Инструкция по гибке листового металла

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

Нижнее прессование:

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Чеканка:

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка — это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Гибка листового металла — один из самых популярных процессов формовки, который мы используем при создании деталей из листового металла. Это простой и экономичный процесс для достижения всех видов базовой и сложной геометрии деталей.

Гибка листового металла — очень привлекательный вариант как для прототипирования, так и для серийного производства. Она позволяет производить высокоточные детали из листового металла без каких-либо изменений деталей и практически без затрат на оснастку. Кстати, услуги гибки металла доступны в источнике.

В этом руководстве мы рассмотрим все, что вам нужно знать, прежде чем выбрать гибку листового металла для производства вашей детали. Мы рассмотрим различные виды методов гибки и их преимущества, а также дадим вам несколько советов по дизайну.

Что такое гибка листового металла?

Гибка листового металла — это процесс изменения геометрии детали из листового металла путем приложения к ней силы. Приложенное усилие постоянно деформирует металл вдоль прямой оси до заданного угла или формы, что приводит к новой геометрии детали.

С помощью этого процесса можно создавать несколько типов форм. Вот некоторые из них:

• V-образные изгибы:это изгибы с острым углом “Vee”, достигаемые с помощью пуансона и матрицы.
• U-образные изгибы: это изгибы с полукруглым U-образным профилем.
• Швеллерные изгибы:это изгибы с прямоугольным профилем.

Типы процессов гибки листового металла

Существует несколько методов и процессов, которые вы можете использовать при гибке листового металла. Вы можете использовать эти различные процессы для создания различных форм и геометрий из листового металла.

Вот некоторые из наиболее популярных процессов гибки листового металла:

√ Пресс-тормоз

Пресс-тормоз является наиболее распространенным устройством для гибки и формования листового металла. Оно состоит из верхнего инструмента, известного как пуансон, и нижней матрицы.

Чтобы согнуть листовой металл, машинист помещает его между пуансоном и матрицей. Станок опускает пуансон в листовой металл и вдавливает его в матрицу, создавая требуемую геометрию.

На этом станке можно создавать несколько форм изгиба, таких как U-образные изгибы, V-образные изгибы и т.д. Все зависит от формы матрицы и используемого процесса.

Тремя основными процессами торможения пресса являются: Воздушная гибка, выдавливание и чеканка.

Гибка воздухом

В этом процессе пуансон не вдавливает листовой металл полностью в матрицу во время гибки. Когда станок опускает пуансон в листовой металл, листовой металл не касается стенок матрицы.

Этот метод не очень точен, и металл склонен пружинить после гибки. Однако это проще, дешевле и не требует сложной оснастки или штампов.

Загибка снизу

При штамповке штампом листовой металл прижимается к матрице со значительно большим давлением. Таким образом, листовой металл деформируется в точном соответствии с формой и углом наклона матрицы.

В этой версии Vee-гибки листовой металл касается боковых сторон матрицы. Однако между нижней частью матрицы и местом сгиба все еще остается немного места.

Чеканка

При чеканке используется наибольшее давление из всех процедур торможения пресса. Он вдавливает металл в матрицу с невероятной силой, чтобы гарантировать его точное соответствие форме матрицы.

После чеканки между штампом и металлом не остается свободного места. Листовой металл касается как дна, так и боковых сторон матрицы.

При чеканке получаются невероятно точные детали, которые пружинят обратно с нулями. Однако из-за невероятного давления и необходимой точной оснастки это может быть очень дорого.

√ Протирание

Протирка — это процесс сгибания краев металлических листов в заданный профиль. Процесс включает в себя зажим самого длинного конца листа.

Нижняя часть зажима имеет требуемый профиль изгиба по краю. После зажима инструмент перемещается по незажатому концу листа и сгибает его по профилю изгиба на зажиме.

Это быстрый процесс, идеально подходящий для создания нерезких сгибов. Однако при перемещении инструмента по его поверхности заготовку можно поцарапать или повредить.

√ Гибка в рулонах

Гибка в рулонах — это процесс создания изогнутых геометрических форм из прямых кусков листового металла. С помощью этого метода можно создавать различные формы, такие как конусы, трубки и рулоны.

Для сгибания материала до требуемого радиуса или формы используется серия экструзионных роликов.

√ Ротационная гибка

Процесс ротационной гибки аналогичен процессу протирки. У них обоих имеются нижние штампы, вырезанные по требуемому профилю гибки.

Однако при ротационной гибке используется вращающийся цилиндрический пуансон вместо пуансона, перемещающегося вверх и вниз. В этом цилиндре вырезан желаемый угол изгиба.

Таким образом, при вращении цилиндра выступающая часть листового металла изгибается над профилем изгиба матрицы.

