Жестяные работы гибка металла

Обновлено: 07.01.2025

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.

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!

Какие инструменты и приспособления используют для гибки металла

Для того чтобы провести сгибание металлических листов на производстве дополнительная обработка заготовки не нужна. Для этого применяется специальное оборудование. Оно может различаться по конструкции и принципу действия. Гибка металла считается отдельным технологическим процессом, который требуют определённых навыков и знаний при выполнении.

Виды гибочных станков

Перед тем как согнуть алюминиевый уголок, стальную трубу или металлический лист нужно выбрать оборудование для проведения работ. Гибка металла производится на разных видах станков:

Ручные модели. Это оборудование для размещения в частных мастерских. Имеет небольшие габариты, не требует дополнительных навыков для проведения работ. С помощью ручных приспособлений можно сгибать металлические листы и детали небольшой толщины.
Механические модели. Представляют собой конструкцию, которая приводится в действие энергией, передающейся от маховика. Изначально мастер должен этот элемент раскрутить.
Гидравлические станки. В оборудовании установлен гидравлический цилиндр.
Электромеханические агрегаты. Распространённые на производстве машины, которые работают за счёт электродвигателя. Он приводит в действие другие механизмы с помощью ремней и шестерней.
Пневматические модели. Это конструкция, механизмы которой приводятся в действие пневмоцилиндрами.
Электромагнитные машины. Для работы оборудования используются мощные электромагниты.

В продаже можно найти мобильные приспособления для сгибания металлических листов и деталей. Их используют в гаражах, частных домах, мастерских.

Сам себе вальцовочник

Бывает необходимость самостоятельного изготовления трубы из металлического листа. Самодельные трубы можно использовать в разных целях: в качестве дымохода, воздуховода, самоварной трубы и т д. Народные умельцы придумали немало способов, как согнуть листовой металл в трубу. Рассмотрим некоторые самые простые варианты.

Вариант 1

Не имея в своем хозяйстве для гибки металла специального приспособления, можно свернуть лист в форме трубы, используя для этих целей либо какую-то круглую болванку, либо готовый отрезок старой трубы. Большинство использует именно трубу.

Итак, раскладываем на поверхности земли или бетонного пола лист металла. Теперь займемся подготовкой шаблона, на который будем накручивать металл. К обоим торцам старой трубы привариваем крестообразно по две маленькие трубки (перпендикулярно друг к другу). Их диаметр должен быть достаточным для того чтобы вставить лом. Это будет наше гибочное приспособление. Далее, кладем трубу на край листа и начинаем оборачивать лист вокруг нее. Для этой работы потребуются 3 человека: один стоит на трубе, двое других с помощью ломов вращают трубу. Каждый оборот выполняется на 90 градусов. Лом переставляется в 0 градусов.

Так постепенно скручиваем весь лист вокруг трубы и получаем несколько новых цилиндрических витков. Обычно самый край листа остается прямым. Чтобы загнуть и его, в качестве приспособления для гибки металла нужно использовать деревянную киянку или резиновый молоток.

Чтобы получить трубу нужного диаметра, с помощью мерной ленты отмеряем длину ее окружности (для этого диаметр умножаем на 3,14) и болгаркой отрезаем нужный кусок. После этого снимаем его с заготовки и выполняем сварочные работы по шву вашей новой трубы. Таким способом можно изготовить сколько угодно труб без применения специального листогиба.

Принцип работы станков

При сгибании металлических деталей используется разнообразное оборудование. Это могут быть станки для гибки полос, труб, листов. Чтобы качественно выполнять работу, важно понимать, как работают те или иные механизмы.

Ручные листогибы

Предназначены для сгибания металлических листов. Различаются шириной рабочей поверхности, глубиной подачи заготовки. Порядок выполнения работ:

Мастер прижимает лист металла с помощью специальной балки.
С помощью гибочной балки лист сгибается до нужного угла.
Заготовка отжимается и вытаскивается из станка.

На строительных площадках, в гаражах, мастерских удобнее использовать ручные листогибы, но они подходят только для сгибания металлических листов, толщина которых не превышает 2 мм.

Ручной листогиб

Гидравлические листогибы

Это модернизированное оборудование, облегчающее труд рабочих благодаря использованию гидравлических цилиндров. Принцип действия оборудования:

Жидкость, находящаяся в гидравлическом цилиндре, приводит в действие рабочий механизм. Она толкает плунжер, который изменяет положение поперечины с бойками.
Лист под воздействием рабочей части станка начинает изгибаться.

Работа цилиндров позволяет выполнять работу точно и быстро.

Электромеханические листогибы

Принцип работы этого оборудования заключается в движении электрического привода. На основе таких станков изготавливаются листогибочные прессы. Листогибы, оборудованные электроприводом, бывают проходными и сквозными. С их помощью можно обрабатывать заготовки разной длины, высоты и ширины.

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.

Гибка металла и ее основные способы

Не многие начинающие мастера знают, как согнуть профиль или металлическую трубу. Для этого важно знать технологии гибки различных заготовок.

В домашних условиях гнуть листовой металл можно с помощью ручных приспособлений. Перед тем как начать гибку листового металла своими руками нужно точно рассчитать размеры заготовки. Важно понимать, что длина детали, которая будет обрабатываться, должна быть больше, чем у готового изделия. Для расчёта используются готовые таблицы, которые можно найти в инженерных справочниках или интернете.

Гибка листового металла в домашних условиях

Гибка металлических труб

При замене сантехники важно знать, как согнуть водопроводные и канализационные трубы в домашних условиях. Для этого применяется ручной или механизированный метод. Процесс изменения формы трубы представляет собой силовое воздействие на заготовку.

Чтобы согнуть трубу без разрывов и складок, применяется холодный и горячий метод. Первый вариант подходит для сгибания труб с небольшим диаметром. Трубы с большим диаметром изначально разогреваются для увеличения показателей пластичности.

Гибка металлопроката

Чтобы согнуть профиль, необходимо применять способ прокатки. В этом случае информации о том, как согнуть алюминиевый лист, недостаточно. Для этого используется профилегибочные станки. На них устанавливается до 5 валков. Чтобы было проще сгибать заготовки высокой прочности, может проводиться предварительный нагрев металла. В этом случае применяется ток высокой частоты.

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.

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.

Обслуживание оборудования и техника безопасности

При работе с промышленным оборудованием нужно соблюдать технику безопасности:

Перед работой с сотрудниками проводится инструктаж.
В механизированных станках для запуска рабочих механизмов применяется электронное управление. Таким образом снижается риск получения травмы при работе.

Важно периодически смазывать подвижные элементы машинным маслом, чтобы увеличить срок эксплуатации листогиба.
Станки для гибки металла, используются как на предприятиях, так и в частных мастерских. При выборе оборудования нужно учитывать размеры и толщину обрабатываемых заготовок. От этого зависит вид, размер и характеристики станка.

Гибка металла. Способы, инструмент для гибки металла

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).

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:

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

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.

Читайте также: