Инструмент для гибки металла

Обновлено: 07.01.2025

Процессом гибки называют слесарную операцию, с помощью которой заготовка из металла при деформации принимает требуемую пространственную форму. В практике слесарного дела слесарю часто приходится изгибать заготовки из листового, полосового и круглого материала под углом, с определенным радиусом, выгибать разной формы кривые (угольники, петли, скобы и т.д). Для выполнения данной работы необходимо предварительно определить длину развернутой заготовки.

Когда толщина заготовки превышает 4 мм применяют горячую гибку.

В процессе гибки металл подвергается одновременному воздействию растягивающих и сжимающих усилий. На наружной стороне детали в месте изгиба волокна металла растягиваются и длина их увеличивается; на внутренней же, наоборот, волокна сжимаются и длина их укорачивается. И только нейтральный слой, или, как принято называть, нейтральная линия, в момент сгиба, полагают, не испытывает ни сжатия, ни растяжения, и поэтому длина нейтральной линии после изгиба детали не изменяется.

При гибке металла приходится преодолевать силы упругости заготовки из металла.

Упругостью называется свойство заготовки из металла, благодаря которому деталь восстанавливает после снятия нагрузки свои первоначальные форму и размеры. При нормальных температурах, ограниченных скоростью и продолжительностью деформации, деталь с достаточной точностью можно считать

Пластичностью называется способность материала сохранять полностью или частично деформацию, получившуюся под действием приложенных сил и по прекращении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал можно считать пластичным или хрупким. Однако пластичность и хрупкость не могут быть отнесены только к свойству материала. Один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может проявляться как пластичный или как хрупкий.

Различают следующие стадии пластических деформаций:

• а) начало текучести – пластические деформации одного порядка с упругими;
• б) пластическое состояние при малых деформациях – пластические деформации велики по сравнению с упругими, но малы по сравнению с первоначальными изменениями размеров или формы детали;
• в) пластическое состояние при больших деформациях (технологические пластические деформации) – размеры или формы детали меняются значительно.

Гибка сопровождается упругими и пластическими деформациями, что вызывает искажения первоначальной формы поперечного сечения заготовки, и уменьшением ее площади (утяжка) в зоне изгиба (рис. 1).

Рис. 1. Искажение формы заготовки при изгибе: а – круглого сечения; б – прямоугольного сечения; в – утяжка

Кроме того, возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Напряжения внешних волокон при относительно малом r в этих волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины). Эти дефекты тем вероятнее, чем меньше радиус закругления и чем больше угол загиба. Чтобы исключить появление дефектов, необходимо выдержать минимальный радиус гибки.

Минимальный радиус гибки приближенно определяется по формуле: r=S·k, где r – радиус гибки, k – коэффициент, зависящий от материала и направления проката, S – толщина материала. При гибке поперек волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k=0,25–0,3, для стали мягкой – k=0,5 и для стали средней твердости – k=0,8. При гибке вдоль волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k= 0,4–0,45, для стали мягкой – k=1,2 и для стали средней твердости – k=1,5. Зачисткой кромок перед гибкой можно снизить k в 1,5, а иногда и в 2 раза.

Длина заготовки L при гибке определяется суммой длин прямых участков и длин нейтральных осей изогнутых участков, например, L= l1+ l2+ l (рис. 2).

где φ – угол дуги f в градусах (φ=180° – β ); x – расстояние от внутренней плоскости до нейтральной оси в мм.

Рис. 2. Схема составляющих длины согнутой полосы

При относительно малом r растяжение материала в наружных волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).

Общие положения

Гибка металла заключается в изменении формы исходного материала (лист стали, пруток проката и т.д.). Причем современные технологии позволяют выдавливать из тонколистового материала невероятно сложные поверхности (например, элементы кузова автомобилей).

На предприятиях данные работы осуществляются специальными станками для гибки металла. Подобное оборудование имеет очень высокую производительность и способно выпускать огромное количество изделий в единицу времени.

Следует отменить, что не каждая сложная поверхность обязательно получена гибкой металла. Наряду с данной технологией известны и давно применяются в промышленности также и обработка металла резанием, литье в песчаные формы и в кокиль, так называемое экструдирование, прокат и другие методы формирования объемных поверхностей.

Технология гибки металла: основные положения

Данный процесс позволяет получать сложные по форме поверхности без применения сварочных соединений, что значительно улучшает ряд важных эксплуатационных показателей изделия (прежде всего сопротивление коррозии и отсутствие протекания процессов разупрочнения и развития отпускной хрупкости для ряда материалов), а также положительно сказывается на экономических показателях производства.

При проведении ремонтных работ дома также часто возникает необходимость в придании листовому материалу или прутку необходимой формы. Принцип и физические основы процесса не отличаются, но в быту применяется примитивное оборудование.

