Зробити листозгинальний верстат своїми руками нескладно, але поки що деякі домашні майстри та фахівці, які використовують гнуті вироби з листової сталі у своїй діяльності, займаються виготовленням такого обладнання для власних потреб. Тим часом подібний пристрій, що має досить високу надійність і простоту в експлуатації, допоможе добре заощадити.
Один з найдоступніших листогибів – вітчизняний ЛМР-26, ціна близько 38 тисяч рублів. Ми зробимо дешевше та оптимізуємо під свої потреби
Особливо виготовлення та використання листозгинального верстата актуальне для тих, кому виконувати технологічні операції з згинання листового матеріалу треба не щодня і у великих обсягах, а періодично.
Види листогибів та їх конструкція
Перш ніж розпочати робити саморобний ручний листозгин, слід чітко визначити перелік завдань, для вирішення яких він необхідний. Від основного призначення такого пристрою і залежатиме, за якою схемою воно буде виконане.
Найбільш простим є пристрій, в якому листовий метал гнеться за допомогою спеціальної траверси. За допомогою такого пристрою можна легко зігнути лист металу на кут 90 градусів, використовуючи силу рук без додаткових пристосувань, якщо ширина листа не перевищує 0,5 метра. Основа листа закріплюється за допомогою струбцин або в лещатах, а його гнуття виконується за рахунок тиску траверсою. У деяких випадках для отримання кута згину рівно в 90 градусів може знадобитися вкладена проставка (на малюнку - праворуч), що представляє собою звичайну смугу металу, яка допоможе компенсувати пружність листа.
Більш складним по конструкції є листозгинальний прес, конструкцію якого складають матриця та пуансон. Листовий метал у такому пристрої розташовується на матриці, а пуансон опускається на заготовку зверху, надаючи їй потрібний профіль. У домашніх умовах листозгинальний прес навряд чи знайде застосування, оскільки він досить складний та небезпечний у використанні.
Варіант виконання саморобного листозгинального преса, що працює на парі з . Якщо у вас вже є прес, то доповнити його пристроями для згинання нешироких листів металу не важко. Вийде щось таке:
Значно досконалішим є листозгинальний верстат, гнуття металу в якому здійснюється за рахунок впливу на нього трьох валів. Таке обладнання називається прохідним. Однією з головних його переваг є те, що його регульовані вальці дозволяють отримувати різний радіус вигину. Подібний інструмент для згинання металу може бути з ручним або електричним приводом, а його вальці можуть мати різну конструкцію.
- Вальці з гладкою робочою поверхнею призначені для виконання більшості бляшаних робіт, які припускають вигинання заготовок, виготовлення секцій труб з великим діаметром та ін.
- Профільовані вальці необхідні для гнуття елементів покрівельних конструкцій (ковзани, розжолобки, водостоки, відбортовки та ін.).
- Протяжний листозгинальний верстат може бути додатково укомплектований опорою, притиском і траверсою, що дозволяє використовувати його для ручного згинання заготовок.
Подібні верстати комплектуються набором валів різного профілю, які можна докупити додатково, щоб зробити обладнання більш універсальним.
З чого почати виготовлення листозгинального верстата
Щоб зробити верстат для гнуття листового металу, вам знадобиться креслення такого пристрою або докладніші фото. Крім того, слід врахувати низку таких важливих факторів, як зусилля, яке необхідно буде докласти для використання листозгинального верстата, його маса та габарити (від яких залежить мобільність), собівартість та доступність комплектуючих. У результаті одержуємо такі вихідні параметри.
- Максимальна ширина листа, який потрібно буде гнути, – 1 м.
- Максимальна товщина листового матеріалу: оцинковування – 0,6 мм, алюміній – 0,7 мм, мідь – 1 мм.
- Кількість робочих циклів, які здійснюватимуться без переналагодження чи ремонту, – 1200.
- Максимальний кут згину металопрофілю, що отримується без ручного доведення, – 120 градусів.
- Вкрай небажано використання заготовок зі спеціальних сталей (наприклад, з нержавіючої сталі).
- У конструкції листозгину слід уникати зварних з'єднань, що погано переносять знакозмінні навантаження.
- Слід максимально обмежити кількість деталей листозгинального верстата, які вам необхідно буде замовляти на стороні, вдаючись до допомоги токарів або фрезерувальників.
Дуже складно знайти креслення пристрою, яке задовольняло б усім цим вимогам, але можна доопрацювати найбільш вдале з них.
Найпопулярніша конструкція листозгину та її поліпшення
Конструкцію ручного листозгинального верстата, показану на кресленні №1, можна легко удосконалити. За наведеним кресленням видно, що пристрій для згинання листового металу складається з таких елементів, як:
Креслення №1: Для будівництва нашого листозгинального верстата ми застосуємо цю схему
- подушка, виготовлена з дерева;
- опорна балка зі швелера 100-120 мм;
- щічка, для виготовлення якої використовується лист завтовшки 6-8 мм;
- листок матеріалу, що піддається обробці;
- притискна балка, виготовлена з куточків 60-80 мм, що з'єднуються за допомогою зварювання;
- вісь для обертання траверси (виготовляється з металевого дроту діаметром 10 мм);
- сама траверса – це куточок із розмірами 80–100 мм;
- рукоятка пристосування, що виготовляється із прутка діаметром 10 мм.
