Гибка листового металла : Инструментальные параметры

КрасМеталлМонтаж 17.04.2023 27.05.2024 11820.0

Допустимые радиусы и углы гиба, минимальные полки, коэффициент K для развёрток.
Справочные данные для создания чертежей развёрток изделий, изготавливаемых гибкой.


В материале рассмотрены параметры, соответствующие техническим возможностям гидравлических прессов, которые мы применяем для гибки профиля из листового металла. Эти данные должны учитываться при разработке чертежей изделий и построении развёрток заготовок.

В этой статье:


Допустимые радиусы изгиба и минимальные полки

Допустимые внутренние радиусы изгиба и минимальные полки (расстояния от края листа до линии гибки) зависят от толщины листа и марки металла, их уменьшение приводит к непредсказуемости качества гибки, несоответствию формы профиля и появлению различных дефектов конечного изделия.

Минимально допустимый радиус изгиба металлопроката зависит от степени пластичности обрабатываемого материала заготовки (сталь, медь, алюминий), определяющей отсутствие остаточных напряжений и трещин в конечном изделии.

Минимальные полки зависят также от угла сгиба и определяют правильность формы конечного профиля по длине. Также есть зависимость от направления проката листа заготовки относительно оси гибки (от этого меняется разброс ширины полки по длине изделия).

Оба параметра (радиус и полка) также зависят от формы и размера применяемой матрицы и определяются шириной ручья (выемки в матрице) в комбинации с пуансонами с различным радиусом рабочей кромки.

Совокупность всех параметров гибки (с учётом толщины листа и марки металла) позволяет рассчитать усилие пресса, требуемое для получения нужного угла и формы профиля.

Для лучшего понимания всех влияющих параметров изучите схему гибки на рисунке ниже:

Основные параметры гибки

Требуемые размеры детали для расчётов:
S – толщина материала в мм;
L – длина гибки в мм;
A – требуемый угол гибки в градусах.

Вычисляемые параметры инструмента и оборудования:
V – открытие матрицы (ширина ручья) в мм;
R – мининимальная радиус гибки в мм;
F – усилие листогибочного пресса в тоннах.

Вычисляемое ограничение на положение линии гибки:
h – мининимальная ширина полки в мм.

При расчёте должна учитываться марка металла.

Расчёт параметров гибки производится различными методами – по готовым таблицам, с помощью специальных программ или вручную, по формулам. Также можно использовать онлайн-калькуляторы (пример).

При расчётах следует учитывать предельные параметры оборудования, которые могут быть применены для гибки. В частности, для пресса ERM 2040 максимальное усилие гибки составляет 40 тонн, это обеспечивает сгиб стального листа толщиной до 4 мм на полную длину (2100 мм). Отметим, что при меньшей длине гиба на этом прессе можно гнуть и более толстые заготовки (вплоть до 10–12 мм), меняя соответственно матрицы и пуансоны.

При необходимости гибку толстых листов можно выполнять на более мощном оборудовании. Так, для пресса PBA 170 максимальное усилие составляет уже 180 тонн и позволяет согнуть стальной лист толщиной до 12 мм на полную длину (3200 мм). При меньшей длине гиба, меняя оснастку, можно согнуть и ещё более толстые листы (до 20 мм).

Расчёт может быть ограничен имеющимся на производстве набором матриц и пуансонов. Как правило, такой набор соответствует параметрам большинства заказываемых изделий и позволяет изготовить практически любой требуемый профиль, комбинируя доступные матрицы и пуансоны.

Кроме того, можно немного изменить форму профиля или выбрать другой подходящий тип проката. Адаптация под возможности нашего оборудования и инструмента согласуется с заказчиком при проработке проекта изделия.

Ниже приведена таблица параметров в зависимости от толщины листа (углеродистая сталь, гиб на угол 90°):

Толщина листа, мм Коэффициент K
R – радиус пуансона, мм 1,6 2,4 3,8 5,5 8,0 12,0
V – ширина ручья, мм 10 16 22 35 50 80
h – полка, минимум, мм 7,6 12 17 26 37 55
0,5 0,426 0,475 0,488 0,500 0,500
1,0 0,389 0,458 0,468 0,479 0,490
1,2 0,379 0,455 0,464 0,474 0,483
1,5 0,376 0,444 0,450 0,467 0,478
2,0 0,359 0,426 0,452 0,461 0,469
3,0 0,413 0,429 0,450 0,460
4,0 0,460 0,435 0,455
5,0 0,424 0,444
6,0 0,418 0,433
8,0 0,421 0,439
10,0 0,413 0,412
12,0 0,400

Примечание: параметры для толщины листа более 12 мм не указаны, такие листы не могут быть согнуты на полную длину на имеющемся оборудовании (ограничено максимальным усилием, развиваемым прессом).

Приведённые данные обязательно должны учитываться при разработке чертежей изделий и построении развёрток. Попытка согнуть лист с параметрами, меньшими, чем указано, приведёт к появлению дефектов (трещин и разрывов). Уменьшение ширины полки ведёт к браку изделия при гибке и нарушению требуемой формы изгиба.


Построение развёртки с учётом коэффициента K

Правильность построения и определение ширины развёртки (плоской заготовки до сгиба листа) особенно важны для деталей повышенной точности или при наличии нескольких линий сгиба в пределах заготовки ограниченной ширины.

При неверном расчёте ширины заготовки "уплывут" размеры готового изделия, также при этом может быть получена неправильная форма профиля, если расчёт сделан без учёта зависимостей радиусов гиба и минимальных полок.

Дополнительное влияние на расчётную ширину оказывает коэффициент K, зависящий от параметров сгиба и толщины листа. Этот коэффициент определяет смещение нейтральной оси профиля (зоны, не подверженной растяжению или сжатию при гибке) внутрь сгиба относительно средней линии сечения профиля (в сторону центра дуги сгиба):

Коэффициент K и припуск на размер развёртки

Требуемые размеры детали для расчётов:
T – толщина материала в мм;
R – внутренний радиус гибки в мм;
A – угол гибки в градусах.

Вычисляемые параметры для построения развёртки:
t – положение фактической нейтральной линии в мм;
K – относительный коэффициент смещения, K=t/T;
BA – расчётная величина припуска в мм.

При расчёте должна учитываться марка металла.

Проще говоря, коэффициент K определяет величину припуска, который должен быть добавлен к ширине развёртки (ширина по нейтральной оси равна ширине до сгиба), чтобы после гибки получить нужные размеры сечения профиля.

Сложно? Да, это так, но есть и хорошая новость – большинство CAD-программ "умеют" автоматически просчитывать размер развёртки, исходя из заданных значений радиусов и углов гибки с учётом толщины и материала листа.

Кроме того, для расчёта поправки ширины развёртки с учётом коэффициента K можно использовать как отдельные программы (например, BendWorks*), так и онлайн-калькуляторы (пример). Эти средства позволят правильно рассчитать размеры развёрток заготовок для вашего изделия и избежать проблем при их изготовлении.

* На официальном сайте программа более недоступна, скачать её можно из этого архива.

…Есть и плохая новость – реальный процесс гибки всегда отличается от расчётного, поэтому для получения точного размера изделия потребуются пробные гибы на реальном оборудовании и инструменте с использованием конкретного листового проката. И только по результатам пробных гибов можно сделать вывод о корректности чертежа развёртки и, соответственно, исправить его при необходимости.

Итак. С учётом "физики процесса" гибки в условиях производства практически всегда требуется корректировка чертежа и развёртки. Однако, чем точнее вы рассчитаете изначальные параметры заготовки, тем проще будет изготовить детали на реальном оборудовании.


Дополнительные материалы и ссылки

Для лучшего понимания особенностей выполнения листогибочных работ, перед подачей заявки на эти услуги рекомендуем ознакомится со следующими материалами:

Для лучшего понимания особенностей процесса гибки рекомендуем ознакомится со следующими материалами:


Заказ работ и услуг, вопросы и консультации

Если вы готовы заказать у нас листогибочные работы или если у вас есть дополнительные вопросы и вам нужна консультация по ним – пожалуйста, сообщите нам об этом, мы обязательно ответим на ваш запрос.

Сделать заказ, получить консультацию, задать вопрос
Так держать! :)
Техническая поддержка

URLПоделиться

Всего комментариев: 0
close