К недостаткам данной технологии относится ограничение по толщине изгибаемого листа стали, а также определенные ограничения по химическому составу материалов и предварительной термической и химико-термической обработки изделий. Так, для гибки металла с толстыми стенками его необходимо предварительно разогреть, чтобы материал «потек». Температура, при которой сталь и сплавы на основе железа становятся податливыми и хорошо деформируются, для каждого материала разная. Существуют специальные марки сталей, которые устойчивы к воздействию высоких температур и сохраняют высокие механические свойства.

Перечень приспособлений, применяемых для правки, рихтовки и гибки

Ручная правка производится как типовыми инструментами и приспособлениями, так и выполненными исключительно для данной конкретной заготовки. Поэтому перечень такой оснастки разнообразен, ниже приводятся лишь некоторые виды.

Набор крючков

Если на кузове автомобиля обнаружилась вмятина, но лакокрасочное покрытие не повреждено, воспользуйтесь инструментом для правки, который получил название «крючки».

Он представляет из себя набор стержней с ручкой и загибом на конце. Загибы имеют разные радиусы, углы, форму. Каждый из множества видов крючков (конусные, ножевые, сложного доступа, арки, рессорные и другие) предназначен для устранения дефектов определенной формы конструкции кузова.

Набор крючков для правки. Фото PDR Center

Конструкция «крючков» позволяет сделать доступным обработку вмятины изнутри корпуса кузова, что является единственным способом устранить вмятину без нарушения покрытия. Работать с таким инструментом под силу лишь квалифицированным специалистам.

Полезное видео

Правильные чугунные и стальные плиты

Одним из самых важных приспособлений для ручной правки является правильная плита. На ней выполняется устранение дефектов листовых и полосовых заготовок, прогибов на прутках, трубах и других профилях.

Правильная плита из стали. Фото 4АКБ-ЮГ

Рабочее место для правки металла, оснащенное правильной плитой должно обладать устойчивостью к ударным нагрузкам. Поэтому плиты достаточно массивны и часто выполняются из тяжелых болванок серого чугуна с наибольшим линейным размером до 4,0 метра и даже более. К базовой поверхности плит предъявляются высокие требования к плоскостности, они окончательными операциями строгаются и шлифуются и устанавливаются по горизонтальному уровню.

Молотки, киянки

Через молотки и киянки передается силовое воздействие непосредственно на дефектные заготовки. Они имеют различные весовые и габаритные характеристики и обладают различными пластическими свойствами. Поэтому применяемые молотки конструктивно отличаются друг от друга.

Рихтовочная киянка Santool. Фото ВсеИнструменты.ру

Для удаления вогнутости у прутков или полосы с неокончательной обработанной поверхностью, боек молотка выполняется из углеродистой стали. Если поверхность уже имеет товарный вид, то правку выполняют с помощью молотков со вставками из твердых пород дерева, медных или алюминиевых сплавов или из прочного пластика. Ударная поверхность бойка должна быть плоской и ровной и не иметь острых углов.

Для правки тонких листов с повышенными свойствами пластичности, где нельзя оставлять следов от ударов на поверхности, применяют киянки. Бойки у них сделаны из прочных пород дерева (дуб, самшит, бук) или ударопрочной резины.

Кувалды

Кувалды применяют для черновой правки крупных заготовок, когда ударного усилия обычного молотка не хватает. Боек повышенной массы (до 5 кг.) оказывает деформирующее действие на круглый и профильный прокат крупного сечения.

Кувалда 2000 грамм с фибергласовой рукояткой Gigant SLH20. Фото ВсеИнструменты.ру

Рихтовальные бабки

Некоторые технологические процессы изготовления деталей включают правку предварительно термически обработанных заготовок. Такие заготовки имеют определенную поверхностную твердость, что создает конкретные требования к инструменту для правки. В закаленном состоянии заготовка правится с более строгими допусками от номинальных размеров, такую правку по-другому называют рихтовкой.

Рихтовальная бабка типа Каблук. Фото ВсеИнструменты.ру

Для базирования заготовок используются рихтовальные бабки, которые изготавливаются из стальных заготовок с содержанием углерода, позволяющим выполнять закалку с высокой твердостью. Для придания заготовке при рихтовке большей степени свободы, поверхность бабок выполняется цилиндрической или сферической формы.

Гладилки

Правка металла с помощью гладилки

Наковальня

Для ручной правки фасонного металла применяют специальные наковальни с вырезами. Дефектный участок при ударе имеет возможность перемещаться на большее расстояние, тем самым повысить эффективность правки.

Технологические возможности оборудования

На рынке представлено огромное количество всевозможных приспособлений и станков для осуществления процесса гибки стальных материалов. Они позволяют получать из стального листа профили сложных форм.

Все виды оборудования для гибки металлов можно классифицировать следующим образом:

• ротационные машины: ровный лист запускается между вращающимися валками и изгибается;
• поворотные станки: один конец листа жестко крепится к неподвижной балке, а другой – к поворотному механизму; поворотная балка приводится в движение, и лист изгибается;
• пресс с гидравлическим (реже с пневматическим) приводным механизмом: листовой материал кладется на нижнюю форму, а сверху со значительным усилием прижимается вторая полуформа; в результате лист выдавливается и приобретает очертания формы.

