Радиус гибки листового металла

Гибка листового металла по радиусу применяется в металлообработке, машиностроении строительстве и других отраслях промышленности для формирования деталей:

• сферических
• цилиндрических
• конусовидных

 Знание допустимых радиусов гибки существенно для точности и качества сгиба, а также для сохранения прочности изделия. При радиусной гибке происходит неравномерная деформация металла. Происходит это следующим образом: нейтральный слой смещается в сторону меньшего радиуса, изменяется поперечное сечение и уменьшается толщина материала. Тонкие листы подвержены дополнительным изменениям: верхняя часть сжимается, а нижняя растягивается под воздействием деформирующих усилий.

• Физический процесс гибки базируется на естественной пластичности металла и его сплавов. Перед началом работы проводится расчет усилия, необходимого для гибки, используя таблицы или специальные формулы.

Существуют два основных метода: холодная гибка для листового материала и горячая гибка для балочных конструкций. В холодной гибке лист металла подвергается контролируемой деформации между фигурными валками или в прессе с помощью "молота" и "наковальни" (т.е. пуансона и матрицы). Под воздействием этих инструментов лист металла принимает желаемую форму.

Бабиев Ю. А., Беляева И. А. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОЦЕССА ГИБКИ ЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛОВ //XIV КОРОЛЁВСКИЕ ЧТЕНИЯ. – 2017. – С. 81-82.

Также следует отметить, что радиус гибки листового металла влияет на конечный результат и его функциональные характеристики. Поэтому важно соблюдать требования по радиусу для различных материалов и толщин.

Почему важно соблюдать минимальное значение радиуса при гибке листов?

Гибка на листогибочных прессах использует принцип трех точек: лист подпирается двумя точками матрицы, а пуансон создает третью, центральную точку, давя на лист между ними. При этом материал сжимается там, где действует пуансон, и растягивается внизу листа. Деформация также происходит при скольжении по матрице, оставляя следы.

Длина развертки всегда увеличивается в направлении, перпендикулярном линии гиба. Поэтому развертку делают короче суммы всех бортов. Увеличение заготовки на каждом гибе зависит от толщины и типа материала, радиуса гиба и его угла, а также направления проката.

Соблюдение минимального радиуса также требует учета этого параметра при выборе длины заготовки. Например, для детали с перпендикулярными сторонами a и b нужно добавить длину дуги окружности с выбранным радиусом к их сумме для определения необходимой длины заготовки. В противном случае размеры готовой детали будут отличаться от заданных в чертеже.

Точный расчет можно провести опытным путем, сгибая несколько заготовок и измеряя полученные борта (полки). Сравнив результаты, можно оценить стабильность и влияние направления проката. В большинстве случаев различия в удлинении между направлениями проката можно пренебречь, но при высокой точности требуемых размеров или большом количестве гибов это следует учитывать при создании развертки и ее расположении на листе.

Муратов Д. А., Синодеева П. И. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАДИУСА ГИБА ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ. – 2022.

• Точность
• Повторяемость
• Снижение затрат
• Экономия времени
• Новые возможности для производства

ЧПУ обеспечивает точное производство однотипных деталей без необходимости многократной остановки и измерений. На станке с ручным управлением оператору часто приходится прерывать процесс для проверки размеров. В отличие от этого, ЧПУ позволяет выполнять обработку без остановок. При условии поддержания качества инструмента, ЧПУ исключает отклонения от заданных размеров. 

На «ручном» станке смена инструмента требует ручного прикосновения к заготовке и высокой концентрации оператора. В управляющей программе ЧПУ для каждого инструмента предусмотрена автоматическое позиционирование относительно заготовки.

В процессе гибки листового материала существует ряд ключевых особенностей, которые необходимо учитывать для достижения оптимальных результатов. Ниже перечислены некоторые из них:

• Выбор материала: Эффективность и качество гибки существенно зависят от типа материала. Различные металлы имеют разные свойства, такие как прочность и упругость, что требует соответствующей настройки оборудования.
• Толщина и размер листа: Толщина и размеры листового материала определяют возможности и ограничения процесса гибки. Более толстые листы требуют более мощных листогибочных станков и специализированных инструментов.
• Геометрия изделия: Сложность формы изделия влияет на процесс гибки. Острые углы, крутые радиусы и другие нестандартные элементы могут потребовать дополнительных шагов подготовки и настройки оборудования.
• Выбор инструментов: Правильный выбор пуансонов и матриц является ключевым аспектом успешной гибки. Они должны соответствовать требованиям конкретной задачи и материала.
• Технологические параметры: Настройка параметров процесса, таких как давление, скорость и угол гибки, играет важную роль в достижении необходимого качества и точности гибки.

Заключение

Гибка листового материала - это сложный процесс, который требует внимательного подхода и профессиональных навыков. Понимание особенностей процесса и правильное применение технологий и инструментов позволяют достичь оптимальных результатов в производстве разнообразных изделий из металла.