Виды механизированных способов гибки и правки металла сообщение

Обновлено: 21.05.2024

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:

экономия материала, так как практически полностью отсутствуют отходы;
сохранение механической прочности изделия, благодаря отсутствию сварных швов или других соединений;
антикоррозийная стойкость, поскольку в месте деформации не происходит существенного изменения структуры металла по сравнению с той же сваркой;
привлекательный вид изделия.

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.

Суть процесса гибки

Гибка металла – это промышленный процесс, при котором листовому металлу придают определенную форму. В результате такой технологичной обработки из плоской металлической заготовки (то есть листа) производят объемный элемент или деталь. Предмет, изготовленный данным методом, – объемное изделие без швов или каких-либо иных типов соединения. Сам процесс изменения конфигурации металлического листа происходит за счет:

механического воздействия на структуру металла;
воздействия высокой температуры.

Этот процесс можно охарактеризовать как растяжение внешнего слоя материала при одновременном сжатии внутреннего. Таким образом заготовке можно придать необходимую форму с конкретными параметрами.

Основные приемы гибки деталей из полосы

При гибке деталей вручную необходимо учитывать, что в зависимости от свойств материала, толщины и размеров заготовки из полосы необходимо прикладывать различные усилия для выполнения работы. Поэтому необходимо учитывать, что:

при гибке деталей из тонкого листового пластичного материала, толщиной 0,2 мм и менее, на поверхности деталей могут оставаться следы от ударов молотком, поэтому целесообразно при гибке использовать подкладки из деревянных брусков, отрезков стальной полосы или бруска и т.п., в некоторых случаях эта работа может быть выполнена без молотка, а обжатием заготовки вручную с использованием подкладок;
при гибке деталей из тонкого листового пластичного материала, толщиной 0,2–0,5 мм, применяют легкие молотки, подкладки из цветного металла, из отрезков стальной полосы или бруска и т.п.;
для деталей из листового материала, толщиной 3,0 мм и более, для предварительной гибки применяют более тяжелые молотки (кувалды — для материала толщиной 8 мм и более), а более легкие молотки для окончательной гибки и правки деталей после гибки;
при ручной гибке в зависимости от усилий, которые прилагают для гибки заготовок, выбирают менее или более тяжелые тиски;
при ручной гибке с увеличением толщины металла возрастают усилия, с которыми необходимо зажимать заготовку в тисках. В результате на поверхности заготовок каленые губки тисков оставляют следы рифления накладок губок, что портит внешний вид деталей. Поэтому при закреплении заготовок в тисках используют подкладки из цветного металла, мягкой стали и т.п.;
при ручной гибке симметричных деталей возможно смещение оси симметрии по длине заготовки, поэтому целесообразно по концам заготовки симметрично оставить припуск, который удаляют по окончании гибки;
при гибке коротких полок (например, у хомутиков из материала толщиной 4–6 мм), которые меньше ширины бойка молотка, целесообразно по концам заготовки симметрично оставить припуск, который удаляют по окончании гибки.

Гибку деталей выполняют по образцу готовой детали, либо по образцу-макету, который более удобен для работы.

Для выполнения макета рабочий вычерчивает на листе бумаги или на листе металла (чертилкой) профиль детали в натуральную величину, который нужно будет согнуть. Затем из проволоки или тонкой полосы при помощи плоскогубцев по рисунку сгибают контур профиля детали (с учетом радиусов и углов наклона плоскостей).

Для гибки детали подбирают оправки с минимальным радиусом гибки и с радиусами, которыми должны соединяться прямолинейные участки детали.

На заготовке детали чертилкой размечают линии, по которым будут производить гибку.

При выполнении гибки полок заготовку 1 (рис. 3, а) зажимают в тиски между двумя оправками 2 и 3 так, чтобы линия гибки была обращена в сторону загиба, на уровне верхней кромки оправки 3. Молотком ударяют по верхней полке детали 1. Ударять молотком нужно равномерно всей поверхностью бойка.

Рис. 3. Гибка заготовки детали в тисках: а — под углом; б — по радиусу

Угол наклона полки проверяют, прикладывая шаблон к вертикальной грани детали 1. Грань оправки 3, на которой производится гибка заготовки, должна быть запилена по радиусу больше критического для данной толщины заготовки.

При выполнении гибки по радиусу заготовку 1 (рис. 3, б) зажимают в тиски между губкой и оправкой 2 так, чтобы линия гибки была обращена в сторону загиба и выступала над образующей оправки 2 на величину А мм, если необходимо, чтобы полки были равной длины.

где r — радиус оправки.

Направление ударов молотком показано стрелками.

Для гибки заготовок из листового материала применяются ручные листогибочные машины и машины с механическим приводом. Принцип работы заключается в том, что на столе машины прижимом закрепляется заготовка, которая выставляется местом изгиба относительно прижима. Затем поворотная траверса приводится в движение, поворачивается на установленный угол и тем самым изгибает на нужный угол заготовку. Машина имеет оснастку, которая позволяет гнуть различные профили.

Где используется?

Сегодня точная гибка металла используется достаточно широко. Такой метод зарекомендовал себя как более эффективный, чем штамповка. В основном такой способ обработки применяется в условиях производства большого количества продукции – например, труб и фитингов, различной профильной продукции. Также эта технология применяется при строительных (для металла и листового проката) и разного рода монтажных работах (частично гнутый металл). Еще многие мастера кустарных изделий (например, декоративной ковки) используют такой вид обработки для своих работ.

Классификация видов гибки по контуру готового изделия

Существует несколько видов гибки, позволяющих получать заготовки из листового металла с разными контурами:

V –образная, она также называется одноугловой;
U-образная, она же дуговая;
криволинейная;
многоугловая;
гибка, в результате которой получается заготовка, похожая на трубу по форме.