Гибка металла в условиях промышленного производства. Особенности

На современном этапе технологического развития общества в изготовлении практически любого сложного и не очень изделия в той или иной степени применяется гибка металла: металлические трубы, элементы стального каркаса зданий, автомобили, пружины, рессоры и т.д.

Оборудование для осуществления гибки отличается большим разнообразием, в том числе и по принципу действия: от высокотехнологичных высокоскоростных прессов выдавливания до известных уже несколько сот лет валиков.

В основном на промышленных производствах реализована гибка металлов прессом. Гидравлический агрегат способен развивать очень большое усилие и изгибать даже толстостенные изделия. Работа на таком прессе сопряжена с риском получения травм и даже с риском для жизни. Поэтому одну единицу станочного оборудования обслуживают минимум два человека. А рабочий ход может осуществляться лишь в том случае, если оба рабочих нажмут на соответствующие кнопки.

Гибка в домашних условиях

Для придания металлу нужной формы наличие сложного и дорогостоящего оборудования совсем необязательно. Если толщина стали сравнительно небольшая (до 3 миллиметров) и в ней содержится немного углерода, то из нее можно получить изделие сложной формы и в домашней мастерской. В качестве станка для гибки металла можно использовать обыкновенные слесарные тиски с молотком, а для завивки спиралей из прутка или тонкой полосы пользуются так называемой улиткой. Конструкция улитки не отличается сложностью. Ее можно изготовить самостоятельно.

Листогиб своими руками

Чтобы не тратить деньги на покупную модель, можно собрать гибочный станок для листового металла своими руками. Изначально нужно рассчитать размеры, нарисовать чертеж, подготовить расходные материалы, инструменты.

Листогиб своими руками

Подготовка и оборудование

Чтобы сделать конструкцию своими руками, нужно подготовить:

• металлические швеллера;
• уголки, зависимо от длины рабочей части;
• дверные петли;
• арматуру или трубы малого диаметра для изготовления ручек;
• металлический лист, прутья для создания каркаса;
• деревянный брус.

Из инструментов нужна болгарка, сварочный аппарат, щётка по металлу.

Этапы сборки

При изготовлении самодельного станка для гибки листового металла своими руками нужно:

1. Нарисовать чертёж конструкции. Обозначить размеры, подвижные элементы.
2. Изготовить каркас с устойчивыми ножками из швеллеров, металлических прутьев. На рабочем столе закрепить лист металла. Всё скрепляется сварочным аппаратом. Швы зачищаются щёткой, покрываются антикоррозийным составом.
3. Закрепить уголки параллельно друг другу. Соединить их петлями. Это подвижный элемент, который нужно закрепить на рабочем столе.
4. На одном из уголков нужно наварить трубки, которые будут выполнять роль ручек.

Гибочные машины применяются для изгибания металлических листов под разными углами. Чтобы не покупать дорогое оборудование, можно собрать его самостоятельно. Для этого нужно рассчитать габариты листогиба, подготовить материалы, провести сборку.

Листогиб своими руками. Профессиональный

Рекомендации опытных мастеров

Холодная деформация сопровождается возникновением огромного числа дислокаций, что приводит к появлению значительных напряжений. Для изделий, которые не испытывают значительных нагрузок в процессе эксплуатации (кровля, жестяные трубы и другие элементы) это не критично. А вот для ответственных изделий, узлов агрегатов подобные напряжения могут послужить концентратором разрушающих сил. Поэтому изделия такого типа в обязательном порядке должны подвергаться рекристаллизационному отжигу, который нормализует структуру и снимает пагубные напряжения.

Величина напряжений и образующихся пустот и пор между зернами металла напрямую зависит от радиуса кривизны, а значит, и от применяемого инструмента для гибки металла. Этот параметр относится к категории справочных данных и зависит от химического состава стали, а также от толщины листового материала. Если радиус кривизны не превышает допустимого значения, то изделие допускается к работе после испытаний на прочность контрольного образца.

Преимущества и недостатки гибочных станков

Промышленное оборудование, компактные станки обладают сильными и слабыми сторонами. Преимущества листогибов:

1. Создание нужных узлов без сваривания заготовок.
2. Изделие не теряет показателей прочности, структура не изменяется как при нагревании.
3. На месте изгиба не образуется ржавчина.
4. Деталь остаётся цельной.

1. Чтобы работать на ручных станках, нужно прилагать немалые усилия.
2. Важно точно выставлять лист перед зажимом, чтобы не случилось перекоса.

Часто после разрезания изделий человек берётся за них голыми руками, что может стать причиной появления травмы.

