Гнутье металла своими руками

Обновлено: 08.01.2025

Листогиб, наряду с трубо- и прутогибом, является полезным устройством в быту и стройсервисе. Нередко на металлобазах предлагают услугу по сгибанию листового металла – за отдельную плату. Вы можете заплатить за то, чтобы вам согнули один или несколько листов – а вот при самостоятельной постройке дома свой листогиб необходим.

Устройство гибочного станка

Перед изготовлением листогиба определитесь, какой толщины и структуры, а также сколько листов вам нужно согнуть, как именно они будут сгибаться. Это позволит выбрать схему, по которой прибор будет выпущен. Самый простой механизм позволяет гнуть листовую сталь посредством траверсы. Данное устройство легко согнёт лист с шириной не более полуметра, на 90 градусов, используя лишь силу рук мастера. Листовой металл закрепляется в станке с помощью струбцины или небольших тисков. Сгибание в выбранном месте осуществляется нажатием траверсы на него.

Чтобы получить прямой угол загиба, понадобится особый вкладыш в виде полоски металла или сплава, добавляющий сгибаемому листу упругости.

Усложнённое устройство – листогибочный пресс с сеткой и пуансоном в качестве исполнительного механизма. Лист металла или сплава кладётся на криволинейную или спрямлённую матрицу, а пуансон (сгибающий клин) прижимается к сгибаемому листу, придавая ему нужный узор сгиба. Такой станок чаще используется в металлообрабатывающем производстве, где сгибание листового железа поставлено на поток.

Самодельные листогибы в домашних условиях могут работать и с гидравлическим механизмом, роль которого выполняет, например, домкрат.

Для такого станка потребуется не менее двух одинаковых домкратов.

К тому же их работу нужно синхронизировать, что представляет собой дополнительную сложность по сравнению, например, с арматуротрубогибами.

Профессиональные листогибы изготавливаются на основе трёхвального механизма. В них лист металла проходит через управляемые валы. В результате радиус изгиба листа обретает отличающиеся при разных подходах значения.

Особое место занимают электромагнитные листогибы. Но самостоятельно сделать такой листогиб затруднительно. Его положительные качества – небольшие габариты, бесшумный процесс сгибания листов, высокая скорость. Работает такой листогиб за счёт электромагнитного поля, создаваемого между гнущей поверхностью и матрицей. Сгибатель свободно зафиксирован с помощью пружины, а сама матрица ставится под ним. Механизм подстраивается под форму сгибаемого листа. Под сгибателем (или в нём) размещён электромагнит, на который подаётся выпрямленное сетевое напряжение.

Матрица притягивается к сгибателю, и тот моментально гнёт вставленную заготовку. В таком устройстве может присутствовать и секторный сгибатель, позволяющий делать разноуровневые (составные) отбортовки.

Вальный листогиб используется, к примеру, при изготовлении одностенных дымоходов, где труба с круглым или овальным сечением имеет идеальные размеры. Если вальный механизм имеет определённый профиль, то он хорош для изготовления крышных водостоков, располагаемых по периметру.

При необходимости вальный листогиб укомплектовывается дополнительными листогибочными валами, позволяющими, к примеру, получить из ровного листа ступенчатое или волнистое железо.

Вальные станки часто оснащаются ножом, который дает возможность отрезать лист неподалёку от места сгибания.

У ручного листогиба рабочий ресурс чаще всего выбирают в следующих пределах:

количество листов – не менее 1400;
ширина листа – не более 2 м;
угол сгиба – до 130 градусов.

Больший ресурс используется не при домашней, а при заказной работе.

Подготовка материалов и инструментов

Для изготовления станка-листогиба вам не обойтись без следующих инструментов и расходников к ним:

электродрель и набор свёрл различного диаметра;
болгарка, а также отрезные и шлифовальные диски к ней;
сварочный аппарат и набор электродов;
тиски для верстака, набор струбцин;
набор ручного инструмента (молоток, кувалда, пассатижи, кёрнер, напильник-зубило).

Для подключения инструмента, если во дворе нет расположенной рядом с местом проведения работ розетки, потребуется катушечный удлинитель требуемой длины.

В качестве расходных материалов нужны:

уголковый профиль из толстостенной стали;
болты, гайки и шайбы (можно использовать гроверные);
швеллер (П-образный профиль с частично заострёнными краями);
правило (если в качестве ударно-спускового элемента используется именно оно);
арматурный прут (допустима арматура с гладкой поверхностью);
набор шарикоподшипников (если механизм предусматривает их использование).

