышает 5 метров.
Для гибки тонкостенных труб применяют дорновые трубогибы, в которых используется специальная оснастка, называемая дорном. Это приспособление помещается в полость трубы в месте изгиба и препятствует возникновению деформаций металлических стенок.
Гибка металлопроката
Самой сложной, но и самой востребованной у заказчиков технологической операцией, считается гибка стали, в том числе, и нержавеющей. Для того чтобы придать прочному стальному листу нужную конфигурацию, предварительно делается расчет развертки.
Затем она переносится на лист, где с помощью лазера производится его «раскрой». И только после этого заготовку из стали помещают под специальный гидравлический пресс, где по заданным параметрам выполняется процесс гибки.
Кроме нержавейки, в машиностроении часто применяют фасонные детали, выполненные из титановых сплавов. Титан более податливый материал, чем сталь, тем не менее, обработка его методом гнутья не является простым делом. Для работы с титаном используют специальные гибочные прессы. На них можно придать нужную форму титановой заготовке, причем как холодным, так и горячим способом.
Как видим, можно получить готовую деталь любой конфигурации — важно лишь правильно подобрать оборудование и выполнить точные расчеты гиба. Плюсом гибки стали является отсутствие сварных элементов, что означает и отсутствие опасности возникновения коррозии в местах сварных швов.
Гибка металла
Гибка металла – это метод изменения формы заготовки. Такое изменение выполняют без какой-либо выборки материала, а именно резания или электросварки.
Требуемый результат получают за счет использования деформирования металла. При гибке сжимают внутренний слой материала и растягивают наружный. Чем-то операция гибки сродни правке, применение которой устраняет дефекты – выпуклости и волнистости.
Разновидности и конструкция гибочных станков
Гибку листового металла производят на специализированном оборудовании – листогибах. По принципу действия, станки для гибки металла, можно условно разделить на несколько видов:
Универсальный гибочный станок
Универсальный. При работе этого станка, лист укладывают в закрепленную матрицу и при содействии пуансона ему придают требуемую форму. Пуансоны выполняют в нескольких исполнения, которые отличаются друг от друга формой и размерами, например, углом. На матрице, как правило, выполняют паз в форме угла.
Универсальные прессы легко перенастраиваются и способны решить множество технологических задач.
Поворотный. Этот станок состоит из траверсы, так называют гибочную балку, гибочной балки и заднего упора. Прижимная балка необходима для фиксации листа металла к станине. Сгибание листа осуществляет гибочная балка. По сути, она и есть главный рабочий элемент этого станка.
Ротационный. В конструкцию такого оборудования может входить несколько валов (валков). Они вращаются вокруг своей оси. Кроме того рабочие валки могут перемещаться в вертикальной плоскости. Лист металла помещают в пространство между валами и перемещая их по вертикали регулируют будущий радиус гибки. После того, как лист пройдет между вращающимися валами он получит требуемую форму.
Станок для гибки металла может работать от мускульной силы человека, гидравлического, пневматического, электрического (электромеханического) или механического привода.
Для работы с металлом небольшой толщины применяют фальцегибочные или фальцепрокатные станки. Их широко применяют при работе с кровельным листом, создании вентиляционных коробов и пр.
Виды гибочных станков
В состав гибочных станков входит угломер. Его применяют при установке угла, под которым должен быть изогнут лист. Кроме этого узла, не последнюю роль играют ограничители, регулирующие предельную высоту получаемого изделия.
Рабочая длина гибки и предельная толщина металла у каждого типа станка строго индивидуальна.
На практике применяют следующие типы гибочных станков.
Ручное оборудование для гибки металла
Ручное оборудование обладает небольшими габаритами, может быть легко перевезено из одного места в другое. Его применяют на единичном производстве. На ручных станках выполняют работы по получению деталей, выполненных из разных материалов, например, алюминия, меди, оцинкованной стали. Работа на таком станке не требует какой-либо специальной подготовки.
Электромеханическое оборудование для гибки металла
Механическое оборудование использует в своей работе энергию маховика, специально для этого раскручиваемый. Станки с электромеханическим приводом работают за счет приводной станции, которые включают в свой состав электрический двигатель, редуктор, ремни или цепи. Гидравлические агрегаты работают от энергии получаемой от гидравлического цилиндра.
Кстати, для бережного гиба листов, особенно тех, на которые нанесено покрытие, применяют листогибы, применяющие сжатый воздух.
Существуют и такие устройства, как электромагнитные. Их довольно часто применяют при изготовлении ящиков и коробов. Рабочим инструментом в таком оборудовании являются мощные электромагниты, под воздействием которых происходит гибка листа.
Отдельный класс гибочного оборудование – носимые (мобильные), как правило, их применяют непосредственно на рабочем месте, например, на стройплощадке.
Преимущества и недостатки гибочных станков
Как и любое оборудование для гибки обладает рядом достоинств. К ним можно отнести – прочность получаемых готовых деталей. Применение станков для гибки позволяет формировать детали без применения сварки и резки. После выполнения операции гибки, в месте ее выполнения снижается вероятность появления коррозионных явлений.
Расчет усилия гибки позволяет создать прочное изделие
Применение гибочных станков позволяет создавать цельные конструкции, причем в составе такого изделия возможно получение разносторонних гибов и углов.
Но, надо понимать и то, что гибочное оборудование довольно дорого стоит. Операции по изгибу листов обладают высокой трудоемкостью, особенно если эти работы выполняют на оборудовании, предназначенном для ручных работ.
Но перечисленные недостатки с лихвой компенсируются качеством получаемых изделий.
Принцип работы различных листогибочных станков
Технологическое оборудование, применяемое на современном производстве по созданию металлических конструкций, позволяет получать из листового материала готовые детали с разными габаритами и формами.
Гибка прокаткой в роликах
Ручные листогибы
Эти конструкции имеют ряд особенностей, в частности, у них существуют ограничения на глубину закладки заготовки, максимальной толщины металла, его шириной, точнее длиной гибки. Чем тоньше металл, тем длина гибки больше. Чаще всего, их применяют для гибки тонколистового металла.
Гибка ручным листогибом
Работа ручной установки строится следующим образом:
Верхней балкой лист прижимается к рабочему столу. Необходимый угол гиба получают путем подъема нижней, поворотной балки. Используя это станок необходимо иметь в виду то, что толщина листа, который может быть обработан, не должна превышать 2 мм.
Ручные листогибы обладают небольшой массой, и это позволяет их использовать и в стационарных условиях, и непосредственно на рабочем месте, например, на строительной площадке.
Гидравлические листогибы
Эти станки используют в качестве источника энергии жидкость. Насос, встроенный в систему, он создает избыточное давление, под действием которого плунжер, передвигает подвижную поперечную балку.
Лист, подлежащий обработке, прижимают к рабочему столу, и движение поперечной балки выполняет, правку и гибку листа.
Листогибы этого класса используют для обработки заготовок по всей длине рабочего стола, кроме того, с их помощью выполняют глубокую вытяжку металла.
Гидравлические цилиндры отличаются точностью позиционирования и высокой эффективностью работы. Их применение позволяет контролировать величину перемещения, скорость и движение частей гидравлической системы.
Станки с гидравлическим приводом применят для производства доборных комплектующих, воздуховодных коробов, деталей кровельного покрытия. С помощью этого оборудования изготавливают рекламные конструкции, выполняют внешнюю и внутреннюю отделку зданий и сооружений.
Использование гидравлического оборудования позволяет обрабатывать листы с большей толщиной, например, до 4 – 8 мм. Разумеется, эта величина зависит от марки обрабатываемого материала.
Электромеханические листогибы
Конструкция этого оборудования состоит из станины, поворотной балки для загиба листа. Кроме поворотной балки, на станке устанавливают балку собранную из профильных сенментов, которая прижимает лист. Для безопасности оператора на станке этого типа реализовано педальное управление.
Листогибы этого типа позволяют выполнять гибку металла с большой длиной. Их используют для обработки разных материалов, в том числе оцинковку, холоднокатаную сталь толщиной 2,5 мм.
Станки этого типа задействуют на производстве отливов, подоконников, конструкций для вентиляционных систем.
Гибка металла и ее основные способы
Гибка листа
Следует понимать, что операции гиба металла не ограничиваются работой с листовым металлом. При создании металлоконструкций разного назначения возникает потребность в использовании гнутых труб или профиля.
Радиусная гибка листа
Радиусная гибка листового металла выполняется на вышеописанном оборудовании. При ее исполнении важно подобрать правильный линейный размер заготовки. Проектировщик должен помнить о том, что длина заготовки, должна быть чуть больше, чем длина готовой детали. Это связано со спецификой гибочной операции. Дело в том, что при изменении положения одной части листа относительно другой, внутренние слои металла сжимаются, а наружные вытягиваются. То есть перед тем как выполнять радиусную гибку металла необходимо тщательно просчитать геометрические параметры заготовки.