У траверси листогиба (пункт 7), яку згідно з первісним кресленням передбачається робити з куточка, умовно показаний варіант виконання зі швелера. Така модернізація в рази збільшить витривалість траверси, яка при використанні куточка в певний момент неминуче прогнеться посередині і перестане тут створювати якісний згин лист. Заміна на швелер дозволить робити не 200 згинань без рихтування або заміни даного елемента (що при більш-менш активній роботі досить небагато), а понад 1300.
Конструкцію такого листозгинального верстата, зробленого в домашніх умовах, можна додатково вдосконалити, що зробить його більш ефективним і універсальним.
Креслення №2: Основні елементи листозгину
Креслення №2 дозволяє детальніше розібратися в конструкції саморобного листозгину:
- саморобна струбцина, виготовлена з відповідного куточка (40-60 міліметрів) і гвинта з п'ятою та коміром;
- щічка;
- швелер, який виступає в ролі опорної балки верстата;
- кронштейн притискної балки, виготовлений з куточка 110 міліметрів;
- сама притискна балка листозгину;
- вісь обертання траверси;
- сама траверса.
Підсилюємо притискну балку
Нижче ми розглянемо схему посилення притискної планки. Однак, якщо в якості притиску у вас спочатку буде досить масивний куточок, а гнути надмірно товсті листи на своєму листогиб ви не плануєте, то цілком можна обійтися без посилення притискної планки описаним способом.
Щоб продовжити термін служби притискної балки і зробити його порівнянним з терміном служби траверси, слід доповнити цей елемент конструкції, який спочатку виконаний з куточка, основою з металевої смуги з розмірами 16х80 мм. Передньому краю даної основи потрібно надати кут 45 градусів, щоб вирівняти її площину з площиною самого кута притискного, а безпосередньо робочій кромці даного елемента слід зробити фаску близько 2 міліметрів.
На кресленні №2 отримана деталь у розрізі вказана на додатковому малюнку зверху праворуч. Ці заходи дозволять металу притиску працювати не так на вигин (що вкрай небажано), але в стиск, тим самим багаторазово збільшуючи термін служби без ремонту.
Додатковий 60-й куточок, приварений до задньої полиці основного притискного куточка, стримуватиме його від вигинання вгору. На кресленні №2 детальніше це показано додатковому малюнку вгорі зліва.
Також слід подбати про фрезерування нижньої площини притискної балки, яка формує згин. Нерівність даної площини, згідно з загальноприйнятими правилами, не повинна перевищувати половини товщини заготівлі, що згинається. В іншому випадку зігнути заготовку рівно, без лінії згину, що здулася, не вийде. Слід мати на увазі, що віддавати балку на фрезерування слід лише тоді, коли на ній вже є всі зварні шви, оскільки їхнє виконання призводить до зміни геометричних параметрів конструкції.
Підвищуємо надійність кріплень верстата
У листозгинальному верстаті є ще один великий недолік - схема його кріплення до робочого столу. Струбцини, які передбачені в даному пристрої, є дуже ненадійним варіантом кріплення, особливо якщо враховувати швидку стомлюваність зварних швів. Від таких елементів кріплення можна взагалі відмовитися, що також дозволить уникнути необхідності використання зварних з'єднань і щік. Вирішити це завдання дозволяють такі дії:
- виготовлення опорної балки, яка виступатиме за межі робочого столу;
- пророблення U-подібних вушок на кінцях опорної балки;
- кріплення опорної балки до робочого столу за допомогою болтів (М10) та фасонних гайок з лапами.
Якщо щік у вдосконаленому листозгинальному верстаті вже не буде, то як до нього прикріпити траверсу? Вирішити таке питання можна досить просто: використовувати для цього дверні петлі-метелики, які зазвичай застосовуються для навішування важких металевих дверей. Кріпити такі петлі, що забезпечують досить високу точність, можна за допомогою гвинтів із потайною головкою. На кресленні №2 це додатково показано внизу праворуч.
Зігнути на листозгинальному верстаті з траверсою, закріпленою на петлі-метелики, можна безліч заготовок, так як ці петлі відрізняються дуже високою надійністю.
Конструкція у зборі
Після складання удосконалений пристрій для отримання металопрофілю виглядає наступним чином:
- укріплена опорна балка;
- маховик - різьбовий елемент;
- балка, що забезпечує притиск заготовки;
- струбцина для кріплення пристрою до робочого столу;
- траверса, за допомогою якої, власне, і можна зігнути заготівлю, що обробляється.
На кресленнях вказані притискні маховики, які практично мало в кого знайдуться. Найчастіше використовують звичайні гвинти із привареними комірами. Після приварювання комірів необхідно обов'язково прогнати різьблення на них, тому що зварювання може вплинути на неї вкрай негативно.
