Гибка листового металла с применением листогибочных станков проводится способом холодного деформирования, при котором заготовке придают нужную форму способом механического воздействия. Этот процесс выделяется повышенной эффективностью, сравнительной легкостью и низким энергопотреблением.
Холодное изгибание, в отличие от резки или сварки, даёт возможность материалу сохранить изначальные прочностные и устойчивые к коррозии свойства, а также значительно повысить скорость операции изготовления.
Использование такой аппаратуры активно используется во всевозможных сферах промышленности, строительстве, маленьких цехах и частных мастерских. Листогибы применяются для изготовления доборных элементов, корпусных деталей, металлической мебели, коробов, элементов вентиляции, емкостей, рекламных и многих других конструкций.
Перед гибкой металла
При подготовке к гибке металла необходимо учитывать несколько важных аспектов. Листогиб давит на листовой материал, из-за чего плоский лист изгибается на необходимый угол и приобретает нужную пространственную форму. Пластичность металла играет ключевую роль в этой операции: наружная часть листа растягивается, а внутренняя сокращается. При этом протяженность нейтральной оси не меняется, как и объем этой заготовки. В результате меняется конфигурация изделия, обхват металла в области изгиба, а также возникают складки и линии течения металла.
На начальной стадии важно подготовить технологический процесс для создания любой отдельной части. Сперва выполняются следующие действия:
- Создание плана продукта, расчёт необходимых усилий, характеристик деформации переходов, угла пружинения и других характеристик.
- При выборе сырья для заготовки, учитывается пластичность сырья, сложность формы, угла и радиуса гиба, а также другие параметры, чтобы исключить вероятность возникновения трещин.
- Подбор соответствующей листогибочной аппаратуры, разработка производственной оснастки и проектирование технологического процесса.
Листогибочный станок выбирается на основе следующих ключевых характеристик:
- Длина и ширина рабочего стола: Эти параметры определяют максимальные размеры листового материала, который может быть обработан на станке. Учитывая размеры рабочего стола, можно обеспечить соответствие требованиям конкретных производственных задач.
- Толщина обрабатываемого листа и максимальный угол гибки: Листогибочный станок должен быть способен работать с различными толщинами металла. Максимальный угол гибки указывает на возможность станка выполнять определенные типы изгибов.
- Усилие, которое может приложить станок, и его эффективность.
Сила, развиваемая листогибочным станком, должна быть достаточной для работы с заданной толщиной и твердостью металлической заготовки. Максимальная сила определяется типом привода, от которого зависит тип аппаратуры. Привод также влияет на эффективность, объем изготовления, точность, сложность конструкции и прочие характеристики конечного продукта.
Разновидности листогибов
Имеются такие разновидности листогибочных установок:
Ручные поворотные листогибы. Эти устройства характерны простой конструкцией, и тем, что действие для гибки осуществляется физической силой пользователя. Чтобы облегчить работу, также могут применяться пневмо- компенсаторы. Исходя от типа, такие листогибы используются для изгиба тонколистовой стали шириной 300мм-3,25 м и толщиной 0,5-1,5 мм, а самые мощные – до 2,5 мм. Они подходят для единичного и мелкотиражного выпуска.
Ручные листогибы с 1 или 2 секционными балками и секционной опорой. Эти устройства задуманы для гибки частей трудной формы, какие неосуществимо изготовить на простых станках.
Электромеханические листогибы. В этих устройствах применяются электроприводы как для закрепления материала, так и для формирования усилия изгиба. Наибольший обхват обрабатываемого металлического листа доходит до 4 мм. Такие листогибы отличаются повышенной точностью и эффективностью, что делает их пригодными для серийного производства. Но и их цена сравнительно высока.
Гидравлические прессы. Это самое мощное оборудование, усилие которого достигает 10-ков тонн, а толщина обрабатываемого листа способна превосходить 4 мм. Такие устройства зачастую оснащены системой числового программного управления, что делает их высокоэффективными. Прессы могут эффективно контролировать скорость и силу воздействия давления, гарантируя равномерную и высококачественную гибку. Гидравлические прессы применяются в большом производстве.
Пневматические листогибы. Эти прессы работают с помощью пневмоцилиндров и обладают достаточной мощностью для работы с тонколистовой сталью. Их технические параметры аналогичны гидравлическому оборудованию.
Электромагнитные листогибы. Работа в них формируется с помощью электромагнитного поля. Эти устройства также предназначены для обработки тонколистового металла.
Ручные роликовые листогибы. Эти устройства созданы для выпуска доборных элементов прямо на участке проведения кровельных или фасадных работ. Они разнятся простой конструкцией и наименьшей ценой.
Ротационные листогибы. Эти устройства предназначены для сгибания компонентов трудной конфигурации с гладкими поверхностями и минимальными допусками. Они не повреждают и не оставляют отметок на материале, а также позволяют сгибать изделия с близко расположенными кромками.
