Гибка листового металла: определение, методы и материалы

«Усилие и матрица при гибке листового металла превращают плоские листы в функциональные и эстетические компоненты, необходимые во всем, от аэрокосмической промышленности до потребительских товаров». 

Придание металлическим листам желаемой формы имеет много преимуществ в производстве. Таким образом, производители используют различные методы изготовления для производства широкого ассортимента изделий. Здесь, Гибка листового металла является одним из основных методов. В этом методе используется множество методов деформации листов до определенного радиуса изгиба. Иногда гибка сама по себе может создать окончательную геометрию, тогда как в некоторых случаях она сочетается с другими методами изготовления для получения конечной детали или продукта.

Кроме того, мы кратко рассмотрим различные аспекты гибки, включая ее работу, методы и совместимые листы материалов.

Основы гибки листового металла

Гибка металла предполагает приложение силы, превышающей его предел текучести, под определенным углом изгиба. Таким образом, лист деформируется под этим углом. Деформированный участок металлического листа называется отступом. Далее, метод изгиба также создает определенные кривизны, например, U- или V-образную форму, в зависимости от приложенного усилия. Методы гибки листового металла. 

Если мы посмотрим на инструменты или оборудование для гибки листового металла, они состоят из трех основных компонентов;

• Гибка
• Гидравлические прессы
• Панч

Гибочная матрица относится к определенной форме, в которую помещается рабочий лист. Пуансон передает силы, действующие на лист, и деформируется в соответствии с геометрией штампа. Между тем, листогибочный тормоз контролирует силу удара и изгиба.

Механизм гибки листового металла 

Это базовый механизм воздушной гибки, при котором пуансон вдавливает лист в матрицу для достижения изгиба. Далее приведены основные термины, связанные с гибкой листового металла. 

Допуск на изгиб

Это дополнительная длина листового металла, добавляемая для обеспечения изгиба. 

L = а ( р + кт )

a= Угол изгиба (радиан)

r = радиус Бена

т = толщина

k = постоянная (от 1/2 до 1/3)

Радиус изгиба

Радиус внутренней дуги изгиба иллюстрирует область деформации материала.

Минимальный радиус изгиба

Нижний предел достижимого радиуса изгиба зависит от типа и толщины материала. По сути, если вы зафиксируете радиус изгиба ниже этой способности, он начнет трескаться.

6т для алюминиевых сплавов, 4-6т для стальных сплавов и т.д.

изгибающая сила

Сила, необходимая для деформации листа до заданной формы, или сила, оказываемая пуансоном. 

F = kYLt2 / Д

Связанный: Основы изготовления листового металла

Процесс гибки листового металла

Достижение окончательной формы из необработанных листов металлов включает в себя разные этапы. Сначала его нужно разрезать на небольшие размеры исходя из дизайна. Обычно Лазерная резка листового металла используется для резки больших листов до нужных размеров. Лазер может резать точно, без заусенцев и необходимости дальнейшей обработки. Затем установите матрицу, пуансон и нажмите кнопку запекания. 

Процесс гибки листового металла

Вот пошаговое описание процесса гибки листового металла.

1. Фиксация параметров гибки

Во-первых, полный расчет изгиба для ключевых параметров, таких как требуемая сила, припуск на изгиб и радиус изгиба. Некоторые из этих значений также указаны на 2D-чертеже проекта.

2. Настройка матрицы и пуансона

Настройка матрицы и пуансона включает в себя выбор подходящей матрицы и пуансона на листогибочном прессе. Форма штампа должна соответствовать желаемому профилю изгиба, а пуансон должен быть совместим по форме и размеру. Следовательно, вам необходимо настроить пуансон и матрицу для Гибка металла на заказ. Это означает, что если изгиб сложный (т.е. не стандартный, как V, L, U или канал), штамп необходимо сначала настроить.

3. Выравнивание рабочего листа 

Затем поддерживайте правильное выравнивание листового металла на листогибочном прессе перед гибкой. Очень важно обеспечить, чтобы изгиб происходил под правильным углом относительно нейтральной оси. Операторы часто делают отметки на металле или упорах станка, чтобы точно позиционировать заготовку.