Креслення ще одного варіанта листогибу
Детальні креслення дуже схожого по конструкції листозгину, але відрізняється кріпленням траверси. На схемах наведено розміри, які, звісно ж, можна змінювати в залежності від передбачуваної експлуатації верстата.
Опірна балка Крісло опорної балки Торець траверси Креслення траверси
Притискна балка Кріплення притиску
Що таке зиг-машина та як її зробити
Зиг-машина (або зигувальний пристрій) дозволяє зігнути на виробах з листового металу бортики жорсткості, які і називаються зигами. Такі машини належать до категорії спеціального обладнання та можуть бути виконані з електричним або ручним приводом. Ручні зиг-машини, які також закріплюються за допомогою струбцини, можуть мати досить компактні розміри і переносяться у звичайній сумці для робочих інструментів.
Такі пристосування дозволяють за один прохід зробити якісне відбортування не тільки на круглих виробах (тіх же обичайках металевих ємностей), але і на прямолінійних металевих листах. Ці пристрої просто незамінні при виготовленні окремих частин покрівельних конструкцій.
Робочими елементами зигмашини виступають вальці-ролики, а її використання дозволяє значно заощадити на придбанні елементів покрівельної конструкції, вироблених у заводських умовах. Якщо подивитися відео, в якому показано роботу такого пристрою, стає зрозуміло, що скористатися ним можна навіть за місцем безпосереднього монтажу покрівельної конструкції.
Щоб правильно вибрати пристрій для виготовлення гнутих елементів з листового металу, можна дотримуватись наступних рекомендацій.
- Для домашнього майстра, який відчуває потребу в листозгинальному верстаті періодично, цілком підійде найпростіший пристрій, виготовлений із підручних засобів.
- Тим, хто іноді займається виконанням замовлень на монтаж покрівлі, знадобляться ручний верстат для згинання листового металу і найпростіша зиг-машина.
- Фахівцям, які на постійній основі займаються виготовленням елементів для покрівельних конструкцій та жерстяними роботами, необхідний заводський пристрій для гнуття листового металу.
- Ручний стане в нагоді тим, хто професійно займається виготовленням елементів покрівельних конструкцій. Оптимальним для таких фахівців є професійне обладнання, яке відрізняється вищою надійністю та довговічністю.
Листогиб російського виробництва СКС-2в1, ціна 64 тисяч рублів
Якщо ваші плани все-таки входить активне використання саморобного листогиба для роботи на більш-менш великому потоці, то будьте готові до того, що в певний момент ваше виробництво може зупинитися через поломку. Так як сталь, що використовується домашніми майстрами для виробництва листозгинальних верстатів своїми руками, швидше за все, не витримає високим навантаженням, швидко втомиться і просто попливе.
А ось для побутового, не особливо навантаженого застосування домашній листогиб стане чудовим помічником і дозволить заощадити чималі гроші. Потрібно враховувати цей момент і не чекати від простого саморобного верстата чудес витривалості та продуктивності.
Перед виготовленням листозгинального верстата своїми руками можна не тільки вивчити численні креслення подібних пристроїв, розміщені в Інтернеті, а й подивитися відео. Можливо, комусь розмір описаного листозгину здасться надто маленьким, тоді можна розглянути варіант саморобного листозгину більшого формату. Зрозуміло, це вже не мобільний верстат, він підійде для приватного цеху:
Переваги саморобного листозгину
Виготовленням листозгинального верстата своїми руками або придбанням ручного прохідного листозгину часто цікавляться ті, хто хоче пристойно заощадити на купівлі профнастилу серійного виробництва. Нескладна теоретична арифметика показує: якщо самостійно гнути за допомогою такого пристрою профнастил, то вартість останнього буде на 40% нижчою, ніж вартість заводських виробів. Але не все так просто.
Якщо купувати заводський прохідний верстат для профнастилу ручного типу з прицілом на невелике власне виробництво, він обійдеться приблизно 60 тисяч рублів. Тим часом такий ручний листозгинальний верстат не гарантує стабільної якості одержуваного за його допомогою профнастилу. Проблема в тому, що прокатка в один прохід з великою ймовірністю буде призводити до появи перетягнутих кутів, від яких згодом можуть піти тріщини. А прокочувати один листок багаторазово, поступово змінюючи ступінь притиску, занадто довго, трудомістко і в результаті нерентабельно. Зате простіші деталі з листової сталі виготовляти у його допомогою цілком зручно.
За повноцінну прокатну лінію китайського виробництва для профнастилу доведеться віддати близько 20 тисяч доларів. Зрозуміло, вона споживає досить багато електроенергії (від 12 кВт) і для її встановлення необхідно приміщення великої площі, що явно не вписується у плани та бюджет більшості домашніх майстрів.
Найголовніше, що слід враховувати при придбанні листозгинального верстата - це можливість його швидкої окупності. Домогтися цього майстру, який застосовує такий пристрій у приватному порядку, досить складно. В цьому випадку доцільніше використовувати саморобний листозгин, який придатний для виготовлення листових гнутих виробів будь-якого типу. За допомогою такого обладнання можна гнути як листи з типовими розмірами, так і нестандартну продукцію, яка дуже потрібна при проведенні покрівельних робіт, а також багатьох інших.
Як влаштований листозгинальний верстат
Перш ніж ставити питання про те, як зробити листогиб, слід розібратися в особливостях конструкції такого обладнання. Насамперед, такі пристрої відрізняються типом свого приводу. Так, розрізняють пристрої з механічним, електричним, гідравлічним і ручним приводом.
У листозгинальних верстатах з механічним приводом може використовуватися маховик з фрикціоном і кривошипом або система блоків, важелів і тросів з вантажем, що падає. Такі пристрої, що відрізняються ударним імпульсом на початку робочого ходу, який потім поступово слабшає, далекі від ідеалу щодо якості результату через механіку своєї роботи і застосовуються все рідше.
ККД обладнання для згинання листового металу, на якому встановлений електричний привід, помітно падає при збільшенні навантаження у вигляді зменшення розміру заготовки або збільшення її міцності. Якщо спробувати зігнути на такому листозгинальному верстаті заготовку з жорсткого металу (наприклад, з нержавіючої сталі), можна зіткнутися з тим, що ротор електродвигуна почне прослизати, знижуючи момент, що крутить, і збільшуючи споживання електроенергії.
Точно підлаштовувати зусилля, що розвивається, під опір оброблюваної заготовки дозволяє обладнання з гідравлічним приводом, але воно і коштує недешево. Звичайний гідравлічний домкрат, який також можна використовувати як привод для гнуття листового металу, не забезпечує рівномірного розподілу зусилля від нього по всій довжині згину.
Якщо резюмувати все сказане вище, виходить, що ручний листозгин є оптимальним варіантом для домашніх майстрів. Виготовити його можна у різному конструктивному виконанні.(голосів: 5 , Середня оцінка: 5,00 із 5)
Гнучка" звучить як простий процес, але насправді він дуже складний.
"Лист" та "гнуття" не дуже асоціюються з високою технологією. Проте, щоб гнути "неслухняний" лист необхідні спеціальні знання і великий досвід. Поясніть технічному фахівцю, який не знайомий з листовим металом, що в нашому високотехнічному світі неможливо постійно отримувати при згинанні кут 90°, не змінюючи параметрів налаштування. То виходить, а то – ні!
Без зміни програми кут буде змінюватися, якщо, наприклад, лист товщиною 2 мм зроблений з нержавіючої сталі або алюмінію, якщо його довжина - 500 мм, 1000 мм або 2000 мм, якщо гнучка виробляється вздовж або поперек волокон, якщо лінія згинання знаходиться в оточенні пробитих або отворів, що прорізають лазером, якщо лист має різну пружну деформацію, якщо поверхневе зміцнення, внаслідок пластичної деформації, сильніше або слабше, якщо... якщо...
ЯКИЙ МЕТОД ГНУЧКИ ВИБРАТИ?
Розрізняється 2 основні методи:
Ми говоримо про "повітряне згинання" або "вільне згинання", якщо між листом стінками V-подібної матриці існує повітряний зазор. Нині це найпоширеніший метод.
Якщо лист повністю притиснутий до стінок V-подібної матриці, ми називаємо цей метод "калібруванням". Незважаючи на те, що цей метод є досить старим, він використовується і навіть повинен використовуватися у певних випадках, які ми розглянемо далі.
Вільне згинання
Забезпечує гнучкість, але має деякі обмеження точності.
Основні риси:
- Траверса за допомогою пуансона вдавлює лист на вибрану глибину по осі Y канавку матриці.
- Лист залишається "в повітрі" і не стикається зі стінками матриці.
- Це означає, що кут згинання визначається положенням осі Y, а не геометрією інструменту згинання.
Точність налаштування осі Y на сучасних пресах – 0,01 мм. Який кут згинання відповідає певному положенню осі Y? Важко сказати, тому що потрібно знайти правильне положення осі Y для кожного кута. Різниця в положенні осі Y може бути викликана налаштуванням ходу опускання траверси, властивостями матеріалу (товщина, межа міцності, деформаційне зміцнення) або станом інструменту згинання.
Нижче наведена таблиця показує відхилення кута згинання від 90° при різних відхиленнях осі Y.
Переваги вільної згинання:
- Висока гнучкість: без зміни згинальних інструментів ви можете отримати будь-який кут згинання, що знаходиться в проміжку між кутом розкриття V-подібної матриці (наприклад, 86 ° або 28 °) і 180 °.
- Найменші витрати на інструмент.
- У порівнянні з калібруванням потрібно менше зусилля згинання.
- Можна "грати" зусиллям: більше розкриття матриці означає - менше зусилля згинання. Якщо ви подвоює ширину канавки, вам потрібне лише половинне зусилля. Це означає, що можна гнути товстіший матеріал при більшому розкритті з тим самим зусиллям.
