Технология гибки листового металла: способы, этапы и оборудование

Гибка – способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. В процессе гибки лист металла остается цельным, в отличие от обработки с применением резки и сварки.

Технология гибки основана на таких особенности металлов, как пластичность и упругость.

Пластичность — способность металла под действием нагрузки менять свою форму без разрушения и сохранять ее после снятия нагрузки.  Перестройка структуры происходит на кристаллическом уровне без нарушения сплошности изменяемого участка металла.

Упругость — свойство металла восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки.

Для сохранения новой формы в процессе гибки необходимо противодействовать силам упругости, то есть преодолеть предел текучести металла, не превышая предела прочности на разрыв.

При гибке необходимую деформацию получают за счёт сжатия внутренних слоев материала и растягивания наружных. Условная ось их разделения представляет собой нейтральный слой, не испытывающий ни сжатия, ни растяжения. Эта линия имеет определяющее значение при расчетах всей операции гибки.

Технология гибки листового металла: способы, этапы и оборудование

Классификация способов гибки металла

По температурному воздействию

С точки зрения температурных условий проведения операции гибка листового металла подразделяется на холодную и горячую.

  • Холодная гибка
  • Металлы, составляющие основу большинства конструкционных сплавов (алюминий, медь, железо, титан, свинец) обладают высокой пластичностью при нормальной температуре и не требуют нагрева в процессе гибки.

  • Горячая гибка
  • Металлические сплавы с низкой пластичностью (высокоуглеродистые стали, дюралюминий), а также заготовки большой толщины нагревают для увеличения показателей пластичности и получения результатов гибки высокого качества.

По геометрии получаемого профиля

  • Одноугловая или V-образная
  • Двухугловая П-образная
  • Двухугловая Z-образная
  • Многоугловая
  • Радиусная или закатка.

Технология гибки листового металла: способы, этапы и оборудование

Основные этапы гибки листового металла

Процедура гибки металла, несмотря на кажущуюся простоту, требует тщательной подготовки и последовательности технологических операций. К ним относятся:

  • Анализ пластических способностей металла, являющийся основой для дальнейшего расчета
  • Расчет величин, определяющих ход процесса гибки: минимально допустимого угла, радиуса гибки, усилия и точек его приложения, переходов упругой деформации в пластическую
  • Раскрой и обработка заготовки в соответствии с расчетом, в случае многоугловой гибки — повторение шагов до получения необходимого профиля
  • Контрольные измерения.

Оборудование для гибки металла

Листовой металл обрабатывают, используя на специальные станки — листогибы. Они различаются по типу прилагаемого к детали усилия и делятся на несколько основных видов:

  • прессовые, где лист помещается между матрицей и пуансоном. Пуансон с помощью давления придает листу заданную матрицей форму
  • поворотные, с подвижной гибочной балкой, которая является главной рабочей деталью
  • ротационные, в которых гибка осуществляется с использованием валковых устройств.

Технология гибки листового металла: способы, этапы и оборудование

Преимущественные особенности гибки листового металла.

Металлические изделия, изготовленные с применением гибки, разнообразны по ассортименту и назначению. Они используются в различных отраслях машиностроения, сельском хозяйстве, строительстве, бытовом и промышленном дизайне. Наиболее распространенный пример — гнутый металлический профиль. Уголки, швеллеры, гофрированные профили обеспечивают жесткость каркасов и востребованы в производстве металлоконструкций.

Обработка листового металла с помощью гибки — экономичный метод получения качественных металлоизделий. Особенности технологии гибки определяют преимущества метода:

  • Антикоррозийная устойчивость изделий благодаря бесшовной технологии
  • Сохранение исходной прочности металла за счет отсутствия избыточного нагрева. Даже при горячей гибке уровень температур не превосходит критических значений
  • Безотходность, обусловленная изменением формы без удаления части металла
  • Исключение расходов на дополнительную обработку, так как метод не оставляет дефектов в виде наплывов и заусенцев.