Подготовив необходимые электроприборы, расходники и материалы, можно приступить к изготовлению станка-листогиба.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Три типа листогибов – ручной, вальный и гидравлический – подразумевают несколько конкретных чертежей. Начнём с уголкового (таврового).

Из уголка

Один или два уголка в качестве основы – наиболее часто встречающаяся конструкция. Здесь потребуется большая ровная площадка (верстак). Идеально, если столешница его будет обита металлическим листом большей толщины, чем та, лист которой требуется согнуть.

Ширина уголка должна быть не менее 4,5 см, толщина – не менее 3 мм. При сгибании более длинных (метр и больше) листов потребуются более толстые и широкие уголки, подойдёт и тавровый чермет (Т-образный, сдвоенный уголок).

Подготовьте две стальные дверные петли, болты и гайки на 10-20 мм, а также пружины. Желательно использовать петли-бабочки, в которых предусмотрена потайная головка винта – их конструкция усилена и выдержит значительную перегрузку.

Сделайте следующее.

Сложите вместе два тавровых профиля. С обоих концов на них вырежьте выемки под петли. Срежьте край каждой выемки под углом в 45 градусов.
Подпилите третий Т-образный профиль аналогично, оставив выемку на нём более заглубленной. Такая выемка нужна для прижимания сгибаемых листов, и перемещается без усилий.
Приварите петли по обе стороны – с лицевой и обратной частей. Убедитесь, что сварные швы ровные и основательные – петля не должна оторваться.
На одном из тавров, удалённом от вас в данный момент, приварите по два скоса с каждой из сторон. Они помогут зафиксировать удерживающий болт прижимной детали.
Приварите к скосам гайки болтов.
Зафиксируйте прижимающую планку (тавр с обрезанной стороной).
Сверху приварите стальные пластины с отверстием в середине каждого из них. В отверстие легко должен заходить болт.
Выровняйте отверстия, чтобы они совместились по одной оси с гайкой. Приварите эти пластины.
Отрежьте часть пружины так, чтобы её усилия хватало для поднятия зажимающей планки в среднем на 6 мм.
Проденьте болт в прижимающую планку, наденьте на него пружину и завинтите гайку. Установите такой же кусок пружины с обратной стороны. Прижимающая пластина при ослаблении болта должна приподняться самостоятельно.
Приварите к головке болта по два куска арматурного прута – они послужат рукояткой для закручивания.
Наденьте на получившиеся рукоятки пластиковые или деревянные накладки, выполненные в виде трубок. Допустимо использовать и старые грипсы от велосипеда.

Листогиб готов к работе. Устройство может быть изготовлено и из двутавров. Верхний – прижимающий – двутавр зафиксирован с торца на нижнем с помощью шарнира.

Второй торец двутавра удерживается посредством клина или эксцентрика.

Из швеллера

Если заменить уголковый или тавровый профиль П-образным швеллером, ресурс листогибочного станка увеличится в разы. Основные детали, устанавливаемые на швеллер, остаются без изменений.

Траверса при использовании швеллера не погнётся преждевременно. Уголок, в свою очередь, обладает меньшей устойчивостью к перегрузкам – малейший перегиб резко снизит качество работы, отчего листовую сталь предстоит догибать после правки, юстировки станка.

Из правила

Приспособление для сгибания листовой стали на основе правила отличается от уголкового тем, что вместо уголка или «тавра» в качестве прижимника применяется обычное алюминиевое правило, применяемое при штукатурных работах и для выравнивания бетонных полов при стяжке. Оно практически не деформируется при сгибании листов толщиной до 0,7 мм, однако если вы превысите этот предел, а также согнёте слишком короткий отрезок листа, то правило гарантированно затупится. Оно сменное – легко заменить износившееся правило на новое.

В качестве гнущего траверса используется балка, сгибающая листовую сталь вокруг прижимной оси, деформируя лист стали до тех пор, пока он не согнётся в заданном ракурсе.

Из дерева

Деревянные детали листогиба избавят вас от чрезмерной массы устройства. Дело в том, что классический уголковый или швеллерный листогиб весит 100 кг и более, что делает невозможным его перемещение. Если в качестве основной конструкции использован рельс – масса возрастёт более чем на 200 кг, и для него потребуется участок пола под навесом с усиленным бетонным покрытием.

Деревянный листогибочный станок гнёт сталь и алюминий толщиной до 1 мм.

Потребуется древесина твёрдых пород, при использовании сосны и ели деревянные детали тут же затупятся и деформируются. Плюсы деревянной конструкции – отсутствие необходимости в сварке – все соединения болтовые. Деревянный станок изготовить легче. Он сгодится для сгибания кровельных листов и для чисто жестяных работ.