- Найменші інвестиції, оскільки потрібен прес із меншим зусиллям.
Все це проте теоретично. На практиці ви можете витратити гроші, зекономлені на придбанні преса з меншим зусиллям, що дозволяє використовувати всі переваги повітряної згинання, на додаткове оснащення, таке як додаткові осі заднього упору або маніпулятори.
Недоліки повітряної згинання:
- Менш точні кути гнучкі для тонкого матеріалу.
- Відмінності як матеріал впливають на точність повторення.
- Не застосовується для специфічних згинальних операцій.
Порада:
- Повітряну згинання бажано застосовувати для листів товщиною понад 1,25 мм; Для товщини листа 1 мм і менше рекомендується використовувати калібрування.
- Найменший внутрішній радіус згинання має бути більшим за товщину листа. Якщо внутрішній радіус повинен дорівнювати товщині листа -рекомендується використовувати метод калібрування. Внутрішній радіус менше товщини листа допустимо тільки на м'якому матеріалі, що легко деформується, наприклад міді.
- Великий радіус може бути отриманий повітряною гнучкою шляхом покрокового переміщення заднього упору. Якщо великий радіус має бути високої якості, рекомендується лише метод калібрування спеціальним інструментом.
Яке зусилля?
Через різні властивості матеріалу та наслідки пластичної деформації в зоні згинання, визначити необхідне зусилля можна тільки приблизно.
Пропонуємо вам 3 практичні способи:
1. Таблиця
У кожному каталозі та на кожному пресі ви можете знайти таблицю, що показує необхідне зусилля (Р) у кН на 1000 мм довжини гиба (L) залежно від:
- товщини листа (S) у мм
- межі міцності (Rm) у Н/мм2
- V - ширини розкриття матриці (V) мм
- внутрішнього радіуса зігнутого листа (Ri) у мм
- мінімальної висоти відігнутої полиці (B) у мм
Приклад подібної таблиці
Необхідне зусилля для гнуття 1 метра листа в тоннах. Межа міцності 42-45 кг/мм2.
Співвідношення параметрів і зусилля, що рекомендується.
2. Формула
1,42 - це емпіричний коефіцієнт, який враховує тертя між кромками матриці та оброблюваним матеріалом.
Інша формула дає схожі результати:
3. "Правило 8"
При згинанні низьковуглецевої сталі ширина розкриття матриці повинна у 8 разів перевищувати товщину листа (V=8*S), тоді Р=8хS, де Р виражається в тоннах (наприклад: для товщини 2 мм розкриття матриці \/=2х8=16 мм означає, що вам необхідно 16 тонн/м)
Зусилля та довжина гиба
Довжина вигину пропорційна зусилля, тобто. зусилля досягає 100% тільки за довжини гиба 100%.
Наприклад:
Рада:
Якщо матеріал іржавий або не змащений, слід додавати 10-15% до зусилля згинання.
Товщина листа (S)
DIN допускає значне відхилення від номінальної товщини листа (наприклад, для товщини листа 5 мм норма коливається між 4,7 та 6,5 мм). Отже, потрібно розраховувати зусилля тільки для реальної товщини, яку ви виміряли, або для максимального нормативного значення.
Межа міцності на розтягування (Rm)
Тут також допуски є значними і можуть серйозно впливати при розрахунку необхідного зусилля гиба.
Наприклад:
St 37-2: 340-510 Н/мм2
St 52-3: 510-680 Н/мм2
Порада:
Не заощаджуйте на зусиллі згинання! Межа міцності на розтягування пропорційна зусилля вигину і не може бути підігнана, коли вам це потрібно! Реальні значення товщини та межі міцності є важливими факторами при виборі потрібного верстата з потрібним номінальним зусиллям.
V - розкриття матриці
За емпіричним правилом, розкриття V-подібної матриці має восьмиразово перевищувати товщину листа S до S=6 мм:
V=8xS
Для більшої товщини листа необхідно:
- V=10xS або
- V=12xS
Розкриття V-подібної матриці обернено пропорційно необхідному зусиллю:
більше розкриття означає менше зусилля згинання, але більший внутрішній радіус;
менше розкриття означає більше зусилля, але менший внутрішній радіус.
Внутрішній радіус згинання (Ri)
При застосуванні методу повітряної згинання більшість матеріалу піддається пружної деформації. Після згинання матеріал повертається у свій початковий стан без залишкової деформації ("зворотне пружинення"). У вузькій області навколо точки зусилля матеріал піддається пластичній деформації і назавжди залишається в такому стані після згинання. Матеріал стає тим міцнішим, чим більша пластична деформація. Ми називаємо це "деформаційним зміцненням".
Так званий "природний внутрішній радіус згинання" залежить від товщини листа та розкриття матриці. Він завжди більший ніж товщина листа і не залежить від радіусу пуансона.
Щоб визначити природний внутрішній радіус, ми можемо використати таку формулу: Ri = 5 x V /32
У випадку V = 8хS, ми можемо сказати Ri = Sх1, 25
М'який метал, що легко деформується, допускає менший внутрішній радіус. Якщо радіус занадто маленький, матеріал може бути зім'ятий на внутрішній стороні і розтріскатися на зовнішній стороні згинання.