Какое оборудование и инструмент применяются для гибки металла

Одна из распространенных технологических процедур, которые связаны с обработкой металла, –гибка. Подобная манипуляция позволяет легко придать изделию необходимую форму. Используя специальные инструменты для гибки металла, создают декоративные элементы, части мебели, карнизы и другие детали. Главное преимущество такой процедуры – возможность легко получить подходящий предмет. При этом в результате получается бесшовное изделие, которое сложно деформировать, испортить. Его внешний вид и характеристики сохраняются надолго. Гибка листового металла может быть как ручной, так и механической. Оба варианта целесообразно использовать в разных случаях.

Инструменты для гибки тонколистового металла позволяют выполнять работы разного уровня сложности. Вы можете приобрести подобное оборудование для самостоятельной гибки или же обратиться к нам. Уральский завод листовых конструкций выполняет качественную гибку .

Распространенные типы инструментов

Разные типы инструментов и приспособлений, применяемых при гибке металла, направлены на выполнение сложных и простых работ. Есть оборудование, предназначенное исключительно для использования на производстве, в цехах и для применения в небольших мастерских. На выбор инструмента влияет и толщина металла. Если речь идет о тонких элементах, то применяют исключительно холодную гибку. В соответствии с типами деталей, с которыми чаще проводятся работы, следует подбирать и оборудование. Названия инструментов для гибки металла разные, как и их сферы использования.

Самый популярный инструмент для гибки листового металла на заводе – это станок. Выделяют такие разновидности:

• электромеханические – часто используются на серийном производстве, подходят для миниатюрных элементов;
• гидравлические – применяются для элементов, сделанных из особо толстого или прочного металла, обеспечивают практически ювелирное качество работы.

Отдельно выделяют оборудование и инструмент для гибки металла ручным способом. При этом часто используются:

• молотки (легкие и тяжелые);
• кувалды, тиски;
• плоскогубцы;
• ручные листосгибочные машины.
  

Какие инструменты для правки и гибки металла и проволоки используются чаще всего?

Часто у мастеров возникает желание приобрести все варианты инструментов, которые есть в продаже. Однако это неразумно. Вначале нужно понять, с какими объемами продукции вы планируете работать. Например, если речь идет о небольшом цехе, то будет вполне достаточно простых ручных станков, инструментов. Такое оборудование легко можно брать с собой, чтобы работать на выезде, на разных строительных объектах.

Также нужно понимать, с какими типами материала вы планируете работать. Если речь идет не только о тонколистовом металле, но и о более массивных изделиях, потребуется купить производительные станки.

Если вам требуется провести какие-либо работы с металлом, обращайтесь к нам. Уральский завод листовых конструкций проводит качественную гибку в Екатеринбурге. У нас есть все необходимое оборудование, а также – мастера высокого класса. Также у нас есть услуга лазерная резка металла на высокоточном оборудовании. Мы работаем быстро и гарантируем высокое качество.

Ознакомиться с ценами на услуги гибки и лазерной резки металла можно на отдельной странице прайс

Гибка металла. Способы, инструмент для гибки металла

Упругостью называется свойство заготовки из металла, благодаря которому деталь восстанавливает после снятия нагрузки свои первоначальные форму и размеры. При нормальных температурах, ограниченных скоростью и продолжительностью деформации, деталь с достаточной точностью можно считать

Пластичностью называется способность материала сохранять полностью или частично деформацию, получившуюся под действием приложенных сил и по прекращении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал можно считать пластичным или хрупким. Однако пластичность и хрупкость не могут быть отнесены только к свойству материала. Один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может проявляться как пластичный или как хрупкий.

• а) начало текучести — пластические деформации одного порядка с упругими;
• б) пластическое состояние при малых деформациях — пластические деформации велики по сравнению с упругими, но малы по сравнению с первоначальными изменениями размеров или формы детали;
• в) пластическое состояние при больших деформациях (технологические пластические деформации) — размеры или формы детали меняются значительно.

Рис. 1. Искажение формы заготовки при изгибе: а — круглого сечения; б — прямоугольного сечения; в — утяжка

Кроме того, возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Напряжения внешних волокон при относительно малом r в этих волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины). Эти дефекты тем вероятнее, чем меньше радиус закругления и чем больше угол загиба. Чтобы исключить появление дефектов, необходимо выдержать минимальный радиус гибки.

Минимальный радиус гибки приближенно определяется по формуле: r=S·k, где r — радиус гибки, k — коэффициент, зависящий от материала и направления проката, S — толщина материала. При гибке поперек волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k=0,25–0,3, для стали мягкой — k=0,5 и для стали средней твердости — k=0,8. При гибке вдоль волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k= 0,4–0,45, для стали мягкой — k=1,2 и для стали средней твердости — k=1,5. Зачисткой кромок перед гибкой можно снизить k в 1,5, а иногда и в 2 раза.

где φ — угол дуги f в градусах (φ=180° – β ); x — расстояние от внутренней плоскости до нейтральной оси в мм.

При относительно малом r растяжение материала в наружных волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).

1. 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.