Зачастую улучшают по весу стальной станок, используя в качестве подушки деревянную доску.

Из рельса

Ручной листогиб с рельсом предназначен для сгибания стали толщиной более 2 мм. Грубо говоря, им можно согнуть толстые листы, из которых строились раньше стальные гаражи. Прижим листового металла осуществляется при помощи рельса. Глубина подачи листов может быть неограниченной – такой станок согнёт лист в любом месте, каким длинным бы тот ни был. Производительность ручных листогибов на основе рельса составляет десятки погонных метров листа ежечасно, что позволяет поставить сгибание металла на поток.

Длина рельса может достигать 2,5 м.

Из подшипников

Роликовый листогиб, в отличие от петлевого, имеет повышенную точность хода. Если подшипники подобраны по величине нагрузки, которая приходится на сгибаемые листы, и хорошо смазаны – трёхвалковый агрегат проработает в течение минимум нескольких лет, даже при каждодневном использовании.

Описание процесса изготовления такого станка состоит в следующем.

В куске квадратного трубчатого профиля просверлите пару отверстий. Они нужны для стальных стержней с диаметром до 8 мм.
Приварите эти стержни к трубе и установите заглушки из пластика. Рабочая часть станка готова.
Пропилите прямоугольные надпилы в двух кусках стального уголка.
Поместите уголки в тиски на верстаке, подложив между ними проставочные шайбы. С помощью шайб выставляется щель, в которую помещается сгибаемый стальной или алюминиевый лист.
Приварите к уголкам 2 гладких и идеально круглых штыря.
Наденьте на штыри шарикоподшипниковые комплекты.
Просверлите в центральной части уголков по отверстию.
Вставьте в эти отверстия комплектующую, состоящую из профильной трубы и 2-х стержней, сваренную ранее.
Присоедините к стержням втулки и приварите их к уголкам.
Наденьте на концы стержней шарикоподшипники.

Соберите конструкцию и смажьте подшипники, налив в них литола, солидола или графитовой смазки. Данный агрегат отлично подходит для жести.

Полезные советы

Рекомендуется всю конструкцию окрасить, поскольку она будет использоваться во дворе, а не дома. Своевременная покраска не позволит ей заржаветь.

Не используйте деревянный листогиб для сгибания листов толще чем 1 мм – это приведёт к его быстрой поломке. Он не рассчитан на такое усилие.

Не используйте, наоборот, слишком мощный листогиб для тонкой стали. Слишком быстрое сгибание приведёт к надлому листа, в результате образуется трещина. Особенно трещины разрушают со временем обычные оцинкованные листы. Каждое устройство рассчитано для определённой нагрузки.

Гнуть сталь толщиной более 2 мм на мощном листогибе одному рабочему подчас не по силам. Даже когда у листогиба длинные рычаги, может потребоваться помощь других рабочих. На профессиональных ручных листогибах рабочие гнут стальные листы вдвоём, втроём либо используют механическое устройство с 12-киловаттным двигателем. Последний вариант применим на фабрике, где из полос готовой листовой стали изготавливают, например, кровельные гофрированные листы, «коньковые» уголки, короба, Г-образные полосы для порогов и несколько иных видов продукции.

Качественно изготовленный листогиб не поцарапает даже краску или оцинковку на стальном листе, сгибая его. Чтобы избежать царапин и потёртостей на таком покрытии, вставляйте листы в листогиб крайне аккуратно.

Любой листогиб подвергается постепенному износу, даже если он сверхпрочный и сверхкачественный. Движущиеся, трущиеся поворотные детали (петли, подшипники) необходимо смазывать хотя бы раз в год – при редкой, эпизодической работе. Частая и долгая работа может потребовать смазки раз в месяц, квартал – эти части испытывают усиленную перегрузку и не лишены трения окончательно. Проверяйте направляющие кромки – со временем они также могут подтупиться и зазубриться, и листовое железо гнётся хуже и грубее, с неровностями и помятыми участками.

Не используйте в качестве материала листы из нержавейки. Значительная вязкость такого сплава делает эти листы трудными в обработке.

Изготавливая листогиб, избегайте сварных соединений, которым вредят нагрузки, постоянно меняющие направление на противоположное.

Старайтесь сделать станок предельно простым, не прибавляя ненужных деталей. Простота – друг надёжности. Лишние детали могут прибавить дополнительный вес.