Порада:
Якщо вам потрібен маленький внутрішній радіус, гніть на повільній швидкості та поперек волокон.
Мінімальна полиця (В):
Щоб уникнути провалювання полиці в канавку матриці, необхідно дотримуватися наступної мінімальної ширини полиці:
Пружна деформація
Частина пружно деформованого матеріалу "спружинит" назад після того, як зусилля згину буде знято. Скільки градусів? Це доречне питання, тому що важливим є лише реально отриманий кут гибу, а не розрахований теоретично. Більшість матеріалів мають досить постійну пружну деформацію. Це означає, що матеріал тієї ж товщини і з тією ж межею міцності пружинить на однакову величину при однаковому куті гнуття.
Пружна деформація залежить від:
- кута згинання: чим менше кут згинання, тим більша пружна деформація;
- товщини матеріалу: чим товстіший матеріал, тим менша пружна деформація;
- межі міцності на розтяг: чим вище межа міцності, тим більша пружна деформація;
- напрями волокон: пружна деформація різна при згинанні вздовж або поперек волокон.
Продемонструємо сказане вище межі міцності, вимірюваної за умови V=8хS:
Всі виробники згинального інструменту враховують пружну деформацію, коли пропонують інструмент для вільного згинання (наприклад, кут розкриття 85° або 86° для вільних згинів від 90° до 180°).
Калібрівка
Точний - але негнучкий спосіб
При цьому методі кут згину визначений зусиллям згинання та згинальним інструментом: матеріал затиснутий повністю між пуансоном і стінками V образної матриці. Пружна деформація дорівнює нулю та різні властивості матеріалу практично не впливають на кут згинання.
Грубо кажучи, зусилля калібрування в 3 -10 разів вище за зусилля вільної згинання.
Переваги калібрування:
- точність кутів гибу, незважаючи на різницю в товщині та властивостях матеріалу
- можливе виконання всіх спеціальних форм за допомогою металевого інструменту
- маленький внутрішній радіус
- великий зовнішній радіус
- Z-подібні профілі
- глибокі U-подібні канали
- можливе виконання всіх спеціальних форм для товщини до 2 мм за допомогою сталевих пуансонів та матриць з поліуретану.
- чудові результати на згинальних пресах, що не мають точності, достатньої для вільної згинання.
Недоліки калібрування:
- необхідне зусилля вигину в 3 - 10 разів більше, ніж при вільній згинанні;
- немає гнучкості: спеціальний інструмент для кожної форми;
- часта зміна інструменту (крім великих серій)
Для збільшення жорсткості металевих конструкцій застосовують різні конфігурації вигнутого листа, а зокрема кут гнутий. Він також використовується для будівництва вентильованих фасадів та у багатьох інших областях. Кут гнутий отримують з холодного листа металу шляхом згинання на листозгинальному устаткуванні.
Варіанти виготовлення гнутого куточка:
Основною умовою при отриманні кутника є відсутність змін властивостей металу при обробці. Як перший, і другий спосіб залишають структуру металу на місцях згину незмінною. У цьому лист металу може мати товщину до 10 мм.
Гнучка листового металу на гідравлічному пресі.
Гнучка листового металу є процесом обробки сталевого листа, в процесі якого їм надається необхідна форма.
Сталевий лист укладають на згинальні матриці нижнього столу. Сталевий лист може мати різну товщину до 10 мм та довжину до 6 метрів залежно від призначення. Під дією поршнів циліндрів встановлених на верхньому столі пуансони наближаються до листового металу, покладеного на матрицях нижнього столу. Після контакту пуансона з листовим металом сила тиску починає збільшуватися, і пуансон задавлюється в металевий лист або листовий метал, деформуючи його спочатку в області пружної деформації, а потім в області пластичної деформації, що дозволяє отримати певний вигин листового металу. Всі ті шари металу, що розташовуються вздовж осі вигину, за своїми розмірами залишаються незмінними, тому всі розрахунки проводяться саме з орієнтуванням на ці шари металу.
Гнучка сталевого листа переважно застосовується виготовлення деталей різних форм методом холодної гибки(приклад: гнутий куточок, гнутий швеллер та інших.)
Гнучка листового металу на вальцях.
Відомо багато способів згинання заготовок у холодному та гарячому станах. В основному використовується згинання металу в холодному стані на згинальних машинах, листозгинальних гідравлічних пресах і трьох-або чотирьох-валкових листозгинальних вальцях.
На листозгинальних вальцях виконують вальцювання листової сталі для утворення циліндричних, конічних, сферичних і сідлоподібних поверхонь і кільцеву згинання (вальцювання). Щоб уникнути структурних змін, появи значного наклепу та повної втрати пластичних властивостей сталі, при холодному згинанні заготовок, залишкове подовження не повинно виходити за межі межі плинності. При виготовленні гнутих профілів на листозгинальних пресах внутрішні радіуси закруглень для конструкцій з вуглецевої сталі, що сприймають статичне навантаження, повинні бути не менше 1,2 товщини листа, а для конструкцій, що сприймають динамічне навантаження, не менше 2,5 товщини листа. Для листових деталей із низьколегованих сталей мінімальні значення внутрішніх радіусів заокруглення мають бути на 50 % більшими, ніж для вуглецевої сталі.