Ротационная гибка — отличный способ создания острых углов изгиба (<90°). Кроме того, оно не повреждает поверхность заготовки, поэтому подходит для готовых или деликатных поверхностей.

Преимущества гибки листового металла

Гибка листового металла имеет много преимуществ в качестве производственного процесса. Вот некоторые из них:

• Практически не требует нового инструмента. Для создания простых изгибов доступны стандартные пуансоны и матрицы.
• Очень экономично для создания высокоточных деталей. Инженеры могут выбирать между использованием штамповки дном и чеканки там, где требуется высокая точность.
• Время изготовления и наладки короткое, что делает его идеальным для производства в малых и средних объемах.
• Требуется минимальная последующая обработка, особенно по сравнению с такими процессами, как сварка.

СОДЕРЖАНИЕ

• Область применения листового металла
• Основные приемы гибки листового металла
• V-образная
• Нижнее прессование
• Воздушная гибка
• Чеканка
• U-образная гибка
• Ступенчатая гибка
• Валковая гибка
• Гибка с вытеснением
• Ротационная гибка
• Возврат при гибке листового металла

Гибка листового металла является одной из основных операций при работе с таким видом заготовок. Для получения результата используют станки и ручные инструменты, если толщина стали до 0,6 мм. Если она достигает 4 мм, то ее нагревают.

Гибка – это одновременные процессы растягивания и сжимания. Снаружи металл растягивается, внутри укорачивается. Технология позволяет выбрать нужный угол, вальцовку. Подробнее об особенностях процесса гибки листового металла читайте в нашем материале.

Область применения листового металла

Широкое распространение получил такой строительный материал, как металлические листы – из него сооружают заборы, ворота, ограждения, временные постройки, а также изготавливают емкости разных размеров и конфигураций. Листовой металл применяется в судостроении, автомобильной промышленности и машиностроении. Это далеко не все области использования металлических листов.

Существует два вида изделий – листы из черного и цветного металла. Первые производятся из стали, в том числе нержавеющей, и чугуна. Цветной листовой металл изготавливается из меди, титана, свинца, цинка, алюминия. Применяют и сплавы этих и других элементов, что позволяет придавать изделиям необходимые свойства. Используют цветной листовой прокат в пищевой и химической промышленности, при строительстве и дизайне жилых помещений, а также во множестве других сфер.

Способ производства также оказывает влияние на области применения металлических листов. Стандартными методами изготовления и гибки черного листового металла являются горячий и холодный прокат.

Листы, полученные методом холодного проката, имеют сравнительно низкую себестоимость. Их применение более распространено ввиду возможности снизить расходы при строительстве.

Читайте также: «Автомобильный ножничный подъемник»

Но у этой технологии есть один значительный минус – изготавливаемые листы имеют толщину не более 12 мм. В случае необходимости получить конструкцию большего размера нужно использовать горячекатаную продукцию.

Толстый листовой металл широко используется в различных сферах, например:

• при изготовлении деталей для автомобилей;
• при сборке цистерн и емкостей;
• в военной промышленности и т. д.

Чтобы повысить прочность листового металла, его поверхность дополнительно уплотняют – это способствует повышению стойкости листов к механическому воздействию.

Востребованность тонких металлических листов обусловлена их низкой ценой. Среди областей применения:

• машинное и автомобильное строение – производство кузовных деталей;
• строительство – из тонкого листового металла возводят ограждения и временные строения.

Кроме того, листы металла небольшой толщины применяются для изготовления других строительных материалов – профнастила, металлочерепицы, сэндвич-панелей.

Основные приемы гибки листового металла

Гибка листового металла осуществляется различными способами, каждому из которых присущи определенные преимущества. Зачастую выбор встает между точностью и простотой исполнения – второе свойство нередко оказывается более востребованным.

Простые методы позволяют добиться большей гибкости, для производства листов понадобится не так много инструментов.

V-образная

Общепризнанный метод радиусной гибки листового металла, согласно которому процедуру проводят с использованием пуансона и штампа. Выделяются следующие подвиды: осуществление гибки на основе (нижней гибки), метод «свободной» или «воздушной» гибки и метод чеканки. Почти в 90 % случаев используют технологию воздушной гибки или гибку на основе.

Важно знать технологические нормы и допуски при гибке листового металла. Для определения минимальной длины фланца b (мм) и внутреннего радиуса ir (мм) в зависимости от того, какой толщиной обладает материал t (мм), можно воспользоваться представленной ниже таблицей.

Кроме того, в ней указана ширина матрицы V (мм), необходимая для обработки изделий, имеющих перечисленные в таблице параметры. 

Каждая операция требует определенного тоннажа на метр, что тоже отражено в таблице. Обратите внимание, что для материалов большей толщины и меньших внутренних радиусов нужны большая сила или тоннаж. Выделенные в таблице характеристики – это значения, рекомендованные для проведения работ по гибке металлических изделий.

