Виды гибки металла

• Значения допустимых радиусов гибки труб в холодном состоянии, мм
• Виды гибки металла по контуру
• Виды гибки по форме исходной заготовки
• Сферы применения гибки металлов

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

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. 

Читайте также Виды резки металла 2022-11-17

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.