Листогиб не подходит для сгибания заготовок, используемых затем в художественной ковке – его нож не рассчитан на фигурное разрезание заготовок из стали от 2 мм. Нож листогиба в основном режет только прямо. Используйте специализированные станки для металлообработки иного уровня, решающие эту задачу.

Работая с электроинструментом, включая механизированные листогибы, используйте перчатки, защитные очки и спецодежду. Это уменьшит вероятность получения травмы при неосторожном движении. Амуниция рабочего не должна цепляться при работе за само устройство.

Заключение

Если изготовление ручного листогиба вам оказалось не по силам и знаниям, стоит воспользоваться готовым устройством. Оно стоит порядка 60 тысяч рублей. Но этот способ хорош лишь для тех, кто не хочет упускать прибыль, поставив гибочные работы на поток.

Как сделать листогиб своими руками - смотрите далее.

Технология гибки листового металла своими руками

В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.

При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время.

Технология гибки – основные сведения

Сгибание металла выполняют без сварочных швов, что позволяет избежать коррозии в дальнейшем и получить изделие повышенной прочности. Деформация не требует значительных усилий и выполняется, как правило, в холодном состоянии.

Исключение составляют твердые материалы, вроде дюрали или углеродистых сталей. Технология гибки листового металла разрабатывается соответственно поставленным задачам в таких вариантах, как:

радиусная,
многоугловая,
одноугловая,
п-образная.

Отдельный случай – сгибание с растяжением. Данную технологию применяют при изготовлении деталей с большими радиусами гибки, небольшого диаметра. При изготовлении деталей своими руками, процесс сочетают с такими операциями, как резка или пробивка.

Для обработки в домашних условиях хорошо подходят мягкие виды металлов и сплавов, такие как латунь, медь, алюминий. Изготовление изделий методом сгибания выполняется на вальцовочных или роликовых станках, либо вручную.

Последняя процедура довольно трудоемкая. Гибку производят при помощи плоскогубцев и резинового молотка. Если лист небольшой толщины, используют киянку.

Как выполнить гибку под прямым углом

Для сгибания скобы из металлического листа потребуется набор инструментов и приспособлений, состоящий из:

тисков,
молотка,
электропилы,
бруска,
оправы.

Длина полоски изготавливается по схеме, с тем расчётом, что на каждый загиб должен приходиться запас по 0,5 мм, плюс еще миллиметр на сгибы с обеих сторон. Заготовку помещают в тиски с угольниками. Зажимая её по линии сгиба, обрабатывают молотком.

После этого будущую скобу разворачивают в тисках, зажимают оправой и бруском, формируют другую сторону. Заготовку вытаскивают, отмеряют необходимую длину сторон, выполняя загибы по низу.

Треугольником сверяют правильность угла, подправляя молотком неточности. При выполнении обеих операций, заготовку поджимают бруском и оправой. Готовую скобу подпиливают до нужного размера.

Как изготовить листогибочный станок самому

Для придания металлу нужной конфигурации, жестянщики используют листогиб. Но как поступить мастеру, у которого специального оборудования под рукой нет?

На деле вопрос, как гнуть листовой металл в домашних условиях, решается просто. Достаточно использовать собственную смекалку и элементарные приспособления, чтобы изготовить простенький станок.

Чтобы изготовить сгибатель для металлического профиля, потребуются:

двутавровая балка 80 мм,
крепеж (болты),
петли,
уголок 80 мм,
струбцины,
пара рукояток.

Понадобится также аппарат для сварки и устойчивый стол, на котором закрепляют готовый станок.

Основу устройства составляет двутавровая балка, к которой двумя болтами прикручивают уголок, удерживающий заготовку в процессе сгибания. Под него методом сварки крепятся три дверные петли. Вторую их часть приваривают непосредственно к уголку.

Чтобы станок легко поворачивался во время сгибания листового металла, к нему с двух сторон приделывают ручки. Струбцинами готовый станок крепят к столу. Перед укладкой заготовки уголок откручивают или приподнимают. Лист прижимают, выравнивают по краю и загибают, поворачивая станок за рукояти. Самодельное устройство годится только для обработки заготовок незначительной толщины.

Сгибание металлического листа при помощи молотка

Для того чтобы выполнить гибку листа толщиной до 1,2 мм под прямым углом, используют простейшие инструменты – плоскогубцы (струбцины) и резиновый молоток.

Обработку производят на ровном деревянном бруске. Линию сгиба прочерчивают при помощи карандаша и линейки. Затем лист зажимают плоскогубцами так, чтобы их концы пришлись точно на линию разметки.