Предположим, нужно согнуть лист, толщина которого составляет 2 мм. Возьмем значение внутреннего радиуса гибки листового металла в 2 мм. Соответственно, проектирование следует проводить с учетом минимальной длины фланца для гибки в 8,5 мм.

Необходимо обеспечить ширину матрицы 12 мм. Значение тоннажа на метр должно быть 22. Для общей производительности стенда самое низкое возможное значение составляет 100 тонн.

Заготовка имеет линию гибки 3 м, следовательно, рассчитать общую требуемую силу можно так: 22 * 3 = 66 тонн. Значит, что для работы с 3-метровыми листами вполне подойдет обычный верстак при наличии на нем достаточного места.

Читайте также: «Металлические стеллажи для склада»

Нельзя забывать об одном важном моменте. Данные в таблице указаны для конструкционных сталей, предел текучести которых составляет примерно 400 МПа. Для гибки алюминия требуется приложить больше усилий, поэтому тоннаж должен иметь в 2 раза меньшее значение.

Для нержавеющей стали тоннаж, наоборот, должен быть в 1,7 раз выше табличного значения.

Нижнее прессование

По этому способу гибку осуществляют путем прижимания листа металла к поверхности матрицы с помощью пуансона. Соответственно, на значение конечного угла получаемого изделия напрямую влияет угол матрицы. Радиус матрицы определяет, каким внутренним радиусом будет обладать скошенный лист.

По мере того как будет сжиматься внутренняя линия, придется прикладывать все больше усилий. С помощью нижнего прессования удастся добиться требуемой силы, ведь значение конечного угла устанавливается еще до проведения работ. Большее усилие способствует снижению пружинящего эффекта и достижению точных результатов.

Чтобы осуществить гибку деталей из листового металла по методу нижнего прессования, необходимо рассчитать, какую величину должно иметь отверстие матрицы V-образной формы.

Опытным путем выявлено, что значение внутреннего радиуса равно 1/6 ширины проема, поэтому для расчета нужно использовать следующее уравнение:

ir = V/6.

Воздушная гибка

Частичной, или воздушной, называют гибку листового металла, при которой обработка нужной детали производится без соприкосновения с другими деталями изделия – заготовку опирают на две точки и для создания сгиба используют пуансон. Как правило, работу проводят на листогибочном прессе без применения бокового штампа.

Данная технология позволяет получить большой угол сгиба. К примеру, вы обладаете матрицей и пуансоном на 90 градусов. Гибку можно осуществить на 90–180 градусов. Метод уступает в точности штамповке и чеканке, однако его простота является ключевым преимуществом.

При ослаблении нагрузки можно получить неправильный угол из-за упругой отдачи материала, который без труда исправляется небольшим увеличением давления.

Читайте также: «Оборудование для СТО»

Для частичной гибки характерна меньшая точность, чем для нижнего прессования. Важный плюс этого метода заключается в отсутствии необходимости перенастраивать инструмент для гибки листового металла при изменении угла.

Чеканка

Прежде метод был востребованным для чеканки монет в связи с чуть ли не единственной возможностью добиться точности при работе. Техника, которую используют в современной действительности, хорошо поддается контролю и способствует получению точных результатов, поэтому такой способ изготовления монет сейчас не распространен.

Гибка листового металла методом чеканки позволяет добиться высокой точности. Предположим, вы стремитесь к получению изгиба под 45 градусов – в этом случае необходимо использовать матрицу и пуансон, имеющие угол такой же величины. Большего не требуется.

Читайте также: «Размещение товаров на складе»

При проникновении штампа в металл происходит вдавливание углубления в заготовку. Прилагая большое усилие (в 5–8 раз большее, чем при воздушной гибке), можно выполнить работы с высокой точностью. Благодаря эффекту проникновения получаемый изгиб имеет совсем небольшой внутренний радиус.

U-образная гибка

Данная технология схожа с V-образной гибкой. Основные приспособления для гибки листового металла – это пуансон и матрица U-образной формы, обеспечивающие соответствующий изгиб.

Способ отличается своей простотой при работе со стальными U-образными каналами. Однако к нему прибегают реже, ведь для таких профилей необходимо применять и другие методы, которые позволяют добиться большей гибкости.

Ступенчатая гибка

Ступенчатую гибку фактически осуществляют множественными повторениями V-образной гибки. Данная технология имеет второе название – «гибка вразбежку». Получить большой радиус заготовки можно благодаря многократным последовательным изгибам V-образной формы.

Количество и шаг между изгибами влияет на конечный результат – увеличивая число изгибов, можно достичь более гладкого эффекта.

Валковая гибка

С помощью валковой гибки можно получить конусные или трубчатые изделия различной формы. В некоторых случаях этот метод подойдет для получения изгибов большого радиуса. Возможно формирование одного или нескольких изгибов при достаточной мощности машины и необходимом числе рулонов.

