Виды гибки металла

Гибка металла — технологический процесс, при котором полуфабрикаты приобретают заданную форму. Технология довольно проста и не затратна, в ряде случаев гибка предпочтительнее сварки и штамповки. 

Процедура может осуществляться на ручном и автоматическом гибочном оборудовании. Гибка применяется для различных видов проката: труб, профилей, прутков, стержней и листовых материалов. Преимущества метода:

• Отсутствие сварных швов: цельные конструкции и детали;
• Сохранение эксплуатационных характеристик: структура металла не претерпевает значительных изменений;
• Высокая скорость и точность, возможность автоматизации;
• Максимальный радиус гиба, в зависимости от толщины изделия и обрабатываемости сплава.

Возможности гибки ограничиваются характеристиками исходной заготовки. Для выполнения технологической операции предварительно проводят исследование следующих показателей:

• Предел текучести, пружинистость, возникновение напряжений при деформации;
• Определение минимального радиуса гиба, при котором не существует опасности трещинообразования;
• Возможность обработки давлением с учетом сложности поставленной задачи;
• Скорость работы;
• Допуски.

По результатам проведенного анализа выбирают оптимальный метод проведения операции:

• Холодная гибка;
• С локальным нагревом;
• Разупрочняющая термообработка.

Каждый сплав обладает установленным пределом текучести, если его превысить, появится излом. В месте сгиба наблюдается истончение металла в поперечной плоскости, нейтральный слой смещается в сторону уменьшения радиуса. При гибке труб внешняя стенка в месте изгиба растягивается, в то время как на внутренней действует сжатие, если провести процедуру с неправильной скоростью, возможно появление дефектов в виде гофры. При гибке профилей учитывается пружинистость материала при сжимающих воздействиях.

Значения допустимых радиусов гибки труб в холодном состоянии, мм

Наружный диаметр трубы,   мм	Материал трубы				Наружный диаметр трубы,   мм	Материал трубы
	Сталь   45	Сталь   35	Сталь   20	Сталь   10		Сталь   45	Сталь   35	Сталь   20	Сталь   10
18	74	62	56	43	105	450	344	282	240
24	95	79	65	55	110	510	377	310	264
32	115	96	79	67	130	536	450	370	315
38	156	131	107	91	145	578	484	398	339
50	197	165	136	115	155	620	522	430	360
60	238	199	165	139	181	720	600	498	425
75	280	260	194	173	194	752	630	516	444
80	324	270	224	190	206	835	702	575	488
90	362	302	250	213	220	920	770	635	540

Виды гибки металла по контуру

В процессе производства проката металл становится анизотропным — реакции на нагрузки, приложенные вдоль или поперек волокон могут отличаться в два раза. При прокатке зерна структуры удлиняются в направлении деформации, частично этот эффект устраняется термообработкой. В местах изгибания поперек сформировавшейся структуры быстрее наступает усталость.

В связи с этим при проектировании металлоизделия предусматриваются следующие способы гибки металла: продольная и поперечная.

В первом случае заготовку гнут, прилагая усилия вдоль волокна, во-втором — отгибают борта, вытягивают, осаживают. Совпадение сетки структуры крайне важно для средне-пластичных и малопластичных сплавов. 

[include_post id=»21331″]

Названия контуров соотносят с их геометрической формой, таким образом, можно выделить следующие виды гибки металла:

• V-образная или одноугловая;
• U-образная или дуговая;
• Криволинейная;
• Многоугловая;
• Для изготовления труб.

Гибка толстостенного металла производится в несколько этапов. Если процесс осуществляют на крупном предприятии, предусматривается наличие калибровочных и правильных станов.

Виды гибки по форме исходной заготовки

Для обработки каждой категории полуфабрикатов требуется специальное оборудование. Технологии изгибания трубы или профиля имеют существенное отличие от гибки листового металла. 

Листогибы: по типу рабочего элемента различают прессовые, поворотные и валковые станы. Гибку выполняют пуансоном, конфигурация которого определяет форму детали, калибрующим ударом с помощью подвижной матрицы или роликовыми механизмами, например при изготовлении сварной трубы. В поворотных станках применяют роликовые матрицы.

Трубогибы: в зависимости от диаметра трубы возможны варианты гнутья с дорном или наполнителем (чаще всего просеянным песком). Трубный прокат малого диаметра обрабатывается без нагрева и дополнительных приспособлений. По типу устройства трубогибы бывают арбалетного, роликового и рычажного типа. 

Профилегибочные станы: форма профилей является главной причиной высокого сопротивления деформации. Для обработки используют только валковые станы с последовательным приложением усилий. Гибка профилей производится методом проката, а не гнутья.

Оборудование для гибки может быть мобильным и применяться прямо на объекте. В промышленных условиях производят деформацию крупногабаритных заготовок: до 5-6 метров, готовое изделие может превосходить по длине исходный полуфабрикат.

Сферы применения гибки металлов

Гнутые металлические изделия используются во многих отраслях промышленности, в строительстве и в быту. Гнуть можно практически все сплавы, за исключением хрупких. Наряду с высокоточным заводским оборудованием используется ручное, например, дежурные бригады коммунальных служб оснащаются рычажными трубогибами.

Где применяется разные способы гибки металла:

• Гнутый лист: для изготовления труб, профлиста, панелей и корпусов приборов, деталей, обшивки судов и самолетов.
• Гнутые трубы: для обустройства перил и ограждений, производства змеевиков, спиралей в теплообменном и химическом оборудовании, деталей трубопроводов.
• Гнутые профили: строительство быстровозводимых зданий, выставочных и торговых конструкций, обустройство рельсовых путей.

В отличие от сварки и штамповки, гнутье позволяет получить цельные элементы сложной формы при низких производственных затратах. В зависимости от требований к точности готовых изделий и количеству единиц в партии возможно применение различного оборудования.