2. Основные приемы гибки деталей из труб

Гибку деталей из труб производят в холодном и горячем состояниях ручным и механизированным способами, с наполнителями и без наполнителей.

Наполнители применяют для исключения образования складок и сплющивания стенок труб. В качестве наполнителей используется просушенный мелкий песок или синтетические гранулы.

Для каждой трубы в зависимости от ее диаметра и материала установлен минимально допустимый радиус гибки. При меньшем радиусе гибка недопустима (табл. 1).

Таблица 1. Значения минимально допустимых радиусов гибки труб в холодном состоянии, мм

При гибке в холодном состоянии труб диаметром до 25 мм применяются ручные приспособления.

На рис. 4, а показан ручной станок, предназначенный для гибки труб диаметром от 12 до 20 мм. Станок имеет ось 1 и опорную плиту 2, с помощью которых он крепится болтами к верстаку. Рабочими органами станка являются неподвижный ролик 4 с хомутиком 5, укрепленный на оси 1, и подвижный ролик 3, закрепленный на скобе 6 с рукояткой 7. Изгибаемую трубу концом закладывают в хомутик между роликами, затем вращают скобу с подвижным роликом вокруг оси неподвижного ролика до получения требуемого изгиба, после чего возвращают скобу в исходное положение и вынимают трубу.

Рис. 4. Гибка на ручных приспособлениях

Для гибки медных трубок разных диаметров при сборке машин применяют многоручьевой трубогиб (5.66, б). В этом случае трубку пропускают между роликами 1 и 2 до соприкосновения с упором, затем при повороте вилки 3 подвижный ролик 2 обкатывается вокруг неподвижного, изгибая трубку по радиусу, равному радиусу ролика 1.

С помощью ручного рычажного трубогиба (5.66, в) можно изгибать стальные газовые трубы диаметром 1/2 , 3/4 и 1» в холодном состоянии без наполнителя.

Для ручной гибки стальных труб диаметром до 50 мм на угол 180° без наполнителя в холодном состоянии может использоваться специальная головка с ручным приводом.

3. Изготовление цилиндрических пружин

По своему назначению цилиндрические пружины делятся на работающие на растяжение, на сжатие и на скручивание (рис. 5).

У пружин, работающих на сжатие (рис. 5, а), витки расположены на некотором расстоянии друг от друга, шаг — t; концы пружин прижимают к смежным виткам. Основными размерами являются: внутренний диаметр — Dвн, наружный диаметр — Dнар; шаг навивки — t; диаметр проволоки — d; длина пружины — L.

Рис. 5. Цилиндрические пружины: а — сжатия; б — растяжения; в — скручивания

У пружин, работающих на растяжение (рис. 5, б) витки плотно прилегают один к другому, последние витки отгибают на 90° и загибают в виде полуколец и колец. Основными размерами являются: наружный диаметр — D; диаметр проволоки — d; радиус проушины — r; ширина зацепа — b; длина навивки пружины — L1; полная длина пружины — L2.

У пружин, работающих на скручивание (рис. 5, в), витки плотно прилегают один к другому, на концах имеются зацепы, которые воспринимают закручивающую нагрузку и закручивают пружину в целом. Основные размеры пружин, работающих на скручивание, такие же как у пружин, работающих на растяжение.

Для расчета длины заготовки, потребной для изготовления пружины, необходимо знать средний диаметр пружины D0, который равен:

Длину заготовки f пружины (без учета колец или зацепов на концах) определяют по следующей формуле:

f=πD₀n , где n — число витков пружины.

При подсчете витков пружины учитываются только рабочие витки. У пружин сжатия с неприжатыми витками число рабочих витков определяют путем вычитания из общего числа витков двух витков (по витку с каждого конца пружины). Если крайние витки прижаты для образования опорной плоскости, то вычитают полтора витка.

Обычно для ремонта машин навивку пружин производят на универсальном токарном станке (рис. 6).

Рис. 6. Навивка пружины на токарном станке

На резцедержателе 1 станка устанавливается держатель для проволоки. В патроне 2 станка устанавливается оправка 3, диаметр которой на 0,85–0,9 меньше внутреннего диаметра пружины. Суппорт станка устанавливают так, чтобы держатель проволоки был рядом с кулачками патрона, затем настраивают частоту вращения шпинделя не более 60 об/мин и подачу 4, соответствующую диаметру d проволоки или шагу t пружины. Включают станок и считают число оборотов оправки. Когда число оборотов оправки будет равно числу витков пружины с учетом нерабочих витков, станок останавливают и выставляют упор отключения станка и подачи.

Затем суппорт станка устанавливают так, чтобы держатель проволоки был рядом с кулачками патрона. Проволока пропускается через держатель и ее конец закрепляется на оправе хомутом с поводком или в отверстии, как показано на рисунке. Первый виток пружины выполняют вращением патрона от руки и после этого включают станок.

После остановки станка конец проволоки откусывают кусачками.