В процессе работы пользуются двумя приводными роликами и регулируемым третьим. Движение последнего обеспечивается благодаря силе трения.

При необходимости сгиба изделия с двух концов и посередине следует дополнительно воспользоваться гидравлическим прессом для гибки листового металла либо листогибочным станком. Без их применения конечная деталь будет иметь плоские концы.

Гибка с вытеснением

Технология гибки с вытеснением заключается в зажиме металлического листа между такими приспособлениями, как прижимная подушка и протирочный штамп. Угол конечного изгиба зависит от того, какой формой обладает находящийся снизу штамп.

Лист металла должен быть надежно зажат. Перфоратор следует опустить на свисающий край заготовки, чтобы привести его в соответствие с углом матрицы для протирки. В конечном счете листовой металл подвергается чеканке вокруг штампа.

Ротационная гибка

Следуя методу ротационной гибки, можно избежать царапин на материале – в этом несомненный плюс в отличие от гибки с вытеснением и V-образной гибки листового металла. Благодаря использованию специальных полимерных инструментов можно исключить следы и царапины на поверхности.

С помощью ротационных гибочных станков получится формировать углы менее 90 градусов – это удобно для общих углов.

Читайте также: «Гибочные прессы»

Чаще всего ротационную гибку проводят с использованием двух валков, но возможно применение одного валка. Данная технология подходит для формирования каналов U-образной формы с фланцами, находящимися близко друг к другу, благодаря возможности получить более точный результат по сравнению с другими способами.

Возврат при гибке листового металла

В процессе гибки металлический лист может слегка отскочить при подъеме груза. Следует обеспечить компенсацию этой величины при изготовлении листов. Заготовку сгибают под нужным углом, после чего происходит упругий возврат. В результате изделие обретает необходимую форму.

Не стоит забывать о радиусе гибки листового металла. От внутреннего радиуса напрямую зависит эффект пружины: чем больше радиусная величина, тем он будет сильнее. Использование острого пуансона позволяет добиться небольшого радиуса и избежать пружинения.

Появление пружинящего эффекта обусловлено тем, что в процессе производства на сгибе появляется нейтральная линия, которая делит заготовку на 2 слоя. С разных сторон наблюдается возникновение различных физических процессов. Внутренняя сторона материала подвергается сжатию, а наружная – вытягиванию.

Каждому типу металла соответствуют определенные значения нагрузок, допустимые для них в процессе сжимания и растяжения. Материал менее прочен на разрыв, чем на сжатие.

Это приводит к тому, что достичь статической деформации внутри сложнее. При сжимании слой не способен деформироваться до конца, он стремится вернуться к прежней форме при устранении груза.

Читайте также: «Что такое гидравлический пресс. Принцип работы»

Гибка листового и полосового металла – весьма сложный и трудоемкий процесс. С его помощью металлическому листу можно придать необходимую форму, исключив характерную при сварочных работах деформацию.

Чтобы заготовка обладала необходимыми свойствами, обрабатывать материал следует с учетом всех его особенностей. Необходимо заранее продумать, каким образом можно исключить появление трещин или пружинящего эффекта.

Гибка листового металла

Оцените, пожалуйста, статью

Всего оценок: 3, Средняя: 4

Гибка толстого листового металла осуществляется на профессиональном оборудовании и после составления проекта необходимого изделия. Только при таких условиях можно гарантировать, что будут сохранены необходимые эксплуатационные характеристики, а заказчик не понесет незапланированных трат на приобретение металла или переделку брака.

Сама операция гибки может быть реализована несколькими способами. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется данный тип металлообработки, каков порядок расчета технических параметров, а также из чего складывается алгоритм заказа и изготовления гибки металла.

Ключевые правила гибки металла

Гибка толстого листового металла должна выполняться при соблюдении определенных правил:

• Для того чтобы на поверхности металлической заготовки не появились разрывы и трещины, минимальный радиус сгиба должен быть больше, чем толщина детали. В таком случае при возникновении риска образования дефектов можно сразу прекратить гибку и по возможности их устранить.
• В бытовых условиях возможна гибка только тонколистовых металлических листов толщиной не более 0,3–1 см. При работе с более толстыми заготовками требуется профессиональное дорогостоящее оборудование.
• Прежде чем приступить к гибке толстого листового металла, необходимо выполнить развертку будущей детали, учесть припуски, рассчитать необходимую длину рабочей поверхности. Последняя должна быть не более 4 м, в противном случае результат будет менее точным.
• Лучше всего для гибки подходят пластичные сплавы, например, листовое железо или заготовки, содержащие в своем составе примеси углерода. Ознакомиться с марками пластичных сплавов можно в специальных таблицах.
• При нагревании пластичность металлов повышается. В некоторых случаях требуемый угол изгиба можно получить только путем нагрева, без дополнительного механического воздействия. Кроме того, высокая температура при обработке минимизирует риск появления трещин на поверхности металлических заготовок.
• Гибка выполняется различными инструментами: как ручными (например, тисками для зажима листового железа), так и автоматическими (специальными станками, осуществляющими раскрой заготовок). Последние позволяют учитывать припуски и получать детали высокого качества.