Для расчета радиуса гиба достаточно использовать табличные данные, которые можно найти практически в любом инженерном справочнике.
Гибка труб
Трубы тоже можно изгибать в соответствии с требованиями рабочей документации. Существует несколько методов – ручной и механизированный. Кстати, в повседневной жизни гнутые трубы можно встретить на ограждениях и перилах, установленных в жилых домах и помещениях другого назначения.
Гибка гидравлических труб
Чаще всего трубы зашибают по радиусу. Этот процесс позволяет формировать частичный или полный изгиб трубы. Причем, он не будет зависеть от формы и размера сечения. Процесс деформирования труб выглядит примерно следующим образом – при изгибании полого профиля на заготовку воздействует несколько сил, одна оказывает влияние на поверхность внутренней стенки, а вторая на внешнюю сторону профиля.
Процесс гибки круглых труб
При выполнении изгиба трубы существует опасность того, что при взаимодействии этих сил профиль трубы может деформироваться. В результате этого может произойти потеря соосности. Более того, при несоблюдении ряда технологических правил, труба может быть разорвана. При неравномерном изгибе возможно образование складок в месте сгиба. Причиной тому воздействие тангенциальных сил, возникающих в процессе деформации трубы.
Во избежание подобных явлений применяют холодную и горячую гибку трубы. Первый метод применяют для обработки труб с небольшим диаметром. Но в таком случае необходимо знать минимально допустимый радиус гиба, который проходит по осевой линии. Надо отметить, что применение местного разогрева трубы создает более комфортные условия для выполнения гиба трубы. Металл после нагрева получает пластичность, достаточную для выполнения заданной деформации. Метод горячей гибки применяют на трубах большого диаметра.
Преимущества гибки металла на станках с ЧПУ
Все чаще и чаще использование оборудования, работающего под управлением компьютера, становится нормой, нежели исключение. Такие станки можно увидеть практически на любом производстве, причем, вне зависимости от его масштабов. Использование специализированного ПО, позволяет не только поднять скорость обработки деталей, но и приводит к заметной экономии металла, повышению точности обработки заготовок.
Работа по обработке заготовок на гибочных станках под управлением ЧПУ выглядит следующим образом:
Использование систем управления позволяет добиться определенных преимуществ, перед другими способами обработки металла:
Кроме названных параметров нельзя не упомянуть и то, что работа по изготовлению продукцию может выполняться в режиме 7/24 без привлечения дополнительных человеческих ресурсов.
Гибка металла этапы технологического процесса
Процесс гибки металла состоит из нескольких шагов:
Гибка металла в гибочном штампе
После ее получения необходимо выполнить контрольно-измерительные операции. Эту работу выполняет или сменный мастер или сотрудник отдела технического контроля. Для выполнения этой операции необходимо использовать поверенный мерительный инструмент – линейку, рулетку, угломер и пр.
При выявлении каких-либо дефектов, необходимо внести изменения или в настройки оборудования или в текст управляющей программы.
Только после прохождения технического контроля деталь может быть допущена к дальнейшему использованию. В противном случае некондиционную продукцию надо отправлять или на переделку, или на утилизацию.
Гибка металла последующая обработка
По сути, гибочные операции носят промежуточных характер при изготовлении определенных узлов, например, элементов металлических лестниц. То есть, после гибки, полученные детали, отправляют на сборочное производство, где их устанавливают на место определенное в рабочей документации на изделие.
Если изделие не будет использоваться в составе других конструкций, то на ее поверхность наносят защитное коррозионно-стойкое покрытие. Это может быть грунтовка типа ГФ 21, или порошковая краска. Все зависит от назначения и условий эксплуатации готового изделия.
Зачем нужен самодельный листогиб
Гибка листового металла своими руками – это вполне осуществимая операции, которая может быть выполнена в домашних условиях. Но, многих домашних мастеров останавливает довольно высокая цена на листогибочные станки. Для нужд мелкосерийного производства или для работ по дому нет необходимости в установке сложных машин с гидравлическим проводом, а вполне хватит ручного станка.
Для того, что бы изготовить станок подобного рода необходимо иметь, как минимум эскизную документацию. Ее всегда можно найти в сети интернет, где ее можно или просто скачать, или купить. Но лучше всего изучить работу действующего ручного станка и полученные знания реализовать в металле.