Листозгинальні вальці мають три або чотири горизонтальні валка, на яких гнуть листову сталь, максимальна ширина якої 2100-8000 мм при максимальній товщині 20-50 мм. Найбільшого поширення мають тривалкові вальці з пірамідальним розташуванням вальців. Два приводні нижні валка обертаються в одному напрямку. Верхній валок переміщається по висоті і обертається в результаті тертя між валками і листом, що згинається. Один підшипник верхнього валка може відкидатися убік, щоб можна було витягти зігнуту деталь. Перед гнучкою листових деталей циліндричної форми підгинають обидва торці листа на підкладному листі. Підкладний лист повинен мати ширину, що в 2 рази перевищує відстань між осями нижніх валків, а радіус згинання повинен бути меншим на 10-17 % радіуса згинання деталі з урахуванням пружної деформації сталі. Товщина підкладного листа зазвичай приймається 25-30 мм, проте вона повинна бути не менше 2-кратної товщини листа, що вальцюється, а потужність вальців повинна бути достатньою для згинання листа в 3 рази більше, ніж вальцований. Після підгинання підкладний лист знімають і приступають до вальцювання, для чого листи пропускають через вальці кілька разів в обох напрямках. Ступінь вигину листа регулюється підйомом чи опусканням верхнього валка.
Обидва способи дозволяють виконувати згинання листа до 6 метрів, метал може бути при цьому як чорний, так і нержавіючий. Великою перевагою куточка гнутого можна вважати можливість виготовлення з різними розмірами полиць. Кут може бути симетричним, але можливо виробництва різнополочного із заданими параметрами.
Гнучка металу є технологічною операцією, без якої практично не може обійтись жодна робота з металом. При цьому виді обробки виходять надійні та міцні деталі, які відрізняються солідним зовнішнім виглядом та високою точністю.
Процес згинання металу
Волокна металу при згинанні одночасно відчувають розтягування та стиск. Для того щоб деформація пластична не перейшла у розривну, необхідно ретельно знаходити зусилля та радіуси загинів. Наприклад, на металі з'являться тріщини або він зігнеться на внутрішній стороні загину, якщо вибрати радіус загину менше товщини заготовки.
При згинанні металів плоскої форми виходить об'ємний виріб без різних швів та з'єднань. Наша компанія пропонує в Москві виготовлення найпростіших виробів, яким необхідне автоматичне згинання листового заліза.
Нинішні листозгинальні преси, які управляються електронікою, можуть забезпечити виготовлення найскладніших деталей з листа будь-яких сплавів, що володіють достатніми пластичними властивостями, для здійснення холодної деформації без псування матеріалу.
Деталі, виготовлені методом згинання металу, мають:
- високим ступенем надійності;
- довговічністю.
Вартість згинання металу недорога. Якщо сталевий пруток має діаметр більше 10 мм, заготовки з нього гнути не варто. Для цієї операції краще брати сталеві листи завтовшки до 5 міліметрів, смугову сталь – до 7. Гнути листовий метал легше за його попереднього підігріву. Якщо немає такої можливості, то у зоні згину на зовнішню поверхню необхідно нанести поперечні ризики.
Наша компанія надає послуги на виконання роботи з гнуття металу. Обробка листового металу на листозгинальному пресі тиском дає можливість отримувати досить розвинені конструкції, які відрізняються:
- міцністю;
- стабільністю;
- гарним зовнішнім виглядом.
Гнучка металу в слюсарних лещатах
Сталь смугова найбільш зручно гнеться у слюсарних лещатах. Для цього треба заготовку встановити так, щоб та сторона, на якій ризик завдано в місці загину, була спрямована до нерухомої губки лещат. Над губкою ризику має виступати приблизно на 0,5 мм.
При необхідності загнути смугу сталеву під гострим кутом, треба використовувати оправлення, що відповідає потрібному куту загину. Затискають її разом із заготівлею в лещатах, смугу розташовують до неї високою стороною і загинають ударами молотка.
Щоб зробити скобу зі смугової сталі, необхідно скористатися бруском-оправкою, товщина якого дорівнює отвору скоби. Його разом із смугою затискають у лещатах, наносячи молотком легкі удари, загинають один бік скоби. Потім усередину скоби вкласти брусок, затиснути в лещатах, теж виконати з другою стороною.
Для кріплення металевих стрижнів і труб усілякого призначення нерідко застосовується хомут із смугової сталі. Його виготовляють у лещатах. Для цього затискають у лещатах круглу оправку необхідного діаметра, за допомогою двох плоскогубців на ній загинають смужку сталі бажаної довжини та ширини.