4. Применение силы с помощью удара

Наконец, пришло время для выполнения процесса гибки. На этом этапе плунжер машины вбивает пуансон в металл, вдавливая его в матрицу. Как упоминалось ранее, силу необходимо точно рассчитать, исходя из свойств металла и параметров изгиба. В противном случае это приведет к недостаточному или чрезмерному изгибу.

Каковы различные методы гибки листового металла?

В зависимости от спецификации требуемого изгиба или формы можно использовать различные методы гибки листового металла. Например, V-образный изгиб создает V-образную форму с углами примерно 30°.˚, 45˚, 60 ˚, 80 и т. д. С другой стороны, валковая гибка идеальна для криволинейных поверхностей. Здесь дело в том, что каждый метод имеет разные последствия для изгиба.

Теперь давайте обсудим все общие Методы гибки листового металла по одному;

1. V-изгиб

Это один из самых распространенных услуги по гибке металла который может удовлетворить различные требования к изгибу. Как следует из названия, V-гибка включает в себя V-образную матрицу, пуансон и пресс-разрыв. Этот метод создает изгибы под разными углами на тонких и умеренно толстых листах. Пресс-разрыв может быть гидравлическим, механическим или с ЧПУ.

Гибочные станки с ЧПУ или пресс-разрывы могут точно создать нагрузку на рабочий лист (над V-образной матрицей). 

Ручная и автоматическая перфорация

В рамках этого метода гибки существуют два конкретных метода.

• Изгиб воздуха

In изгиб воздухаПуансон прижимает заготовку к двум точкам матрицы. Однако пуансон опускается меньше, чем глубина матрицы. Этот механизм обеспечивает гибкость в углах изгиба. Он позволяет регулировать ход листогибочного пресса без смены оснастки. 

Одним из недостатков воздушного изгиба является «отпружинивание». Лист может пружинить назад, что влияет на точность угла.

• Нижний изгиб 

Эта техника аналогична воздушному изгибу, за исключением того, что после завершения изгиба прикладывается небольшая сила, чтобы вернуть пружину назад. Таким образом, это более точно, чем изгиб воздуха. Кроме того, нижний изгиб требует относительно большей изгибающей силы. Совместим с более толстыми листами.

Помимо гибки на воздухе и нижней гибки, выполняются такие операции, как обработка кромок, как... подшивка листового металла Их часто используют для укрепления кромок и устранения острых углов в изготовленных деталях.

2. Гибка или прокатка валков.

Процесс гибки валков

Этот метод преобразует рабочие листы в фигуры с кривизной. Наряду с этим Гибка труб и труб, оно использует Многочисленные ролики изгибают листовой металл по мере его прохождения через них. При этом их можно регулировать в соответствии с требуемой кривизной.

Он идеально подходит для;

• Шишки
• Тюбы
• Шишки

Метод прокатки также позволяет обрабатывать более твердые и толстые листы, поскольку ролики могут оказывать более высокое напряжение.

3. Вращательный изгиб

Вращательный изгиб 

Основным отличием ротационного изгиба является его механизм. В этом методе гибочная матрица вращается вокруг листового металла, создавая желаемый изгиб. В отличие от других, он не требует прессования листового металла, вместо этого пуансон вращается вокруг фиксированной точки на листе, создавая постоянную силу вокруг точки изгиба. 

• Работа с большими листами и тяжелыми материалами
• Используется в судостроении, авиакосмической и автомобильной промышленности. 
• Количество роликов можно регулировать.

4. Ступенчатый изгиб

Это относится к множеству небольших изгибов на разных интервалах вдоль рабочего листа. Рассмотрим на примере ступенчато-изгибающейся части – конусного бункера. Здесь повторяющиеся V-образные изгибы необходимы для образования ступенек между изгибами. 

Следовательно, постепенный характер изгибов снижает эффект пружинения для получения точных результатов. Он также подходит для Гибка металла на заказ так как в технике ступенчатой ​​гибки возможны различные сложные и уникальные изгибы.

Примеры применения; 

• Крыльевая часть самолета
• Архитектурно-декоративные предметы
• Автомобильные детали, такие как крылья или дверные панели.
• Строительство переборок и секций корпуса корабля.

Какие металлические листы можно согнуть? Варианты материалов 

Еще одним важным аспектом гибки листового металла является совместимость металла и сплавов. Этот изготовление листового металла Эту технику можно применять к различным листам материалов. Однако выбор зависит от желаемых свойств и предполагаемого метода гибки. Обычно согнуть алюминиевые листы, Гибка нержавеющей стали, а медные листы наиболее распространены в производственных проектах. 