Гибка толстого листового металла осуществляется медленно, поскольку необходимо следить за состоянием поверхности листа, не допуская появления трещин и других дефектов.

2 технологии гибки толстого листового металла

Обработка металлических листов выполняется двумя основными способами:

• Наиболее распространена «воздушная» (свободная) гибка. При этом способе обработки остается воздушный зазор между деталью и стенками матрицы V-образной формы.
• «Калибровка», в процессе которой заготовка плотно прижимается к стенкам матрицы. Технология используется уже длительное время, в ряде случаев она является наиболее предпочтительной.

1. Воздушная (свободная) гибка.

Достоинство это вида гибки толстого листового металла заключается в пластичности, недостаток – в невысокой точности результата.

Листовая заготовка траверсом с пуансоном вдавливается на нужную глубину канавки матрицы по оси Y. Между заготовкой и стенками матрицы остается воздушный зазор. Угол гибки при этом способе зависит от положения оси Y, а не от формы применяемого инструмента.

Точность настройки современных прессов составляет до 0,01 мм на оси Y. Однако на угол гибки влияют и другие показатели, в том числе настройка хода опускания траверсы, толщина металла, предел прочности, устойчивость заготовки к деформации, состояние рабочего инструмента.

К плюсам свободной гибки толстого листового металла относятся:

• высокая гибкость, позволяющая одним инструментом получить любой угол изгиба в пределах диапазона раскрытия V-образной матрицы (от 35° до 180°);
• доступная стоимость оборудования;
• меньшие усилия, прилагаемые для деформации заготовки, по сравнению с калибровкой;
• выбор усилия в зависимости от угла раскрытия матрицы (чем он больше, тем меньшее усилие требуется);
• небольшие вложения, так как достаточно пресса с меньшим усилием.

Средства, сэкономленные на приобретении гибочного пресса, можно вложить в дополнительное оборудование, к примеру, в покупку осей заднего упора или манипуляторов.

Минусы воздушной гибки листового металла заключаются:

• в недостаточной точности углов при обработке тонколистовых металлов;
• при разнице в качестве материалов заготовок результаты работы также будет различаться;
• технология не подходит для совершения специфических гибочных операций.

Воздушная гибка оптимальна для обработки металлических листов толщиной более 1,25 мм. Для заготовок меньшей толщины подходит калибровка.

Минимальный внутренний радиус гибки должен быть больше толщины детали. Если толщина листа равна радиусу гибки, то обработку следует выполнять методом калибровки. При работе с мягкими, легко деформируемыми материалами (например, с медью) допускается толщина листа большая, чем радиус изгиба.

Для того чтобы увеличить радиус, необходимо пошагово перемещать задний упор. Если техническое задание предполагает не только определенный радиус изгиба, но также высокую точность и качество детали, то следует воспользоваться калибровкой на специальном оборудовании.

2. Калибровка.

Калибровка – высокоточный способ гибки листового металла. Его недостаток заключается в небольшой гибкости. Угол изгиба зависит от прилагаемого усилия, а также используемого инструмента. Заготовка располагается в V-образной матрице, плотно прижимаясь к ее стенкам. Упругая деформация при этом способе нулевая, характеристики металла не влияют на угол изгиба.

Для получения качественного результата усилие гиба необходимо точно рассчитать. Лучше всего опробовать силу гибки испытательным гидравлическим прессом на пробном коротком образце.

Способ определения усилия для гибки толстого листового металла

Прилагаемые в процессе гибки толстого листового металла усилия зависят от таких параметров, как пластичность материала и интенсивность его упрочнения при деформации. Также необходимо учитывать направление прокатки первоначальной заготовки. По окончании прокатки остаточное напряжение вдоль ее оси ниже, чем в противоположном направлении. Это значит, что гибка металла по направлению волокон снизит риск разрушения заготовки. Учитывая это, ребро изгиба должно быть расположено так, чтобы направление проката имело минимальный угол к металлическому листу заготовки.

Чтобы рассчитать усилие, необходимо определиться со способом обработки толстого листового металла. Заготовка может располагаться в матрице на фиксаторах (упорах), деформация будет либо свободной, либо с приложением усилия, при котором в конечном моменте гиба деталь упирается в поверхность матрицы. Свободная гибка – более простой способ изгибания заготовок, но при этом результат будет хуже, чем при гибке с калибровкой.

При незначительном упрочнении металла (например, при работе с алюминиевой заготовкой) используется следующая формула:

в которой σт – предел текучести металла до штамповки.

Интенсивность упрочнения детали зависит от угла изгиба (более 45°) и размеров поперечного сечения. В этом случае необходимо воспользоваться формулой:

в которой b – ширина заготовки.

Для расчета технологического усилия Р при одноугловой свободной гибке используется формула:

в которой Ɛ означает наибольшую деформацию сечения заготовки и определяется следующим образом:

где

α – угол гибки;

σ_b – предельное значение прочности металла.

При гибке с калибровкой усилие рассчитывается по формуле:

в которой F_пр – площадь проекции изгибаемой заготовки;

p_пр – удельное усилие гибки с калибровкой. Этот параметр различается для разных металлов:

• для алюминия он составляет от 30 до 60 МПа;
• для малоуглеродистых сталей – от 75 до 110 МПа;
• для среднеуглеродистых сталей – от 120 до 150 МПА;
• для латуней – от 70 до 100 МПа.

Для правильного выбора оборудования для гибки толстого листового металла необходимо к полученным при расчетах значениям прибавить 25–30 %, а затем сравнить их с паспортными данными гибочных машин.

Оборудование для гибки толстого листового металла

Самым современным считается ротационное оборудование для обработки толстого листового металла. Благодаря ЧПУ и автоматическому режиму работы оператору не нужно вручную рассчитывать оптимальное усилие гиба.

В автоматическом режиме работают также станочные аппараты с поворотной балкой. Оператор располагает в станке один оцинкованный или обычный металлический лист, который затем изгибается в соответствии с заданными параметрами. Такими станками оснащают небольшие металлообрабатывающие предприятия.

Этапы гибки толстого металла

До начала гибки толстого листового металла в несколько этапов разрабатывают технологические процессы:

• анализируют конструкцию детали;
• рассчитывают необходимое усилие и работу;
• выбирают типоразмер необходимого гибочного оборудования;
• готовят чертежи исходной заготовки;
• рассчитывают переходы деформации;
• оформляют проект технологической оснастки.

Перед тем как приступить к гибке толстого листового металла необходимо изучить материал заготовки, определить, соответствует ли он требованиям заказчика. Для того чтобы понять, возможна ли штамповка по заданным параметрам, необходимо обратить внимание на:

• пластичность материала, т. е. его способность изгибаться, не разрушаясь, под нужные параметры (для малопластичных металлов и сплавов используют термическую обработку и/или несколько переходов);
• возможность изгибания детали на требуемый угол, радиус гиба, при которых в месте деформации не появляются трещины;
• вероятность деформирования сложных по форме деталей при большом давлении.

При невозможности гибки представленного металла в соответствии с требованиями заказчика исполнитель предлагает ему несколько вариантов решения проблемы:

• подобрать металл или сплав с большей пластичностью;
• предварительно термически обработать заготовку;
• нагреть деталь до требуемой температуры.

До начала гибки толстого листового металла необходимо рассчитать следующие параметры: угол гиба, радиус сгибания, угол пружинения.

При расчете радиуса гибки учитывают пластичность металла, соотношение размера и скорости деформации. Чем тоньше заготовка, тем меньший радиус должен быть.

Коэффициент уменьшения толщины металла показывает, насколько тоньше станет деталь после окончания гибки. Если этот показатель окажется недопустимым, то необходимо использовать более толстую заготовку.

На минимальный радиус гибки влияют пластичность металла, его толщина, расположение волокон проката.

При обработке изделия из металла с небольшим радиусом гиба может деформироваться верхний слой металлических волокон, что отрицательно скажется на качестве готовой детали.

Поэтому для расчета минимального радиуса гиба необходимо использовать показатели максимальной деформации крайних элементов заготовки, учитывая относительное сужение металла, подвергаемого обработке.

Чтобы рассчитать пружинение, необходимо определить фактические углы пружинения с учетом усилия, прилагаемого для гибки толстого листового металла.

На силовые параметры влияют пластичность металла и интенсивность его упрочнения в процессе обработки. После завершения гибки физические свойства металла изменяются в зависимости от направления гибки.

Чтобы снизить риск появления трещин, заготовку следует изгибать вдоль волокон металлического проката.

Для более точного расчета силовых показателей необходимо учитывать способ гибки толстого листового металла:

• путем гибки металлического листа, расположенного между фиксаторами;
• с приложением усилия, когда в конце гибки заготовка упирается в поверхность матрицы.

Первая технология подходит для изготовления простых деталей, не требует серьезных энергозатрат, отличается простотой выполнения. Вторая – оптимальна для производства сложных изделий.

Гибка толстого листового металла возможна для любых сплавов, в том числе, с легирующими примесями в составе. Технологию невозможно использовать только в работе с хрупкими материалами, склонными к деформации.

Несмотря на достаточную сложность процедуры, технология помогает получить изделия нужной формы без деформаций, возникающих, к примеру, при сварке. Чтобы результат имел высокое качество, важно найти опытных специалистов, которые предварительно рассчитают необходимые параметры гибки, а затем выполнят и саму процедуру.

Гибка деталей из листовых заготовок может осуществляться в штампах на универсальных прессах, в гибочных приспособлениях н па роликовых приспособлениях.

Гибка в штампах простого действия на универсальных прессах. И зависимости от габаритных размеров детали, толщины изгибаемого материала, типа производства для гибки используются инструментальные, упрощенные, универсально-наладочные и универсальные штампы.

Число переходов для гибки той или иной детали зависит от кон фигурации и ее размеров, числа изготовляемых деталей и требуемой точности.

Детали (заготовки), имеющие простой профиль поперечного ил] продольного сечения, получают однопереходной гибкой. Деталь (заготовки) сложного профиля или простого профиля, но требующие гибки в продольном и в поперечном сечениях, в зависимости от характера производства, габаритных размеров изгибаемой деталь и имеющегося оборудования изготовляют однопереходной гибкое в сложном штампе или гибкой за несколько операций в простых штампах.

Ниже приводятся примеры технологических процессов и схегм инструментальных штампов для гибки типовых деталей.

Гибка V-образных деталей (заготовок). Существует два способе гибки V-образных деталей (заготовок): до соприкосновения (свободная гибка) и с правкой.

При первом способе (рис. 74,а), т. е. при гибке до соприкосновения, процесс гибки заканчивается в тот момент, когда полки изгиба

-емой детали (заготовки) будут параллельны боковым сторонам рабочего профиля матрицы, радиус изгиба будет несколько больше радиуса пуансона и между деталью (заготовкой) и пуансоном образуется зазор.

При втором способе (рис. 74,6), т. е. при гибке с правкой, процесс гибки заканчивается калибровкой радиуса изгиба по пуансону, когда полки детали (заготовки) зажимаются между рабочими плоскостями пуансона и матрицы.

Усилие правки зависит от наладки штампа, жесткости пресса, колебаний размера толщины материала.

Выбор способа гибки V-образных деталей зависит от требуемой точности изгибаемой детали. Гибка с калибровкой более качественна, а потому имеет большее распространение, чем гибка до соприкосновения.

При гибке до соприкосновения точность радиуса и угла изгиба на детали зависит от ширины зева l  матрицы и механических свойств

изгибаемого металла. Путем подбора величины зева I заданный радиус можно получить близким радиусу пуансона.

При гибке V-образных деталей с калибровкой весьма важен правильный выбор конструкций штампа. Если к прямолинейности полок не предъявляется повышенных требований, размеры рабочей полости матрицы (рис. 74,б) можно рассчитать по следующим формулам. Радиус пуансона г берется по детали, но не менее данных 1абл. 18. Радиус матрицы находим из выражения

Глубина матрицы h при известном b может быть рассчитана по формуле

или взята в зависимости от толщины материала:

Величина опорной поверхности заготовки К должна быть больше 2S.

Если полки изгибаемой детали должны быть прямолинейными, необходимо рабочую часть штампа выполнять так, как показано па рис. 74,г, т. е. величина b должна быть больше длины полки L_1. Отсутствие полного «перекрытия» заготовки приводит к ломаным полкам.

В тех случаях, когда осуществляется гибка деталей с радиусами, близкими к толщине материала, в целях уменьшения пружинения пуансону придают форму, показанную на рис. 70.

В зависимости от соотношения размеров полок изгибаемой детали гибку V-образных деталей следует производить на штампах, схема рабочих частей которых показана на рис. 75.

Штампы, как правило, выполняются с направляющими колонками. Мелкие и средние детали гнут в штампах с задним расположением колонок. Схема рабочих частей штампа на рис. 75,а используется в основном для гибки деталей, имеющих одинаковую длину полок. Рабочая часть штампа состоит из матрицы 1, пуансона 2 и фиксатора 3. Готовая деталь сбрасывается сжатым воздухом или соскальзывюает под действием собственного веса в случае наклонного расположения стола пресса. При таком способе гибки получить одинаковых деталей затруднено, так как возможно смещение заготовки при гибке. Схема штампа, показанная на рис. 75,6, отличаете от первой тем, что в гибочном пуансоне 2 установлены два-три керн 4, выступающие из его поверхности на 0,3—0,4 мм. Концы этих кернов, вдавливаясь в изгибаемую заготовку, исключают возможность

смещения изгибаемой заготовки в матрице 1 по выходе ее из фиксатора 3, а значит, и получения неправильной формы детали. Штампы с таким исполнением надо применять для деталей, изгибаемых из материала толщиной более 1 мм, при условии, что ширина зева матрицы составляет более восьми толщин изгибаемого материала.