Далі в лещатах затискають відігнуті кінці хомута, надаючи йому кінцевої форми. Для того, щоб не залишати на хомуті подряпин, вм'ятин, треба бити молотком не по ньому, а через мідну пластину незначної товщини.
Смугова згинання нерідко використовується при об'єднанні елементів з металу, які називаються згинальними з'єднаннями. Воно може:
- посилювати різьбове з'єднання;
- бути стопорною шайбою або шплінтом у поєднанні гайка-болт.
Наша компанія виготовляє на замовлення різні операції з оброблення металу, які дозволяють виготовляти всілякі об'ємні деталі з листового заліза, так потрібні в наш час для виробництва та будівництва. Ціна на послуги, що надаються нами, цілком доступна.
Гнучка листового металу проводиться за допомогою преса, з можливостями встановлення різних матриць та пуансонів. Габарити обладнання залежать від їх технічних характеристик та методів згинання металу.
Калібрівка: металевий лист фіксується між матрицею та пуансоном, потім згинається до потрібного вам кута. Кут визначається особливостями оснащення. Властивості металу на процес не впливають, тому що точність загину залежить лише від застосованих зусиль. Недолік: необхідна зміна оснастки при зміні виду заготівлі.
Гнеться листовий метал шляхом пружнопластичної деформації, яка по-різному протікає з усіх боків заготівлі, що вигинається. Усередині вигину шари металу коротшають і стискуються в поздовжньому напрямку, а в поперечному шарі розтягуються. Між цими двома шарами (укороченим та подовженим) знаходиться нейтральний шар, що дорівнює довжині початкової заготовки.
Вільна - повітряна згинання
Один з найпрактичніших методів згинання металу, є Повітряна згинання. Шляхом заздалегідь заданої глибини пуансон опускається в матрицю без необхідності мати радіус і кут такими, як у готовій деталі. В силу цього інструмент дуже універсальний. Можливість виконати згинання безлічі спектрів кутів, шляхом точно заданої глибини руху пуансона, що дозволяє утриматися від частої зміни інструменту.
Через невеликі зусилля, які потрібні для такого виду згинання, відкривається можливість застосовувати складні за формою і вузькі пуансони (для різних видів профілів). Точність обробки, що використовується таким методом згинання, в середньому ±15'-30'. Все залежить від точності руху пуансона, коливання товщини металу від заздалегідь заданої і від того, як пружинитиме метал у процесі згинання.
- Позитивні якості: висока продуктивність, одна матриця для різних кутів.
- Недоліки: Не можна використовувати метал тонше 1.2 мм, зміна металу потребує додаткового налаштування.
Штампування
Штампування або карбування (Coining) - це метод, який є найточнішим, але не найпопулярнішим через те, що вимагає великих витрат на обладнання та інструменти. Матриця і пуансон виробляються строго формою потрібного кута згинання.
Зусилля, що додаються, в такому способі згинання до 25 разів більше, ніж у повітряній, а значить, що будь-які відхилення в товщині матеріалу, не впливають на точність карбування. Максимальна товщина металу 2мм.
Так само, через свою масивність, не дозволяє виконувати згинання складних елементів. Головним мінусом такої згинання є необхідність мати набір інструментів для різних кутів і радіусів.
Інші способи згинання листового металу на виробництві
Популярним методом згинання є Folding. Принцип полягає в тому, що притиск на столі утримує деталь під час процесу згинання, тому зменшується можливість пошкодження поверхні деталі. Коливання товщини металу не впливає на точність кута. Максимальна товщина металу 2мм.
Гнучка листа, за допомогою матриці, із заздалегідь заданою формою, називають - Bottoming. Дуже витратний, за своєю суттю метод, оскільки для кожного кута згинання та товщини металевих листів необхідно мати цілий набір інструментів. Має більш високу точність ніж повітряна згинання ±15'. Товщина листового металу для такої згинання не більше 5мм.
Гнучка металу здійснюється на верстатах з ЧПУ. Також це можуть бути листозгини: пресові, поворотні та ротаційні, 3-4 валкові верстати та автоматичні згинальні комплекси.
Устаткування для згинання листового металу
- Листогиби – дозволяють виготовляти профіль або металочерепицю, металеві каркаси, комплектуючі елементи вентиляційних систем, збірні перегородки, підвісні будівельні елементи, облицювання кабельних систем.
- Фальцепрокатні верстати призначені для виробництва покрівлі.
- Зиг-машини - застосовуються для зигування, згинання металу, а також прямий і круговий з великою товщиною листа. Зиг-машина робить загинання в кутах, круглий фальц, гофрування, фальцювання спеціального профілю, витягування, обтискання замків і різання та розвальцювання водостічної труби.
- Вальцювальні верстати (машини) призначені для виробництва вигнутих форм.
- Верстати для нанесення паралельних ребер жорсткості можуть робити як U, так і Z-подібні профілі.
- Розмотувачі - допоміжне обладнання - призначене для розмотування металевих рулонів та металевої стрічки та подачі її на пристрій згинання, різання.