Вальцовочные станки. Эти устройства применяются для изготовления массивных компонентов различной толщины. Широко используются для создания труб, конусов, воздуховодов и других подобных изделий.
Специфика технологии гибки
Процесс формирования заготовки в необходимую форму включает несколько ключевых этапов. Хотя для различных типов прессов эти этапы могут иметь свои отличительные особенности, в целом они включают в себя следующее:
Начальный этап
Для ручных станков операция включает подстройку прижимной и гибочной балки, а также подбор и установку сегментов при надобности. Настройку проверяют путем гибки опытных образцов.
Для прессов с числовым программным управлением приготовление заключается во вводе параметров и планов изделия в систему, а также в подборе настроек пуансона и матрицы из базы данных. Программа симулирует ход работы на основе этих данных, и пользователь добавляет нужные правки. Затем устанавливаются пуансон и матрица. За счёт механизма быстрой смены инструмента, эта операция занимает минимальное время.
Закрепление и изгиб заготовки
В ручных устройствах листовой металл удерживается на рабочем столе за счёт прижимной балки. Если необходимо, заготовка заранее размечается. Размещение однотипных деталей выполняется с помощью регулируемого заднего упора. Далее оператор поднимает гибочную балку, осуществляя таким образом гибку металла. Угол подъема регулируется встроенным угломером. Затем балка опускается в исходное положение.
На полуавтоматических прессах с ЧПУ оператор размещает заготовку на матрице. Точность фиксации обеспечивается автоматическими задними упорами, регулируемыми в трех плоскостях. Затем оператор нажимает на педаль, привод срабатывает, верхняя траверса опускается, и пуансон выполняет гибку металла. После этого траверса возвращается в верхнюю точку. Скорость, усилие и глубина погружения пуансона рассчитываются и регулируются системой автоматически.
Последний этап
Пользователь достаёт заготовку и, следуя технологическому процессу, либо перемещает её для гибки нового угла в заданной очерёдности, либо ставит иную деталь.
При эксплуатации всецело автоматического устройства роль пользователя сводятся к вводу данных и мониторингу производственного процесса.
В видео показан пример самостоятельного изготовления ламелей для жалюзи-забора из тонколистовой оцинкованной стали толщиной 0,5 мм, окрашенной в белый цвет, с применением проходного ручного гибочного станка Falzer.
На что следует обратить внимание?
Для получения качественных изделий из листового металла необходимо строго соблюдать технологический процесс и учитывать множество факторов. Одним из ключевых этапов является расчет развертки конечного изделия. Этот расчет выполняется на основе плана, где устанавливаются число изгибов, радиусы, углы гиба, толщина и тип металла. На основании этих данных вычисляются зазоры на гибку и длины прямых участков, далее создается плоская развертка. Разметка выполняется на детали посредством чертилки, что позволяет точно определить места изгибов и минимизировать погрешности в процессе работы.
До гибки необходимо правильно настроить листогибочный станок согласно с обхватом сырья и радиусом гиба. Настройка зажима производится путем размещения двух листов установленной толщины по краям рабочей зоны справа и слева и регулировки зажима так, чтобы металл было возможно сдвигать вручную. Затем следует отрегулировать расположение гибочной балки в соотвествии от толщины металла и требуемого радиуса гиба. Важно соблюдать очередность гибки таким образом, чтобы каждый прошлый шаг не мешал следующему.
Процесс гибки начинается с изгиба внешних углов, после чего изгибаются внутренние. Острые или тупые углы доводятся до прямых. Внутренний радиус гиба обычно соответствует толщине обрабатываемого металлического листа. Минимальное значение радиуса определяется пластичностью сырья и его устойчивостью к разрушению. Для того чтобы согнуть толстый лист на минимальный радиус и избежать появления трещин, лист необходимо заранее подогреть. Температура нагрева определяется с учетом характеристик сырья и его толщины. Этот этап увеличивает пластичность металла, позволяя добиться более точных изгибов без повреждений.
При работе на ручном станке гибку нужно выполнять медленно и аккуратно. Это позволяет лучше контролировать процесс и избежать возможных ошибок и дефектов. Для резки заготовки применяются специальные роликовые ножи, а для загибания фальцев на 180 градусов применяются фальцезакаточные машинки. Эти инструменты позволяют достичь высокого качества и точности готового изделия.
Листогибочный автоматизированный или полу-автоматизированный пресс работает в четыре скоростные фазы. Первая фаза — быстрая, до момента контакта пуансона с деталью. Вторая фаза — рабочая, когда плунжер замедляется перед заготовкой и производит деформацию листа. Третья фаза — низкая, когда после достижения нижней точки пуансон временно замирает. Четвертая фаза — скорость возврата, при которой плунжер поднимается с сравнительно малым темпом.