Край постепенно отгибают вверх, продвигаясь вдоль сгиба. После того, как угол приблизится к 90 градусам, лист помещают на брусок и при помощи молотка окончательно выравнивают.

Таким образом изготавливают узкие детали, например кромки из жести.

Совет: резиновый или деревянный молоток используют, чтобы на металле не образовались вмятины. Если сгибание выполняется обычным инструментом, в качестве прокладки нужно взять текстолитовую пластину.

Сгибание листа толщиной до 2 мм удобно проводить на рабочем столе. Металл располагают так, чтобы линия разметки приходилась на кромку. Под обрабатываемый материал подкладывают стальной уголок.

Лист зажимают в тисках при помощи двух деревянных брусков. Сгибание производят при помощи молотка, простукивая металл от одного конца к другому. Край листа при этом направляют вниз так, чтобы в итоге он полностью лег на закрепленный по краю стола уголок. Этим способом изготавливают изделия любой ширины, в том числе ящики или мангалы.

Изготовление трубы без применения станка

Домашние умельцы изобрели массу способов сгибания металлического листа в трубу без применения станка.

Предлагаем рассмотреть простейший вариант с использованием походящей по размерам болванки. Изготавливают её из старой трубы подходящего диаметра.

Лист металла раскладывают на полу, отрезают от него кусок нужной длины. Чтобы определить нужный размер, требуемый диаметр трубы умножают на 3,14 и прибавляют 30 мм на шов.

К болванке с двух сторон приваривают перпендикулярно одна к другой по паре трубок. В их отверстия должен свободно вставляться лом.

Рекомендация мастера: способом сгибания металлического листа при помощи болванки удобно изготавливать трубы не более метра в длину.

Чтобы воспользоваться приспособлением, потребуются усилия трех человек. Болванку укладывают на край листа. Один человек встает сверху, двое других накручивают металл на болванку, проворачивая лом на 90 градусов.

Всю длину листа скручивают таким способом, оставшийся край подбивают молотком. Шов закрепляют при помощи сварки.

Нужно учесть, что радиус сгиба листового металла зависит от его толщины и способа изготовления. Горячекатаная сталь больше подходит для труб, из холодного проката изготавливают профильные изделия.

Как согнуть профильную трубу?

Гнутая профильная труба – обязательный элемент в конструкции беседок, навесов, теплиц, заборов, даже гаражей. Толстостенный профиль большого сечения используются при возведении крыш зданий. От того, насколько качественно согнётся профиль, зависит надёжность и приглядный вид возводимого сооружения.

Особенности

В отличие от трубы с круглым сечением, загиб профиля с квадратным или прямоугольным представляет собой большую сложность. Из-за наличия резких углов, из которых была отлита профильная труба, гнуть профиль в некоторых случаях нужно частично. Применяют следующие подходы.

Воздействуя на трубу изнутри давлением. Это может быть любая сыпучая или жидкая среда. Она поможет трубе принять правильную форму при изгибании, без проминания и «морщин» с внутренней стороны.
Нагрев профиля до температуры, близкой к той, при которой сталь размягчается.

При изгибании трубы на профиль воздействуют сила сжатия с внутренней стороны изгиба и сила растяжения – с внешней. Стороны теряют правильное расположение, приданное им на заводе.

Если не соблюсти радиусы изгиба – профиль лопнет снаружи и/или промнётся внутрь с противоположной стороны. Влияние оказывают и толщина стенок, габариты сечения. Испорченное изделие восстановлению не подлежит.

Что понадобится?

Самый быстрый способ – использование профиле- или трубогиба. Холодное сгибание трубы до 10 мм – и квадратной, и круглой похоже на сгибание арматуры. Достаточно соблюсти правило – не менее 15 наружных радиусов круглой трубы либо не менее 15 значений большей ширины прямоугольной трубы. Сгибание квадратного профиля потребует Если нет доступа к промышленному трубогибу, в котором гибка по радиусу выставляется очень точно, то помогут болгарка и сварочный аппарат. Но «ломаное» гнутьё – крайняя мера.

Холодное гнутьё также возможно при помощи простого приспособления, сделанного из другой трубы (или арматуры) и специальной скобы с большой площадью захвата, позволяющей согнуть круглую или квадратную трубу постепенно. Такой способ используется, когда идеальный, равномерный сгиб необязателен.

Самодельный профильный трубогиб – в простейшем случае плита с отверстиями, в которую вставлены штыри. Они расположены так, чтобы сгибаемая труба проходила между ними, но заранее выстраиваются с обеих сторон по кривой. Другой вариант – рычаг с овальным шаблоном, выполняющим роль своеобразного лекала, состоящего из плоскопараллельных плоскостей. Используют также специальный ролик-колесо, прокатываемый по зоне будущего изгиба: глубина прогибания регулируется прилагаемой силой. Все способы самодельного гнутья требуют определённой сноровки и опыта.

Способы

Согнуть профиль 40x20 или 20x20 в домашних условиях особого труда не составит. Для этого подойдут все способы, перечисленные ниже. Узкие профтрубы (менее 20*20), особенно тонкостенные, гнутся с помощью примитивного захвата или даже на любой криволинейной и гладкой поверхности.

Главное – не гнуть изделие по радиусу, меньшему, чем 10-15 сторон (значений ширины) профтрубы, не делать резких движений. Так, для размера 40 на 20 см радиус гиба не ниже 0,3 м.

Болгаркой

Болгарка (или углошлифовальный ручной электростанок с отрезным диском по металлу) позволяет согнуть профильную трубу своими руками, используя пропилы. Они отстоят на равном расстоянии друг от друга, когда их более двух. Один пропил позволит сделать лишь резкий, прямоугольный изгиб. Чем больше пропилов – тем плавнее изгиб. Он примет вид правильной ломаной. Пропилы нужны, чтобы лишний металл с внутренней стороны не образовывал складки, придающие трубе неприглядный вид.

Величина угла каждого пропила определяется общим гибочным углом, делённым на количество выпиленных зазоров. Чтобы профтруба приняла аккуратный вид, и внутрь не затекала дождевая вода, пропилы должны быть с острым углом у наружной стенки трубы, а не прямоугольными. Например, арочная труба, имеющая угол сгиба в 180 градусов, при 20 пропилах требует угол для каждого из них в 9 градусов. Добиться этого можно лишь на крупногабаритном профиле и при использовании более тонких дисков – либо делать пропилы ножовкой по металлу, а не болгаркой.

Разогревать для этого профтрубу незачем. Пропилы размечаются и выполняются в соответствии с радиусом изгиба, запрашиваемого заказчиком. При этом одна из стенок – наружная остаётся целой, что позволит конструкции не развалиться, но труба теряет прочность. Для обретения профтрубой исходной прочности получившиеся стыки провариваются с помощью сварки.

Данный метод относят к холодному гнутью трубы. Термообработка (сваривание) осуществляются уже после сгибания – а не до него, как это происходит в случаях, описанных ниже. Недостаток – ребристая наружная и внутренняя поверхности сгиба, что исключает плотный контакт с криволинейными конструкциями, например, при накладывании композитных или пластиковых кровельных листов поверх каркаса, собранного из таких труб.

Гибка листового металла - методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка - одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы - гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр - 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное - требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка - это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Другой способ - ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой - она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод - с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Еще один момент, о котором следует помнить, - радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией - нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» - вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Гибка листового металла: описание способов и технология выполнения

Гибка металла – специальный метод изменения формы предварительной заготовки. Деформацию металла осуществляют без выборки материала, которая подразумевает проведение резки или электросварки металлических изделий.

Где применяется?

С помощью гибки металла можно придать любую форму заготовке, пользуясь специальным оборудованием или осуществляя процедуру вручную. При проведении подобного вида воздействия на лист из металлического материала происходит:

растяжение слоев, которые находятся снаружи;
сжатие внутренних слоев заготовки.

Таким образом, удается добиться перегиба одной из сторон заготовки на нужный угол по отношению к другой. Применение изогнутых деталей широкое, они востребованы практически в любой сфере и области, которая использует конструкции из металлов и различных сплавов.

Гибка металла встречается при изготовлении:

автомобильных элементов;
мебельных конструкций;
дверных конструкций;
промышленных деталей.

Процедуру используют в авиации, судостроении, электронике. Также она востребована в строительной сфере. Для сгибания металла потребуется много силы, особенно когда речь заходит об изменении формы изделий большой толщины.

Несмотря на кажущуюся простоту, технология довольно сложная. Она требует ответственного подхода и определенного опыта.

Основные принципы

При выполнении гибки металла необходимо учитывать ряд принципов, среди которых особого внимания требуют следующие.