Для получения нужного контура применяется два различных способа:

Способ свободной гибки. При его выполнении не нужно фиксировать центр заготовки. Пуансон, являющийся рабочим инструментом станка, воздействует на заготовку. В результате её финишная форма обуславливается конфигурацией пуансона.
Способ гибки калибрующим ударом. Заготовка предварительно помещается в матрицу, и именно форма матрицы определяет её итоговую конфигурацию.

Если используются роликовые матрицы, ось заготовки формируется при помощи поворота подвижной части пуансона.

Основные преимущества

Главным преимуществом этого метода обработки листового металла является высокая точность линейных замеров готового изделия. Не менее важно и то, что изделия, выполненные этим методом формовки металла, получаются бесшовными. Это значительно повышает надежность и механическую устойчивость изделий. Кроме того, такая обработка значительно улучшает структуру самого металла, делая его более прочным и устойчивым к воздействию коррозии. Но данное применимо при условии, что для гибки не используются листы хрупких марок металлических сплавов. Стоит отметить, что сама процедура изготовления металлических изделий данным методом более эффективна. Это происходит потому, что можно достичь сравнительно высокой интенсивности производства. А за счет минимизации затрат на человеческий труд (если имеется в виду промышленное изготовление) этот метод обработки листового металла существенно снижает стоимость готового продукта.

Гибка металла: инструменты и их применение

Стоит выделить два типа оборудования:

Промышленное, то есть оборудование, которое используется на производстве.
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.

Гибка листового металла

Технология гибки металла, представляющего собой лист, реализуется на специальных станках — листогибах. По способу гиба такие механизмы можно разделить на три вида:

Прессовые. Лист под давлением вводится в неподвижную матрицу посредством пуансона и приобретает при этом нужную форму. Пуансоны бывают нескольких видов, различающихся по форме и радиусу гибки. Матрица, как правило, имеет форму угла или паза. Листогибочный пресс является наиболее универсальным оборудованием, поскольку легко перенастраивается на разные задачи.
Поворотные. Главные элементы: станина, подвижная гибочная балка (траверса), прижимная балка, задний упор. Прижимная балка служит для фиксации листа на станине. Для сгибания листа производится посредством гибочной балки, которая и является основным рабочим элементом.
Ротационные — двух, трех или четырехвалковые устройства, в которых рабочие элементы используют вращательное движение. Рабочий привод, создающий необходимое усилие на таких станках, может быть реализован одним из следующих способов:

ручной — используется мускульная сила человека;
гидравлический — используется гидроусилитель;
пневматический — используется сжатый воздух;
механический — используется энергия раскрученного маховика;
электромеханический — применяются электродвигатели с редукторами.

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.

Технологические особенности процесса

Кроме того, что для проведения этих работ (например, гибки труб, технология изготовления которых предусматривает использование гидравлического пресса) необходимы специальные штампы. Благодаря этим штампам размещенный в прессе лист приобретает необходимую форму за счет воздействия на заготовку высокого давления. Для того чтобы структура заготовки стала достаточно прочной и более плотной, заготовки предварительно нагревают до конкретной температуры. Технология проведения – проста, но это позволяет делать прочные изделия приемлемого качества, эффективно используя время. Готовые гнутые изделия из металла имеют возможность стать подходящей альтернативой другим видам металлопроката. Относительно характеристик и конкретных параметров (например, устойчивости к воздействию коррозии) гнутые изделия намного лучше аналогов. Поэтому такая металлопродукция составляет разумную конкуренцию сварным изделиям, которые не гарантируют прочности и устойчивости создаваемой конструкции. Особенных отличий в использовании автоматического или ручного листогибочного оборудования нет. Принцип работы обоих типов станков одинаковый, отличаются только усилия и скорость изготовления конкретных деталей.

Гибка металлических труб

Гибка труб из металла может выполняться горячим и холодным способами. Последний способ более технологичен и производителен. Приспособления и станки для этой операции используют разные методы гибки. Существуют следующие разновидности трубогибов:

рычажные — для ручной гибки труб из мягких металлов, а также стальных небольшого диаметра на угол до 180 градусов;
арбалетные — сгибание трубы производится приложением усилия посредине между двумя точками, на которые опирается заготовка;
роликовые (валковые) — классическим примером является трехроликовый вальцевый трубогиб.

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.

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:

Струбцина.
Основание и щечки.
Кронштейн.
Сварной прижим.
Оси.
Угол Пуансона.

Гибка металлопроката

Гибка металлического профиля производится методом проката, а не изгиба, в отличие от большинства трубогибов. Гибка стали осуществляется, главным образом, на профилегибочных валковых станках. Количество валков на них варьируется от 3-х до 5. Чем больше число валков — тем меньшего радиуса гиба можно добиться при более высоком качестве изделия. В случае необходимости (большой площади сечения или высокой прочности материала) может производиться разогрев заготовки изгибаемого изделия, например, токами высокой частоты.

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.

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.

Выход из положения есть!

Но всегда можно найти выход из положения – заказать изготовление необходимого гнутого металлопроката в специальной мастерской. Если вам нужны трубы для домашнего водоотвода или карнизы, а также другие формы металлических гнутых изделий, то выгоднее, быстрее и надежнее заказать их у профессионалов.
Сотрудничество со специалистами гарантирует:

высокую скорость выполнения каждого отдельного заказа;
точность и отличное качество готовой продукции;
использование при гибке металла современного высокоточного оборудования;
выгодную стоимость услуги.

Заказ изготовления гнутых металлических изделий у специалистов – это существенная экономия ваших времени и сил. А кроме того – получение ожидаемо хорошего результата.

Читайте также: