Гибка металла – широко применяемая на производствах технологическая операция, позволяющая получать изделия заданной геометрической формы из листовой стали. На практике используют различные приёмы, методы и оборудование для гибки металлов, выбор которых зависит и от марки стали, и от параметров детали.
Элементы из листовой стали, выполненные методом гибки, используются во всех отраслях промышленности: авиа- и локомотивостроении, приборостроении, в оборонном комплексе и тяжёлом машиностроении. Часто гибку используют для создания уникальных деталей для металлоконструкций, технологического оборудования, узлов и агрегатов различных машин и механизмов.
Методы гибки
На производстве чаще всего используется два метода гибки металла:
- свободная (воздушная);
- штампование.
При свободной гибке листовая заготовка опирается на кромки матрицы, необходимый угол гиба достигается плавным перемещением пуансона. Одним комплектом оснастки, состоящим из матрицы и пуансона, можно выполнять гибку с различными значениями угла. Точность гиба невысокая, погрешность может достигать 15 градусов. Она зависит и от точности перемещения пуансона, и от колебаний листового металла, и от значения упругого восстановления. Обычно свободная гибка применяется для тонколистового металла, толщина которого не превышает 2-3 мм.
При штамповании матрица и пуансон точно повторяют контуры будущей заготовки с учётом упругого восстановления – «пружинения». Этот метод отличается более высокой точностью, но требует затрат на изготовление оснастки. Также при штамповании к пуансону необходимо прикладывать значительные усилия, которые могут достигать нескольких тонн. Это возможно только при применении специализированного оборудования для обработки металлов. Погрешность угловой гибки при штамповании не превышает 10 градусов.
Разновидности гибки штампованием
Применение метода гибки металла штампованием позволяет выполнять:
- V-образный изгиб. Один из самых распространённых методов гибки при помощи матрицы и пуансона. Такая гибка подразделяется на три подгруппы: нижнюю гибку, «свободную» и чеканку;
- Нижнее прессование. Пуансон прижимает лист металла к матрице, форма которой формирует конечный угол будущей заготовки. Внутренний радиус скошенного листа определяется радиусом самой матрицы. При таком способе к пуансону можно приложить значительное усилие, уменьшить пружинение и обеспечить высокую точность;
- U-образную гибку. Технология схожа с V-образной гибкой. Отличие – матрица и пуансон имеют U-образный профиль, обеспечивая точно такой же изгиб металла. Это весьма простой способ деформации листового металла.
Оборудование для гибки
Современные производства чаще всего используют листогибочные прессы. При этом выбор оборудования достаточно широк: вальцовочные станки, многоосевые листогибы, профилегибы, гибочные станки, гибочные машины с поворотными балками, роботизированные гибочные комплексы.
При выборе того или иного оборудования необходимо учитывать ряд факторов:
- характеристики стали;
- максимальную толщину листа;
- геометрические размеры листов металла;
- требования к точности и величину погрешности;
- надёжность и функциональность оборудования.
При работе с листовым металлом толщиной до 1 мм используются станки для ручной гибки. Их применение экономически обосновано, так как позволяет сократить затраты на электроэнергию, техническое обслуживание станка, покупку и актуализацию программного обеспечения для прессов с ЧПУ. Такие станки представлены широким модельным рядом от российских и европейских производителей.
Для облегчения работы операторов и повышения точности гибки производители современных листогибочных машин предусматривают специальные функции:
- установку светодиодов на ползунах, указывающих место фиксации гибочной оснастки и позволяющих позиционировать заготовку в процессе работы;
- монтаж выносных пультов дистанционного управления, снижающих нагрузку на оператора в процессе работы станка;
- системы лазерной защиты, исключающие травмирование персонала;
- системы регистрации рабочих параметров. К примеру, листогибы с ЧПУ протоколируют и записывают во внутреннюю память все действия, выполняемые на станке. Они позволяют сохранять сотни макетов заготовок, корректировать готовые шаблоны, подбирать оптимальные режимы работы исходя из марки и толщины стали;
- системы компенсации прогиба.
Системы автоматического контроля гибки, применяемые на оборудовании с ЧПУ, позволяют избежать непроизводительных затрат времени на наладку станка при свободной гибке. Контроль осуществляется бесконтактными лазерными датчиками, корректирующими глубину опускания пуансонами угол гиба.
Перспективы развития гибки
Уровень автоматизации процессов гибки металла постепенно повышается. Ежегодно разрабатывается новое программное обеспечение, позволяющее минимизировать влияние «человеческого фактора» на производственный процесс. Каждый производитель листогибочного оборудования создаёт собственное, уникальное ПО, учитывающее возможности выпускаемых машин.
К примеру, программное обеспечение швейцарского производителя Bystronic имеет четыре автономных модуля:
- обработку плоских поверхностей;
- гибку труб;
- обработку труб;
- конструктор макетов.
Проектирование будущей детали выполняется в трёхмерной оболочке CAD. Машина сама рассчитывает время гибки, моделирует процесс, управляет исполнительными механизмами.
Постоянно расширяется и рынок услуг по гибке металлов. На первое место для клиентов выходят стоимость изделия и время исполнения заказа. Именно поэтому компании ищут методы повышения производительности оборудования, его точности, надёжности и энергоэффективности.