На самом деле, для сооружения такого станка, потребуется некоторое количество метало проката, листового материала, сварочный аппарат и слесарный инструмент.
Листогиб своими руками
Станок для гибки листового металла состоит из следующих основных компонентов:
При изготовлении такого станка мастер должен помнить, что он управляется мускульной силой и поэтом рассчитывать на то, что можно будет обрабатывать металл с толщиной до 2 мм.
Основание для станка
Для изготовления станины потребуется некоторое количество профильного металлопроката. Это может быть швеллер или двутавровая балка.
Станина — основание для станка
При ее сборке необходимо помнить о том, что конструкция должна обладать жесткостью. От этого параметра зависит качество обработки металла.
Прижимное устройство
В качестве прижима, в серийно выпускаемом оборудовании применяют стальные плиты. В самодельном станке можно использовать профильный прокат, например, швеллер No 12.
Прижимное устройство самодельного листогиба
Роликовый нож
Все дело в том, что для изготовления роликовых ножниц, как впрочем, и других, применяют инструментальные стали. Для получения рабочих органов необходимо использовать термическую обработку, а в домашних условиях это выполнить вряд ли получиться.
Обслуживание и техника безопасности
К работе на листогибах могут быть допущены лица, которые обладают квалификацией слесаря МСР. Перед началом работы персонал должен пройти соответствующее обучение и сдать квалификационные экзамены.
Персонал, который будет работать на листогиба должен пройти первичный инструктаж по безопасности.
Между тем, на станках предназначенных для гибки листового металла, предусмотрены определенные меры безопасности, например, на некоторых моделях, поворотная балка или плита могут быть приведены в движение только после нажатия оператором двух управляющих кнопок. Такое решение позволит избежать травм рук оператора.
Управляющая панель листогиба
На некоторых моделях для запуска механизма необходимо еще и нажимать педаль.
В конструкции механического оборудования, предусмотрено наличие концевых датчиков, ограничивающих ход пуансона или поворотной плиты. Кроме этого, безопасность работ обеспечивают различного вида ограждения, которые ограничивают допуск оператора в рабочую зону.
Схема листогибного станка
Они установлены таким образом, что даже отключение одной из них приведет к тому, что станок просто не включится.
Гибка металлических изделий
Вопросы, рассмотренные в материале:
Гибка металлических изделий – это сложный технологический процесс, который может быть осуществлен как в промышленных условиях, так и кустарными способами. Процесс гибки отличается в зависимости от типа заготовки (листовой металл, профильный металлопрокат, трубы), а также от вида используемого оборудования.
Из нашего материала вы узнаете об основных методах производственной гибки, их преимуществах и недостатках, типах применяемого оборудования и условиях выполнения данного вида металлообработки.
Ключевые понятия в гибке металлических изделий
Под гибкой металлических изделий понимают процесс деформации металла с целью придания ему требуемой формы. Слесарь часто вынужден делать детали разной конфигурации (угольники, петли, скобы и т. д.) из листового, полосового и круглого металла под углом, задав определенный радиус. Перед этим заранее определяется длина развернутой заготовки.
Если заготовка шире 4 мм, то применяют горячую гибку.
Во время гибки металл растягивают и сжимают. Волокна с наружной стороны изгиба становятся длиннее, с внутренней – короче. Существует также так называемая нейтральная линия, длина которой в процессе сгиба не меняется.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Силы упругости металла, из которого сделана заготовка, усложняет процесс гибки.
Упругостью называется способность металла принимать первоначальную форму и размер после снятия механической нагрузки. Деталь считается упругой, если при нормальной температуре и ограниченном механическом воздействии уровень ее деформации и натяжения не превышает определенного значения предела упругости. После снятия напряжения деталь частично возвращает свою изначальную форму. Поэтому при гибке деталей не стоит забывать о пружинящих свойствах металла.
VT-metall предлагает услуги:
Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы
Пластичность – это способность материала сохранять полученные при деформации размеры и формы после снятия напряжения. Материал бывает пластичным или хрупким – это зависит от соотношения величин остаточной и упругой деформации перед разрушением. При этом один и тот же материал в зависимости от состояния напряжения, характера воздействия и температуры может быть и хрупким, и пластичным.
Преимущества и недостатки метода «воздушной» гибки металлических изделий
Выделяют следующие способы гибки металлических изделий из листового металла:
«Воздушная» гибка выигрывает в пластичности, но уступает в точности.
