При выборе инструмента для листогибочных прессов необходимо понимать преимущества и недостатки различных видов гибки и знать правила расчета усилия.
Это позволит понимать технологию изготовления деталей и избежать деформации инструмента.
1. ВИДЫ ГИБКИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА
В основном различают 3 вида гибки:
- «свободная» или «воздушная» гибка;
- «гибка на основе» или «гибка в упор» (иногда еще называют «обжатие»);
- «чеканка» или «калибровка».
Рассмотрим каждый из этих видов по отдельности.
СВОБОДНАЯ ГИБКА
При этом методе между листом металла и стенками V-образной матрицы существует воздушный зазор, лист остается "в воздухе" и не соприкасается со стенками матрицы.
Пуансон воздействует на металл сверху в одной точке, а матрица только двумя точками вверху V-образного паза.
Геометрия гиба формируется только за счет глубины погружения пуансона в матрицу.
Ширина ручья на матрице чаще всего выбирается из расчета 10-15 толщин металла, а инструмент имеет угол намного более острый, чем деталь после гибки.
Преимущества «свободной гибки»:
- Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы.
- Меньшие затраты на инструмент, можно обойтись одним комплектом для многих задач.
- Меньшее требуемое усилие гибки по сравнению с другими методами гибки.
Недостатки «свободной гибки»:
- Менее точные углы. В связи с тем что инструмент воздействует на металл только в трех точках то заготовка может повести себя непредсказуемо и угол гиба по всей длине будет неравномерный,
- Меньшая точность повторений, на которую сильно влияют различия в качестве материала заготовок.
- Больший эффект обратного пружинения за счет большей упругой деформации.
- Меньшая универсальность и качество гибки. Раскрытие матрицы при свободной гибке 10-15 толщин листа, это является причиной увеличения минимального отгиба. Отсутствие соприкосновения со стенками матрицы является причиной деформации отверстий («выворот») расположенных близко к линии гиба.
В каких случаях «свободная гибка» предпочтительнее:
- Большая номенклатура изделий, мелкосерийное производство.
- Разные углы гибов (в том числе острые).
- Минимальные требования к точности и качеству гибов.
- Геометрия конечных деталей не содержит маленьких минимальных отгибов и допустимы внутренние радиусы гибов равные двум толщинам и более.
ГИБКА НА ОСНОВЕ
Данный метод гибки некоторые объединяют с «свободной гибкой», но у него много своих особенностей.
В отличии от классической «воздушной гибки» заготовка в самом конечном положении контактирует со стенками V-образного паза и нижней частью пуансона.
Требуемое усилие выше чем при «свободной гибке» до трех раз. Раскрытие матрицы выбирается из диапазона 6-10 толщин металла.
Преимущества «гибки на основе»:
- Более точные углы по сравнению с «воздушной гибкой», теоритические значения ±300.
- Меньший эффект обратного пружинения и большая повторяемость за счет большего воздействия на металл и уменьшения упругих деформаций. Несмотря на это пружинение немного остается, поэтому если необходимо получать на готовой детали 90°, то инструмент следует выбирать 88°-85°.
- Лучшее качество гибки: «выворот» отверстия уменьшается при достижении пуансоном нижнего положения, относительно небольшие раскрытия матриц позволяют делать небольшие минимальные отгибы и довольно точные внутренние радиусы равные от 1 до 2 толщин металла.
Недостатки «гибки на основе»:
- Большее требуемое усилие гибки по сравнению со «свободной», не применим для толстых металлов.
- Меньшая гибкость по сравнению с «воздушной гибкой», чтобы достичь всех преимуществ данного метода на другом профиле или угле необходим другой инструмент.
В каких случаях «гибка на основе» предпочтительнее:
- Ограниченная номенклатура изделий, мелкосерийное и серийное производство.
- Повышенные требования к точности и качеству гибов.
- Внутренние радиусы гибов должны быть от 1 до 2 толщин металла.
- Часто используется один угол гибов, например 90° и изредка более тупые.
- Оптимальные минимальные отгибы.
ЧЕКАНКА
Данный метод заключается в максимальном пространства между пуансоном и матрицей в конечном положении.
Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента.
Давление продолжается даже при достижении нижней точки, за счет этого отсутствует упругая деформация, лист металла пластически деформируется под давлением инструмента.
Преимущества «чеканки»:
- Точность углов гиба, несмотря на разницу в толщине и свойствах материала.
- Маленький внутренний радиус, до 0,5 толщины металла, бывает недостижим другими способами.
- Обратное пружинение практически отсутствует, максимальная повторяемость.
- Доступные специльные исполнения, например Z-гибка, U-гибка, несколько гибов за один раз, сложные формы.
Недостатки «чеканки»:
- Максимальные требования по усилию, причем не только к станку, но и к инструменту и системе крепления.
- Отсутствие гибкости, один инструмент - один вид профиля.
- Только тонкий металл, в основном используют на толщинах до 2 мм.
- Повышенный износ инструмента и оборудования.
В каких случаях «чеканка» предпочтительнее:
- Крупносерийное производство.
- Самые высокие требования к точности и повторяемости.
- Внутренние радиусы гибов должны быть меньше толщины металла.
- Необходимо не зависеть от качества заготовок.
- Сложная форма гибов, которую не получить другими методами.
2. РАСЧЕТ УСИЛИЯ ДЛЯ ГИБКИ
Чтобы гибочный инструмент служил долго, необходимо ограничивать нагрузку на инструмент в соответствии с максимально допустимой. На инструменте этот параметр указывается в тоннах или килоньютонах на метр.
Важно понимать, что с уменьшением длины заготовки и инструмента уменьшается максимально допустимое номинальное усилие. Например, инструмент выдерживает нагрузку 60 тонн/метр, соответственно 10 сантиметров такого инструмента выдержит давление только 6 тонн.
Расчитать требуемое усилие для гибки металла можно только примерно, на практике используют таблицы или формулу.
V - раскрытие матрицы, мм
Ri - внутренний радиус гиба на детали, мм
В - минимальный отгиббез толщины металла при 90°, мм
Rm - предел прочности в кг/мм2
F - необходимое усилие, т/м
Формула расчета усилия:
1,42 - это коэффициент, учитывающий̆ трение заготовки о кромки матриц, у горячекатаного и несмазанного металла трение больше чем у холоднокатаного, если металл ржавый̆, то следует добавлять 10-15% к расчетному усилию.
L - длина заготовки, чтобы получить результат в тоннах длину надо указывать в метрах.
Таблица зависимости минимального отгиба от градуса гиба
Где В - минимальный отгиб без толщины металла при 90°, указанный в таблицах усилий
Таблица усилий для гибки обычной стали
Таблица усилий для гибки нержавеющей стали
Вернуться назад