При навивке пружин на станке необходимо быть предельно внимательным. Освободившаяся проволока или обрыв мятой проволоки может спружинить и нанести травму.

Обычно для пружин растяжения производят непрерывную навивку на всей длине оправки, а затем ее делят на требуемые по длине пружины.

Для пружин сжатия также производят непрерывную навивку, но замечают по линейке или лимбу подачи, в каких местах нужно выключить подачу, сделать два-три сжатых витка и вновь включить подачу.

По окончании навивки вручную производят доделку пружины. При этом удаляют заделочные концы, которыми крепили проволоку в станке, и отделяют нужное число витков для пружины. Для этого делают надрез трехгранным напильником в нужном месте на проволоке и отламывают или разрубают в нужном месте проволоку на зубиле, вертикально закрепленном в тисках.

Чтобы поджать концы пружины, работающей на сжатие, пружину 2 вставляют в направляющую трубку 1 (рис. 7, а) и через отверстие трубки нагревают пламенем газовой горелки или паяльной лампы. Как только виток нагреется до красного цвета, пружину вынимают из трубки и быстро прижимают к плоскости плиты.

Рис. 7. Поджатие концов пружины сжатия: а — подогревом; б — на заточном станке

После поджатия витков пружине придают вертикальное положение на плите. Для этого надевают заготовку пружины на оправку и подшлифовывают металл на торце пружины боковой поверхностью абразивного круга на заточном станке (рис. 7, б).

Если пружину навивали с прерыванием подачи, то достаточно разделить заготовку на части и доработать торцы на заточном станке.

Заделка концов пружин растяжения в виде полуколец выполняется вручную с помощью подставки в тисках (рис. 3, а) или круглогубцев.

Для этого вручную зубилом на плите отгибают на 30–40° один виток на торце у отрубленной заготовки пружины. Затем отогнутый виток пружины отгибают далее с опорой на подставку (рис. 8) на 90° с помощью молотка. Если проволока не жесткая, то эту операцию можно выполнить круглогубцами.

Инструменты и приспособления и материалы применяемые при гибке

В качестве инструментов при гибке листового материала тол­щиной от 0,5 мм, полосового и пруткового материала толщиной до 6,0 мм применяют стальные слесарные молотки с квадратными и круглыми бойками массой от 500 до 1000 г, молотки с мягкими вставками, деревянные молотки, плоскогубцы и круглогубцы. Вы­бор инструмента зависит от материала заготовки, размеров ее се­чения и конструкции детали, которая должна получиться в резуль­тате гибки.

Гибку молотком производят в слесарных плоскопараллельных тисках с использованием оправок (рисунок 52), форма которых долж­на соответствовать форме изгибаемой детали с учетом деформа­ции металла.

а-в - последовательность выполнения операции

Рисунок 52 – Гибка на оправке

Молотки с мягкими вставками и деревянные мо­лотки - киянки применяют для гибки тонколистового материала толщиной до 0,5 мм, заготовок из цветных металлов и предвари­тельно обработанных заготовок. Гибку производят в тисках с при­менением оправок и накладок (на губки тисков) из мягкого мате­риала.

Плоскогубцы и круглогубцы применяют при гибке профильного проката толщиной менее 0,5 мм и проволоки. Плоскогубцы (рисунок 53) предназначены для захвата и удержания заготовок в процессе гиб­ки. Они имеют прорезь чжоло шарнира. Наличие прорези позволяет производить откусывание проволоки. Круглогубцы (рисунок 54) так­же обеспечивают захват и удержание заготовки в процессе тибки и, кроме того, позволяют производить гибку проволоки.

Рисунок 53 - Плоскогубцы	Рисунок 54 - Круглогубцы

Ручная гибка в тисках - сложная и трудоемкая операция, поэто­му для снижения трудовых затрат и повышения качества ручной гибки используют различные приспособления. Эти приспособле­ния, как правило, предназначены для выполнения узкого круга опе­раций и изготавливаются специально для них. На рисунке 55 показано приспособление для гибки угольника ножовки. Перед началом гибки ролик 2 гибочного приспособления смазывают машинным маслом. Рычаг 1 с гибочным роликом 2 отводят в верхнее положе­ние А. Заготовку вставляют в отверстие, образовавшееся между ро­ликом 2 и оправкой 4. Рычаг 1 перемещают в нижнее положение Б, придавая заготовке 3 заданную форму.

а, б – схемы применения приспособления; в – готовая рамка; 1 – рычаг; 2 – ролик; 3 - заготовка; 4 – оправка; А, Б – соответственно верхнее и нижнее положения рычага

Рисунок 55 – Приспособление для гибки рамки ножовочного станка

По аналогичной схеме работают и другие гибочные приспособ­ления, например, приспособление для гибки кольца из прутка круг­лого сечения (рисунок 56).

Рисунок 56 – Приспособление для гибки кольца

Наиболее сложной операцией является гибка труб. Необходи­мость в гибке труб возникает в процессе сборочных и ремонтных операций. Гибку труб производят как в холодном, так и в горячем состоянии. Для предупреждения появления деформаций внутрен­него просвета трубы в виде складок и сплющивания стенок гибку осуществляют с применением специальных наполнителей. Эти осо­бенности обусловливают применение при гибке труб некоторых специфических инструментов, приспособлений и материалов.

Приспособления для нагрева труб. Гибку труб в горячем состоя­нии выполняют после предварительного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ), в пламенных печах или горнах, газоацетиленовыми горелками или паяльными лампами непосредственно на месте гиб­ки. Наиболее рациональным методом нагрева является нагрев ТВЧ, при котором нагрев осуществляется в кольцевом индукторе под дей­ствием магнитного поля, создаваемого токами высокой частоты. Наполнители при гибке труб выбирают в зависимости от мате­риала трубы, ее размеров и способов гибки. В качестве наполните­лей используют:

• песок - при гибке труб диаметром от 10 мм и более из ото­жженной стали с радиусом гибки более 200 мм, если она осуществ­ляется и в холодном, и в горячем состоянии; труб диаметром свыше 10 мм из отожженной меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм в горячем состоянии;

• канифоль - при гибке в холодном состоянии труб из отожжен­ных меди и латуни при радиусе гибки до 100 мм.

Применение наполнителя при гибке труб не требуется, если они изготовлены из отожженной стали, имеют диаметр до 10 мм и ра­диус гибки более 50 мм. Гибка в этом случае производится в хо­лодном состоянии. Также без наполнителя гнут в холодном состо­янии трубы из латуни и меди диаметром до 10 мм при радиусе гиб­ки свыше 100 мм. Без наполнителя производят гибку труб в специ­альных приспособлениях, где противодавление, препятствующее появлению деформаций внутреннего просвета трубы, создается другими способами.

Простейшим приспособлением для гибки труб является плита, закрепляемая на верстаке или в тисках, с отверстиями, в которых устанавливаются штифты. Штифты выполняют роль упоров, необходимых при гибке трубы. Применяются также роли­ковые приспособления различных конструкций.

Технология гибки металлов и сплавов

Гибка – одна из распространённых операций деформирования металлов. В зависимости от сложности контуров гиба и толщины заготовки, её производят и в холодном, и в горячем состояниях, с применением ручного и механизированного инструмента.

Листогиб Metal Master LBM Изготавление колпака (дефлюгера)

Виды гибки

Гибка определяется как процесс обработки металлов давлением, в результате которого изменяется продольная ось деформируемой заготовки. Различают следующие варианты реализации гибки:

Все эти разновидности могут выполняться следующими способами:

• Свободной гибкой, при которой центр симметрии заготовки не фиксируется, а сама гибка металла происходит путём нажима рабочего инструмента – пуансона на поверхность изгибаемой заготовки. Конфигурация деформированной заготовки зависит от формы пуансона;
• Гибка калибрующим ударом, при которой заготовка укладывается в матрицу. Конфигурация матрицы и определяет конечную форму заготовки;
• В роликовых матрицах, когда поворачивающиеся части рабочего инструмента постепенно формируют ось изогнутой заготовки.

Характерная особенность гибки – резко различное положение сетки макроструктуры в зависимости от направления гибки. Поэтому для мало- и среднепластичных металлов и сплавов направление волокон существенно важно: при совпадении такого направления с направлением перемещения оси деформируемой заготовки разрушение её в ходе штамповки маловероятно. В противном случае происходит расслаивание частиц в некоторых объёмах заготовки; в таких ситуациях гибка металла считается неисправимым браком.

Параметры гибки и их определение

Для выяснения принципиальной возможности гибки заготовки из конкретного металла или сплава требуется знать:

• Величину предельного радиуса гиба, и сравнения его с фактической толщиной деформируемой заготовки.
• Направление волокон прокатки.
• Исходное значение предела текучести металла.
• Допускаемые отклонения формы готового изделия после гибки.

Указанные исходные данные необходимы в случае гибки тонколистовых заготовок. Для гибки труб, а также некоторых видов профильного проката – круга, шестигранника, уголка и пр. – необходимо знать также допустимую относительную деформацию профиля после гибки.

Гибка металлов не относится к числу энергоёмких операций штамповки. Усилие процесса невелико, поэтому основным критерием для выбора деформирующего оборудования являются длина рабочей зоны обработки, и скорость перемещения деформирующего инструмента. Во многих случаях тонколистовая гибка заготовок возможна даже на ручных станках – профилегибах, трубогибах и т.д.

Из-за специфики деформирования металла во время его гибки процесс лучше проходит на оборудовании, которое имеет пониженное число ходов. Поэтому механическим кривошипным прессам часто предпочитают гидравлические. В частности, профилирование – разновидность полностью автоматизированного процесса неглубокой гибки.

Дефекты и трудности при гибке

Гибка малопластичных сталей (в частности, содержащих более 0,5% С) усложняется, главным образом, из-за явления пружинения – несоответствия конфигурации готовой детали требованиям чертежа. Пружинение – основная проблема при разработке технологического процесса гибки.

Суть явления состоит в упругом последействии материала после снятия рабочей нагрузки. В результате форма заготовки искажается (в некоторых случаях фактический угол пружинения может доходить до 12…15 0 , что впоследствии резко сказывается на точности сопряжения гнутой детали со смежной).

Пружинение ликвидируют или уменьшают использованием следующих технологических приёмов:

• Компенсацией угла пружинения соответствующим изменением параметров рабочей части пуансона и матрицы. Метод эффективен, если точно известна марка металла/сплава или его прочностные характеристики, в частности, предел временного сопротивления. В особо ответственных ситуациях потребуется проведение технологических проб на загиб. Если, например, угол пружинения составляет 12 0 , то рабочую кромку пуансона увеличивают на такой же угол.
• Изменением рабочего профиля матрицы, в результате чего гибка металлов по всей длине зоны деформирования должна постоянно происходить при контакте с активным рабочим инструментом. Для этого в матрице выполняют технологические поднутрения или выемки, если это возможно.
• Повышением пластичности металла, для чего его перед штамповкой подвергают отжигу. Для высокоуглеродистых сталей температуру отжига обычно устанавливают в пределах 570…600 0 С, а для низкоуглеродистых 180…200 0 С.
• Проведением гибки в горячем состоянии, когда пластические характеристики металла заведомо лучше. Правда, при этом в технологический процесс вводится дополнительная операция очистки поверхности детали, а рабочую поверхность матрицы после каждого хода пуансона необходимо очищать от частиц окалины.

Оборудование для гибки

В производственных условиях гибку ведут на так называемых листогибочных прессах серии И13. Они могут изготавливаться с механическим или гидравлическим приводом. Механические двухкривошипные прессы состоят из следующих узлов:

• Сварной двухстоечной станины;
• Электродвигателя;
• Клиноременной передачи;
• Пневмофрикционной системы управления прессом, которая включает в себя сблокированные муфту и тормоз (ввиду относительно небольшого крутящего момента муфта и тормоз часто выполняются однодисковыми);
• Промежуточного вала, на котором размещается понижающая зубчатая передача;
• Главного вала, к которому присоединяется основной исполнительный механизм кривошипно-шатунного типа (число шатунов – обычно два);
• Ползуна, к которому в нижней его части крепится активный рабочий инструмент – пуансон (их может быть несколько) и направляющая плита со втулками.
• Стола, к которому крепится неподвижная часть штампового блока с матрицами, направляющими колонками и устройствами фиксации заготовки в штампе.
• Системы смазки и блока управления листогибочным прессом.

Листогибочные прессы с гидроприводом (серия И14__) конструктивно мало отличаются от кривошипных, за исключением того, что привод ползуна осуществляется от гидростанции, а сам ползун имеет плунжерное направление. Гибочные прессы с гидроприводом могут обеспечивать изменение скорости перемещения ползуна – от увеличенной на стадии холостого хода, до сниженной в момент начала операции деформирования. Это способствует снижению брака при гибке малопластичных сталей и сплавов.

Гибка профилей

Станок профилегибочный ручной

Ввиду того, что данные профили имеют повышенное значение момента сопротивления, традиционные способы гибки тут неприемлемы. Поэтому для гибки используют преимущественно машины ротационного действия. По сравнению с листогибочным оборудованием они имеют то преимущество, что приложение усилия происходит не одновременно по всей поверхности заготовки, а последовательно. В результате усилие гибки снижается, а требуемый для выбора электродвигателя крутящий момент снижается.

Для небольших заготовок ротационные машины вообще могут иметь ручной привод. Поскольку гибка выполняется по последовательной схеме, то одновременно с деформацией может производиться и правка изделия, что способствует снятию внутренних напряжений в материале.

Правильно-гибочные машины различают по количеству рабочих валков – их может быть три или четыре. Валки могут устанавливаться по симметричной или асимметричной схеме. Регулировка параметров гибки заготовок производится соответствующим изменением положения оси приводного валка, а также изменением их диаметров и профиля рабочей части.

Валы профилегибочного станка

Несмотря на некоторые сложности автоматизации процесса валковые машины конструктивно очень просты и неэнергоёмки. Для них не требуется также изготовление специализированного инструмента — штампов.

По подобному принципу изготавливаются также и станки для гибки труб. Принципиальным отличием здесь является наличие узла оправки, которая размещается в деформируемой трубе, и препятствует искажению профиля заготовки в процессе её гибки.

Читайте также:

  
• Дуговая ручная с малой механизацией под флюсом без присадочного металла
  
• Эпоксидка с металлическим наполнителем
  
• Что лучше коронки металлические или металлокерамика дантистофф
  
• Технология обработки тонколистового металла
  
• Петли для металлической калитки