Минимальный радиус сгиба должен быть больше толщины заготовки. Только так удастся предупредить образование на поверхности металла трещин и разрывов, что позволит своевременно прекратить процедуру и принять меры по устранению дефекта.
При выполнении работ в домашних условиях рекомендуется сгибать тонкостенные листы, толщина которых не превышает 3-10 мм. Объясняется это тем, что гибка толстых листов требует задействования профессионального дорогостоящего оборудования.
Перед проведением работ необходимо провести расчет развертки будущего изделия, учесть припуски, а также длину рабочей поверхности. Она не должна превышать 4 метра, иначе не получится добиться точного результата.
В качестве материала для изделия, которое впоследствии планируется деформировать, рекомендуется отдавать предпочтение пластичным сплавам. Отличным вариантом станут железные листы или элементы, в составе которых присутствуют примеси углерода. Посмотреть марки таких сталей можно в специальной таблице.
Нагревание повышает коэффициент пластичности – это физическое явление. Иногда посредством нагрева удастся добиться нужного угла изгиба без механического повреждения. Повышение температуры позволит избежать трещин на поверхности металла.
Для проведения работ можно использовать различные инструменты, начиная от тисков для зажима листа до специального станка, на котором осуществляется основной этап. Они помогут сделать гибку ровно и учесть припуски.

Гибка листового металла требует силы и терпения, так как процедура проходит медленно из-за необходимости отслеживания состояния поверхности материала.

Виды гибки

Сгибание металла проводится несколькими способами, каждый из которых заслуживает отдельного рассмотрения. Применение определенной технологии позволяет добиться нужного результата в короткие сроки и избежать сильной деформации материала.

Одноугловая

Является наиболее простым и популярным видом гибки. При выполнении работ происходит сжатие внутренних поверхностей металла. Достигается это за счет воздействия на внешние слои. При этом последние растягиваются, что приводит к образованию сгиба под нужным углом. Этот метод также известен, как свободная гибка металлических заготовок. Особенность – простота конструкции оборудования, которое используют для проведения процедуры. Оно состоит из:

матрицы, действующей на лист в процессе сгибания материала;
стенок, подпирающих лист во время работы.

Между стенками и листом предусмотрен воздушный зазор для предотвращения сильных деформаций изделий.

П-образная

Используют для создания П-образных деталей. С ее помощью удается ускорить производство элементов, что не позволяет двухпереходная гибка. При этом удается повысить точность получаемых изделий. Процедура гибки подразумевает задействование пуансона, работа которого приводит к изгибу элемента. Для выправления детали требуется калибровка заготовки, при которой происходит дополнительное перераспределение напряжений. Это позволяет сделать пружинение детали незначительным. Способ востребован при работе с деталями небольшой толщины.

Радиусная

Такой вид гибки проводят с помощью двух видов оборудования:

В зависимости от того, какую форму необходимо придать изделию, меняют конструкцию и типы станков.

Радиусная гибка популярна во многих сферах. Ее используют для изготовления различных металлических конструкций.

Результат такой металлообработки дает возможность получить сложную конфигурацию без использования сварочных устройств и накладки швов. Таким образом, прочностные свойства конструкции сохраняются, и ее внешний вид не портится сваркой. Технология гибки встречается при изготовлении козырьков, разнообразных коробов, специальных профилей, навесных фасадов и других конструкций, которые используются в быту и промышленности. Преимущество способа в том, что его можно выполнить самостоятельно без использования профессионального оборудования.

Многоугловая

Этот вариант гибки металла позволяет образовывать сложные фигуры. При этом для создания конструкции можно задействовать как один элемент, так и несколько. Процедура осуществляется посредством использования специального оборудования. Также ее называют фасеточной. Дополнительно выделяют гибку в виде конуса, фигурную технологию сгиба и другие варианты.

Как согнуть лист в домашних условиях?

В процессе строительства дома, дачи или других сооружений возникает необходимость в обустройстве различных конструкций и изделий. Например, при изготовлении водостоков, каркасов из металла, козырьков требуется придать плоской заготовке, которую представляет собой лист металла, необходимую форму. Существует несколько вариантов, как можно согнуть металлический лист своими руками.

С помощью листогиба

Листогиб – специальное оборудование, посредством использования которого удается придать алюминиевому или железному листу нужную конфигурацию. При желании агрегат можно сделать самостоятельно. Для этого необходимо подготовить:

станину;
балку, предназначенную для создания прижимного усилия;
балку для организации поворота;
обжимную балку;
оцинкованные ножи;
приемный лоток, материалом для изготовления которого служит дерево или металл.

При создании станка стоит обращать внимание, что управляться устройство будет за счет мускульной силы. Поэтому приспособление предназначено только для тонколистового металла, толщина которого не выходит за пределы 2 мм. Чтобы сделать основание для станка, потребуется задействовать профильный металлопрокат в небольшом количестве. Достаточно запастись швеллером или металлической балкой с поперечным сечением в виде двутавра.