Оператор листогибочного оборудования должен строго соблюдать правила техники безопасности. Необходимо использовать специальную одежду и обувь, защищающие от возможных травм. Также важно защищать органы слуха наушниками и органы зрения очками. Соблюдение этих мер позволяет минимизировать риски и обеспечить безопасность на рабочем месте.
Таким образом, для получения качественных изделий из листового металла требуется комплексный подход, включающий тщательный расчет, правильную настройку оборудования, соблюдение последовательности действий и строгое выполнение требований техники безопасности. Эти меры обеспечивают высокое качество готовой продукции и безопасность рабочего процесса.
Методы гибки металла
Есть много способов гибки листового металла. Наиболее часто в листогибочных станках используются два основных метода:
- Сгибание листа, закреплённого между двумя балками. Этот метод чаще всего используется для создания простых изделий на ручных, электроприводных или гидравлических станках с поворотной балкой. Лист фиксируется между двумя балками, после чего осуществляется его гибка путем поворота одной из балок.
- Гибка с использованием перемещающегося пуансона. Этот метод включает в себя прижатие металлического листа к неподвижной матрице с помощью пуансона, который перемещается и оказывает необходимое усилие. Данный способ применяется в полуавтоматических и автоматических станках, оснащенных электроприводом, гидроприводом или пневмоприводом, обеспечивая высокую точность и производительность.
Во втором варианте наиболее распространён V-образный метод, который делится на три подкатегории:
- Воздушная гибка.
- Нижнее прессование или гибка на основе.
- Чеканка.
1. Гибка в воздухе. При этом способе металлический лист частично погружается в V-образную матрицу таким образом, что его нижняя сторона не касается дна и не полностью соприкасается с поверхностью матрицы. Заготовка поддерживается в двух точках, образуя воздушный промежуток внизу. Пуансон действует как рычаг, поэтому требуется минимальное усилие плунжера. Угол изгиба определяется глубиной погружения пуансона.
У данного способа есть ряд плюсов:
Простота в уходе: не нужно тратить рабочее время на частую смену оснастки. Для изменения угла гибки заготовки достаточно настроить глубину погружения пуансона.
Универсальность: один инструмент позволяет гнуть детали под различными углами или изготавливать разнообразные изделия.
Экономия сил: это обеспечивает более щадящий режим эксплуатации станка.
2. Нижнее прессование. Пуансон полностью вдавливает металл в матрицу, в следствии этого угол детали повторяет форму матрицы. Нижняя поверхность листа полностью прижимается к боковым сторонам матрицы, а верхняя — к пуансону. Внутренний радиус определяется конфигурацией матрицы.
Преимущество этого метода заключается в возможности прикладывать большее усилие, что обеспечивает более высокую точность и сводит к минимуму пружинистый эффект.
3. Чеканка. Такой способ, который существенно отличается от нижнего прессования. Для его выполнения требуется значительно больше усилий, что позволяет полностью вдавить заготовку в матрицу. В результате, деталь точно повторяет форму матрицы, включая мельчайшие детали. Этот способ идеально подходит для чеканки монет и производства изделий со сложным дизайном.
Преимуществом чеканки является наивысшая точность, а недостатками — необходимость в большей мощности и более сложной конструкции пресса, а также высокие нагрузки на оснастку.
Помимо этих, существуют и другие методы гибки листового металла, в частности:
- U-образная. В отличие от V-образной, отличается формой оснастки, что позволяет получать изделия U-образной формы, такие как элементы каналов и лотки.
- Валковая. Гибка осуществляется с использованием вальцовочных станков, где металл изгибается при прохождении между валками, в результате чего готовые детали приобретают округлую форму.
- Ротационная. Заготовка размещается на вращающейся нажимной матрице, которая движется вокруг гибочной матрицы, создавая необходимую форму. Этот метод является щадящим и позволяет гнуть детали с глянцевыми поверхностями.
- Ступенчатая. Выполняется путем серии последовательных V-образных изгибов.
- С вытеснением. Заготовка изгибается вокруг притирочной матрицы.
Листогибочное оборудование является ключевым элементом в различных производственных и строительных отраслях, а также при изготовлении множества изделий для различных целей. Оно позволяет обрабатывать как крупные, так и мелкие заготовки различной сложности из металла толщиной от 0,3-0,4 мм до 4 мм и более. В качестве исходного сырья применяются различные виды стали и сплавов, включая легированные, цветные, а также материалы с защитным или декоративным покрытием. Исключение — это сырье, подверженное хрупкому разрыву.
Ключевыми факторами, влияющими на отбор технологии гибки, являются такие параметры металла, как его толщина, сложность формы изделия и необходимая эффективность. При правильном выборе метода, точной настройки параметров воздействия на заготовку и неукоснительном соблюдении технологического процесса, можно гарантировать производство высококачественного продукта, без вмятин и дефектов, с большой точностью и прямолинейностью, соответствующих чертежам и техническим требованиям.