Гибка металла — это формовочная операция по растяжению наружных и сжатия внутренних слоев металла, при этом слои, расположенные вдоль оси изгибаемой заготовки, остаются неизменными. Таким образом, заготовка детали принимает заданную проектом форму и размеры. Гибку металла используют для разработки заготовок различных типов — листовых и трубных.
Ручной способ гибки используется для малых объемов изделий, но при больших объемах предпочтение отдается механической гибке с применением слесарных инструментов и оборудования.
Производственные особенности гибки металла
Гибка металлопроката происходит с использованием технологии проката и профилегибочных валковых станков.
На этапе проектирования металлических изделий определяется способ гибки металла — продольная или поперечная. При продольной гибке усилия для изгибания заготовки прилагаются вдоль волокна. При поперечной гибке борта заготовки отгибаются, вытягиваются и осаживаются.
Листовой металл изгибается на специальных аппаратах – листогибах. По способу гиба они разделяются на три вида:
Прессовые. Прессовые листогибы под давлением придают прокатному листу форму матрицы. Станки с ЧПУ используются в таких областях, как автомобилестроение, машиностроение, судостроение, авиация.
Поворотные. В поворотных листогибах лист изгибается вокруг оси вращения через верхние и нижние валки под установленным углом. На станках этого вида изготавливаются желоба, коробы и детали сложных профилей.
Ротационные. Ротационные станки изгибают металл при помощи вращающегося диска и неподвижной рабочей платформы, на которой фиксируется лист. Детали, прошедшие через ротационный станок, приобретают закруглённую или коническую форму.
Помимо листогибов существуют специализированные станки для изготовления деталей с типовой конфигурацией. При помощи такого оборудования обрабатывают металлические листы, трубы и профили.
Трубные детали изготавливаются с помощью трубогибочных и канатно-термических станков, которые рассчитаны на реализацию сложных геометрических форм без деформации материала. К примеру, фальцепрокатные агрегаты работают с тонким листом — материалом для воздуховодов, дымоходов и фальцевой кровли.
Выбор трубогиба напрямую зависит от типа обрабатываемого металлопроката. Правильный подбор оборудования обеспечивает необходимый результат — деформацию заготовок под нужным углом, без складок и заломов. Оборудование для гибки трубного проката делится на три типа:
- рычажные — труба фиксируется с помощью зажимов, и рычаг, соединенный с подвижным роликом, обвивает трубу вокруг шаблона под установленным углом. Рычажные трубогибы применяются для изгибания тонкостенных труб диаметром от 15 до 25 мм под углом до 180 градусов из меди, алюминия и стали.
- арбалетные — труба, зафиксированная зажимами, вкладывается в шаблон в форме полукруга с углублением требуемого диаметра и изгибается дугой с помощью гидравлического привода. Арбалетные трубогибы рассчитаны как на тонкостенные трубы диаметром до 20-25 мм, так и толстостенные трубы диаметром от 30-40 мм из цветных металлов, нержавеющей стали и алюминия.
- роликовые — под усилием рычага труба, зафиксированная с помощью сварки или заклепок, прокатывается между несколькими подвижными роликами, которые давят на нее в точках соприкосновения и изгибают. Роликовые трубогибы используются для изгибания труб диаметром до 80 мм из нержавеющей стали, меди и алюминия.
Этапы гибки металла
1. Раскрой заготовок и определение точек воздействия
Раскрой заготовок осуществляется различными методами и в зависимости от материала и целей.
Механический раскрой осуществляется при помощи ручных и автоматических ножниц, гильотин, пил и фрез, а точки воздействия определяются режущими и шлифовальными краями инструментов.
Лазерный раскрой рассчитан на более тонкие и сложные контуры, востребован при работе с металлами, пластмассами и другими материалами, устойчивыми к высоким температурам, а точки воздействия определяются точным направлением лазерного луча.
Плазменный раскрой осуществляется при помощи установок, генерирующих плазменный разряд, который разрезает материалы высокой плотности, а точки воздействия определяются мощностью и направлением плазменной струи.
2. Изгибание металла в соответствии с параметрами технической документацией
При выполнении операции по раскрою заготовок в обязательном порядке соблюдаются требования, изложенные в технической документации и соответствующие установленным объемам работ.
3. Контрольно-измерительные процедуры и проверка качества
Контрольно-измерительные процедуры нужны для проверки результатов выполненных работ и проводятся с помощью различных инструментов и устройств. Например, при проверке качества лазерным раскроем применяются специальные датчики, а при механическом раскрое – устройства для измерения толщины и прочности материалов.
Преимущества гибки металла
Экономия. Изгибание металла – это быстрый процесс, по завершении которого не потребуются дополнительные расходы на косметические процедуры, потому что при гибке не образуются наплывы, заусенцы и цвет поверхности не меняется.
Сложная геометрия. Метод гибки дает возможность изготовить детали с различными формами и изгибами – к примеру, кузова автомобилей и корпуса электронных устройств.
Прочность. Во время гибки металла механическая целостность изделия не снижается, потому что основная обработка происходит под давлением.
Экологичность. Обработка материалов не требует использования опасных химических веществ.
Сферы применения
Гнутые металлические изделия требуются в быту, строительстве и промышленности. В автомобильной отрасли используются рулевые колонки, ходовые части и системы выпуска отработавших газов. В строительстве применяются гнутая арматура — для армирования железобетонных конструкций. В быту гнутые детали встречаются в конструкциях вентиляционных систем, светильников и люстр. Также гнутые изделия используются в рекламе и дизайне интерьеров и экстерьеров, для изготовления декоративных элементов — логотипов и вывесок.