Траверса с пуансоном вдавливает лист на нижнюю глубину канавки матрицы по оси Y, оставляя зазор между листом и стенками матрицы. Следовательно, на угол гибки влияет положение оси Y, а не форма инструмента.
Точность настройки оси Y в современных прессах достигает 0,01 мм. Но с точностью определить угол гибки при определенном положении оси Y невозможно в силу различных факторов. К ним относятся: настройка хода опускания траверсы, свойства заготовки (предел прочности, толщина, деформационное упрочнение), состояние инструмента для гибки деталей из металла.
Свободная гибка имеет ряд достоинств:
Однако сэкономленные на прессе деньги могут пойти на дополнительное оборудование, например, на оси заднего упора или манипуляторов.
Однако есть и недостатки:
Такая гибка подходит для металлов толще 1,25 мм.
Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины заготовки. В противном случае лучше применить калибровку. Внутренний радиус менее толщины листа возможен только при работе с мягкими материалами, например, такими, как медь.
Большой радиус получают при пошаговом перемещении заднего упора. Если помимо большого радиуса требуется высокое качество и точность, то следует применить калибровку и специальный инструмент.
Гибка металлических изделий методом калибровки
Среди достоинств данного метода – высокая точность, а среди недостатков – низкая гибкость. Угол гиба зависит от усилия и используемого инструмента: обрабатываемая заготовка плотно зажата стенками V-образной матрицы. При этом отсутствует упругая деформация, а свойства металла не влияют на угол гиба.
Сложность данного способа в расчете усилия гиба. Надежнее всего сначала сделать пробную гибку короткого образца при помощи гидравлического пресса.
При калибровке прилагаемое усилие в 3–10 раз превышает напряжение, необходимое для свободной гибки.
Достоинства калибровки:
Недостатки калибровки:
3 вида оборудования для гибки металлических изделий
В зависимости от типов исходной заготовки, в качестве которой обычно выступает стандартный производственный сортамент, выделяют несколько видов гибки металлических изделий. Вот самые распространенные из них.
1. Гибка листового металла.
Гибка изделий из листового металла производится на специальных станках – листогибах. По способу гиба выделяют три вида таких механизмов:
Одним из часто используемых устройств для гибки листа являются фальцегибочные или фальцепрокатные станки. Их используют для работы с тонким листом. С его помощью делают фальцевую кровлю, воздуховоды, дымоходы.
2. Гибка металлических труб.
Металлические трубы гнут горячим и холодным способами. Холодный способ гибки технологичнее и эффективнее. Для этого есть следующие разновидности трубогибов:
Существует такой метод холодной гибки металлических изделий, как вальцовка. Производят его на роликовых трубогибочных станках. Станок может обрабатывать металлы любой твердости: от цветных до титана и его сплавов. Угол может достигать 360°, при этом длина заготовки нередко выше 5 м.
Специальная оснастка – дорн – позволяет дорновым трубогибам проводить гибку тонкостенных труб. Это устройство, находясь в полости в месте изгиба трубы, защищает металлические стенки от деформации.
3. Гибка металлопроката.
Таким методом, к примеру, гнется металлический профиль, и чаще всего такая операция производится на профилегибочных валковых станках. На них приходится от трех до пяти валков. От количества валков зависит радиус гиба при высоком качестве изделия. Чем больше их число, тем меньше радиус. В ряде случаев (большой площади сечения или высокой прочности материала) заготовка может разогреваться, например, токами высокой частоты.
Гибка стали, особенно нержавеющей, считается одной из самых востребованных, но и наиболее сложных операций. Сначала делается расчет развертки. Это нужно для придания стальному листу исходной конфигурации.
Затем развертка наносится на лист, а лазер его «раскраивает». Наконец, на специальном гидравлическом прессе производится его гибка.
Важно отметить, что в машиностроении есть «фасонные детали» из титановых сплавов. Титан, несмотря на его сравнительную мягкость по сравнению со сталью, не так уж и просто согнуть. Для этого используют специальные гибочные прессы. С их помощью придают нужную форму титановой заготовке. Подходит для этого как горячий, так и холодный способы.
Итак, правильный подбор оборудования и точный расчет гиба – залог качественного и быстрого изготовления детали любой конфигурации. Гибка металлических изделий имеет преимущество при отсутствии сварных элементов, подверженных коррозии.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.