Во время сборки необходимо учесть требуемые параметры жесткости конструкции, иначе оборудование не справится с поставленной задачей и быстро выйдет из строя. Кроме того, от показателя жесткости зависит, насколько качественной будет обработка. Прижимное устройство изготавливают из стальных плит. Самодельный станок дает возможность гнуть профильный прокат. Отличным вариантом станет выбор швеллера №12. Для сборки конструкции можно задействовать щипцы и клещи.

Чтобы отрезать согнутую деталь, потребуется роликовый нож. Специалисты рекомендуют использовать несколько вариантов лезвий для гибочного устройства. Так, помимо роликового можно задействовать сабельный нержавеющий нож. Элементы работают только с тонкостенным материалом, это тоже нужно учитывать.

При выборе ножа рекомендуется отдать предпочтение изделиям известных производителей, кто уже не первый год занимается поставками подобного оборудования. Объясняется это тем, что для изготовления лезвий используют инструментальные стали. Популярные компании не жалеют материал, добиваясь нужного качества элемента.

Без применения специального оборудования

Если нет возможности собрать листогиб или приобрести специальное оборудование, можно попробовать согнуть сталь другим способом. Для этого совсем не обязательно тратиться на приобретение прессов или других агрегатов. Простой вариант обработки металла – использование уголка из металла и киянки.

Заготовку, которую планируется деформировать, помещают на край уголка. Затем выдвигают часть листа, которую нужно согнуть. С помощью молотка посредством точных ударов придают желаемый изгиб.

Сразу стоит отметить, что такая техника не даст высокой точности обработки даже в том случае, если за работу возьмется профессионал, который будет соблюдать все тонкости проведения процедуры.

Для достижения более качественного результата можно использовать автомобильный домкрат. С его помощью можно эффективно гнуть арматуру, а также тонкие стальные листы. При желании домкрат способен согнуть толстостенные заготовки и даже трубы, что говорит о высокой прочности устройства.

Чтобы согнуть изделие посредством домкрата, потребуется следующее.

Поместить заготовку на выдвижную штангу, которая подводится снизу.
Упереть ее в штыри, зафиксированные сверху. Между штырями будет перемещаться штанга домкрата.
Приступить к гибке. Штанга будет выгибать листовую металлическую деталь или трубу, придавая изделиям нужную форму.

Полезные рекомендации

Успешность гибки сталей зависит от показателя их пластичности. В случае с малопластичными материалами процедура усложняется. Причина – явление пружинения, которое подразумевает несоответствие формы готовой детали требованиям чертежа. Данное явление – основная проблема, с которой сталкиваются все, кто решил прибегнуть к гибке металла.

Суть пружинения заключается в упругом действии металлического листа или другой заготовки сразу после того, как происходит снятие нагрузки. Результатом такого явления становится искаженная форма изделия. Иногда угол пружинения доходит до высоких отметок, что неприятно. Ликвидировать явление можно посредством использования следующих приемов.

Компенсация угла за счет изменения параметров рабочей части оборудования. Метод эффективен, но только в том случае, если известна марка металлического листа, а также основные характеристики изделия. Особенно важно обращать внимание на предел временного сопротивления, от которого зависит показатель пружинения конструкции. Процедура довольна проста в применении: если угол деформации составляет, например, 100, то кромку пресса увеличивают на этот показатель.
Изменение основного профиля, предусмотренного в матрице. За счет таких действий удается добиться сгиба заготовки по всей длине зоны, в которой происходит деформация, посредством рабочего инструмента. Дополнительно в матрице предусматривают специальные выемки.
Повышение показателя пластичности заготовки. Для этого металл подвергают обжигу при высокой температуре. Стоит учитывать, что вид стали зависит от температурного режима для обжига, поэтому рекомендуется заранее уточнить состав и марку изделия.
Проведение гибки в нагретом состоянии. В этом случае пластические характеристики металла улучшаются, что позволяет избавиться от эффекта пружинения и добиться нужного угла сгиба.

Относительно последнего варианта стоит отметить, что технологический процесс потребует дополнительной очистки поверхности рабочей детали. Также нужно будет постоянно очищать поверхность матрицы, на которой будет скапливаться окалина.

Гибка листового металла – сложная процедура, которая позволяет добиться нужной формы металлического листа и при этом избежать деформации, которую обеспечивает сварка. Чтобы получить нужную конфигурацию заготовки, следует учесть особенности материала и предусмотреть варианты, которые помогут избежать образования трещин или возникновения эффекта пружинения.

Подробнее смотрите далее.

Читайте также: