Гибка металла по радиусу

Гибка металла — один из ключевых способов металлообработки. Технологический процесс позволяет из плоской прямолинейной заготовки получить изделие изогнутой формы. Один из видов гибки металла — радиусная. Он подразумевает использование листогибочных прессов, которые способны придать листу или трубе нужный угол. Гибка позволяет избежать штамповки и сварки, получать изделия необходимой формы за меньшую стоимость.

Востребованность технологии «гибка металла по радиусу»

Методом гибки металла под углами и разными радиусами получают:

элементы навесных фасадов;
металлическую мебель;
карнизы;
детали интерьера;
рекламные штендеры и др.

С необходимостью радиусной гибки металла часто сталкиваются в быту, при строительстве и ремонте. Например, когда требуется согнуть профильную трубу под определенным углом без лишних деформаций и изломов. Сделать это самостоятельно вряд ли получится. Качественно выполнить работу можно только с помощью профессионального станка. Задача машин — совершение пластической деформации без порчи металла. Технология позволяет учитывать характеристики заготовки и производить продукцию с разными техническими данными.

Как подготовить листовой металл к гибке по радиусу

Прежде чем использовать станки для радиусной гибки листового металла, важно правильно подготовиться к процессу:

провести анализ характеристик будущего изделия;
рассчитать усилие, которое требуется приложить;
подобрать типоразмер оборудования;
выполнить чертежи заготовки;
рассчитать параметры деформации;
спроектировать инструментальную оснастку.

Важный этап — подбор материала и проверка его на пригодность. Когда параметры гибки определены, нужно понять, подойдут ли для работы существующие заготовки. Для этого необходимо:

определить пластические характеристики изделия, сверить результаты с реальными напряжениями, которые возникают при сгибании;
определить минимальный радиус гибки листового металла, при котором риск образования трещин не велик;
выявить возможность деформации заготовки после обработки давлением, особенно если конечная конфигурация отличается сложностью.

Результаты подобного исследования могут быть различными. Проверив все, специалисты выносят соответствующие решения:

заменить заготовку на более пластичную;
нагреть металл перед деформацией;
провести разупрочняющую термообработку.

Важно: перед гибкой нужно определить наименьший угол, минимальный радиус, угол пружинения выбранного листа металла.

Как осуществляется гибка листового металла по радиусу

Гибочные операции — главные способы обработки листового металла. Сначала листы подготавливаются в гибочных станках на заготовительных участках. Часто заготовки разрезаются на штрипсы — полосы определенной ширины, которые затем деформируются согласно плану.

При выполнении радиусной гибки листового металла следует учитывать ряд особенностей:

В результате обработки давлением металл становится волокнистым. Чтобы не появились трещины, гибку проводят поперек волокон. Также лист можно гнуть так, чтобы линия изгиба была под углом 45° к направлению волокон.
Металл обладает текучестью. Если превысить ее предел, лист порвется.
В месте гиба возникают изменения: металл истончается, деформируется в поперечном сечении, нейтральный слой смещается в сторону меньшего радиуса (изначально он расположен либо в середине, либо в центре тяжести).

Особые сложности возникают при работе с заготовками малого размера. Важно помнить следующее:

при малом радиусе гибки деформация охватывает большую часть заготовки;
при большом радиусе — такого эффекта нет.

Как выполняется гибка труб по радиусу

Понятие радиуса существует не только при гибке листового металла, но и при деформации труб. Использование специального оборудования позволяет сократить количество сварных швов и повысить качество монтажа.

Технология сгибания стальных труб позволяет полностью или частично деформировать заготовки. По внутреннему радиусу полый профиль испытывает сжимающую силу, а по внешнему — растягивающую. Процесс имеет свои особенности:

при сгибании некоторые участки трубы могут деформироваться так, что нарушается соосность;
радиальные силы, которые растягивают наружную стенку, могут стать причиной разрыва металла;
сдавливающие тангенциальные силы, действующие на внутреннюю стенку, при неравномерном гибе могут стать причиной появления складок — гофрирования металла.

Чтобы согнуть трубу по радиусу, можно использовать два основных метода:

холодный;
с предварительным разогревом нужного участка.

Холодная гибка применяется для труб малого диаметра. Она подразумевает обязательное выяснение минимального радиуса сгибания.

Предварительный разогрев используется для повышения пластичности металла и снижения риска появления дефектов. Чаще всего данный способ применяется для труб крупного диаметра. На осуществление работ с предварительным разогревом нужно больше времени и трудозатрат.

Оба метода предполагают знание технологических процессов. Только при соблюдении соответствующих норм и стандартов можно осуществить радиусную гибку без образования трещин или складок на стенках.

Радиусы гибки листового металла

При деформировании заготовок важно знать минимальные радиусы гибки листового металла. Для каждого элемента или сплава эти показатели разные. Если их не учитывать, заготовку легко испортить.

Кроме материала, на радиус гибки влияют:

вид листов (отожженные, наклепанные);
положение линии гиба (вдоль или поперек волокон).

Максимальный радиус гибки листового металла

Понятия максимального радиуса гибки нет. Если специалист точно знает, какой минимальный радиус гибки листового металла, значит, любые более крупные варианты подходят.

Расчет радиуса гибки листового металла

Из выше написанного следует, что расчет радиуса гибки листового металла, основывается на его параметрах. В учет берется материал изготовления, толщина изделия, способ изготовления заготовки, а также пожелания заказчика. Последние напрямую зависят от того, какое изделие необходимо получить.

ГОСТ радиуса гибки листового металла

Поможет определить радиус гибки листового металла ГОСТ и другие отраслевые стандарты. Например, для листовых материалов из сталей разработан ОСТ 1 00286-78. Этот документ устанавливает расчетную формулу, необходимую для определения минимального радиуса сгиба изделий толщиной до 3 мм. А в ГОСТ 17040-80 можно найти формулу для определения минимально допустимого радиуса сгиба за одну операцию штамповки при свободной гибке материала толщиной 4 мм.