В следующей таблице показаны материалы для гибки листового металла, распространенные марки и основные свойства.

Таблица: Металлы и сплавы для гибки листового металла 

Связанный: Гибка труб из нержавеющей стали: объяснение деталей

Другие процессы формовки листового металла 

Другие процессы гибки листового металла, такие как растяжение и резка, имеют свои особенности для процесса изготовления.

1. Растяжка листового металла

Этот метод формования увеличивает площадь поверхности листа без существенного изменения толщины. Растягивание лучше всего подходит для создания кривых большого радиуса и сложных форм.

Кроме того, существует предел растягивания листа, который зависит от толщины и типа материала. Если вы растянете лист за пределами предела прочности на разрыв (UTS), это приведет к появлению трещин или лист может сломаться.

2. Выемки и выступы при изготовлении листового металла

Это другие важные особенности изготовления листового металла в процессе формовки. Выемка — это вырез в листе, где с края или поверхности удаляется определенная форма. При этом удлинители обычно оставляют на краю детали из листового металла.

Вырезы и выступы обычно используются при сборке деталей из листового металла. Например, насечки облегчают доступ при сварке в сложных положениях.

3. Чертеж листового металла или Глубокий рисунок 

Этот процесс включает в себя протягивание заготовки из листового металла в формующую матрицу с помощью механического или гидравлического пуансона. Он растягивает металлическую заготовку радиально в формообразующую матрицу, чтобы сформировать глубокую и аксиально-симметричную деталь, такую ​​​​как цилиндр или коробка. 

Здесь использование штампа позволяет получить стабильные и повторяемые результаты. Таким образом, этот метод эффективен для крупносерийного производства. 

Услуги по гибке листового металла в Boda

Вы ищете опыт и современное оборудование для изготовления листового металла для выполнения ваших проектов гибки? В Boda наши Услуги по гибке листового металла привлеките команду опытных инженеров и листогибочных прессов с ЧПУ для реализации вашего проекта.

У нас есть более 50 вариантов металлов и сплавов. Вы можете выбрать любой металлический лист определенной марки под ваши требования. Следовательно, наши обработка поверхности листового металла подходы также обеспечат желаемую эстетику и отделку. Итак, загрузите свой проект листового металла и отправить заявку. После этого мы свяжемся с вами и предоставим подробную и точную информацию. 

Подведение итогов 

Листовым металлам можно придавать самые разнообразные формы с помощью различных методов гибки. Использование правильного метода изгиба и таких параметров, как сила изгиба, минимальный радиус изгиба и припуск на станину, необходимы для достижения желаемого изгиба. Более того, приложения Гибка листового металла широко распространены: от потребительских товаров до аэрокосмической и судостроительной промышленности. 

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Являются ли изделия для гибки листового металла долговечными?

Да, они обычно считаются продуктами длительного пользования. Однако срок службы (от 5 до 25 лет) в первую очередь зависит от типа металла или сплава и последующей обработки. 

Каково использование лазерной резки CO2 при гибке листового металла?

Лазерный резак CO2 — лучший способ точно разрезать большие металлические листы до необходимого размера перед процедурами гибки. Он обеспечивает высокую точность и чистый рез с минимальными отходами.

Сколько стоит гибка листового металла?

Стоимость может сильно варьироваться в зависимости от таких факторов, как тип металла, толщина, сложность гибки и количество необходимых деталей. Говорят, что это все же более рентабельно, чем механическая обработка или литье. 

Точная ли гибка листового металла?

Да, гибка листового металла – это высокоточный процесс. Современные технологии и оборудование, такие как листогибочные прессы с ЧПУ, позволяют точно контролировать углы изгиба, силу и положение для обеспечения точных изгибов.

Ресурсы

1. Икумапайи, Мадушеле, Н. (2020). Краткий обзор операции гибки при формовке листового металла. В Достижения в области машиностроения (стр. 149-159). Springer Nature Singapore Pte Ltd. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5753-8_14 

2. Кубоки, Т и Джин, Ю. (2021). Асимметричная V-образная гибка листового металла с использованием отдельных матриц с разными скоростями для разнообразия форм гибки и удобства использования. Анналы CIRP, 70 лет(1), 219-222. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.03.015