Керны могут быть расположены и в матрице, будучи выполненными в виде шпилек. В этом случае шпильки-керны получают необходимое усилие для нажатия на заготовку от пневматического устройства (подушки пресса).

Иногда вместо шпилек-кернов в матрице устанавливают выталкиватель, на торце которого делают V-образное углубление с насечкой. Выталкиватель получает перемещение от буфера или пневматического- устройства.

Как видно из рис. 75,а, матрица и пуансон выполняются из стали или с пластинками из твердых сплавов. Пластинки твердого сплава па матрице удерживаются пайкой, а на пуансоне — винтом, ввинчиваемым во втулку, запаянную в пуансоне.

Третья схема (рис.75,в) штампа используется для гибки V-образных деталей с разной длиной l₁ и l₂ полок. Конструкция такого штампа подобна штампу, показанному на рис. 75,а. Все замечания, cделанные по оформлению штампов по схеме рис. 75,а, необходимо отнести и к схеме на рис. 75,в.

Четвертая схема (рис. 75,г) штампа используется в основном для деталей с малой толщиной и разной длиной полок. Отличительной особенностью этого штампа является наличие прижима 5, работающего от пружинного, резинового буферов или пневматического устройства. Если в заготовке есть отверстия, то их следует испольpjвать для фиксации. Для увеличения стойкости матрицы гибочного штампа заготовку надо располагать под углом α = 5°, для чего рабочие поверхности пуансона, прижима 5 и матрицы скашивают под этим углом.

Перед гибкой заготовку плотно зажимают между пуансоном 2 н прижимом 5, на поверхности которого (если фиксация не производится на отверстие) делают насечку.

Пятая схема штампа (рис. 75,д) предусматривает случай гибки малогабаритных деталей сложной формы, у которых величина опорной поверхности недостаточна для надежного прижима и короткие участки сочетаются с длинными. Штамп для таких деталей следует снабжать складной матрицей, т. е. матрицей 1, состоящей из двух шарнирно соединенных пластин. В верхнем положении матрица удерживается толкателем 6, получающим перемещение «гг пружинного или резинового буфера (на рисунке не показан). Складные матрицы следует использовать и при гибке деталей, у которых необходимо линию гибки ориентировать относительно отверстий, пробитых в плоской заготовке.

При гибке V-образных деталей на штампах со складной матрицей необходимо учитывать растяжение металла в зоне гибки, для чего ось вращения полуматриц должна быть расположена несколько выше опорной поверхности складной матрицы, на которую укладывается деталь. Положение оси вращения полуматриц для случая гибки под углом 90° можно найти по формуле

Шестая схема штампа (рис. 75, е) отличается от предыдущей тем, что рабочая часть матрицы имеет полу цилиндрические кулачки. Такая конструкция позволяет производить одним пуансоном с углом 60° гибку угольников толщиной 0,13—6 мм на ряд углов

Седьмая схема штампа (рис. 75,ж) используется для гибки деталей, у которых одна из полок l₁ малой высоты (l₁ < 4S). В это случае заготовку укладывают наклонно в П-образную матриц с шириной зева, равной длине длинной полки l₂ детали.

Восьмая схема штампа (рис. 75,з) применяется в тех же случая2 что и седьмая, но при условии, что высота отгибаемой полки мене трех-четырех толщин материала. В этом случае заготовку закладывают в матрицу сбоку и вначале загибают, в затем правят посредством торцового давления пуансона.

При использовании восьмой схемы штампа для гибки уголка. следует иметь в виду, что ширина отгибаемой полки должна быт: не больше вертикальной полки. Кроме того, если в вертикально! полке есть отверстия, то они при гибке могут быть искажены вследствие ее осадки.

Практически допустимым уменьшением сечения за счет отверстий, при котором не происходит существенного изменения их формы и размеров, следует считать 10—15%, а высоту вертикальной полки — не более (25-30) S; в противном случае эта часть детали становится недостаточно жесткой и вместо гибки малой полки происходит осадка вертикальной полки.

Девятая схема штампа (рис. 75,и) используется в случае одновременной гибки двух деталей. Такая схема применяется при гибке деталей неодинаковой длины или с несимметрично расположенными линиями гиба. ;

При необходимости получения угла с малым радиусом прибегают к штамповке детали в две операции: гибка под углом меньше 90° в обычном открытом штампе и разгибание детали в обратную сторону с одновременной чеканкой острого ребра.

К подобному приему гибки V-образных деталей прибегают и в тех случаях, когда необходимо при малом радиусе сопряжения полок получить увеличение толщины металла в зоне гибки. Известно, что при малых радиусах гиба в зоне гибки происходит утонение материала; если это недопустимо, то после гибки надлежит произвести высадку угла.

Если в изгибаемой V- или Z-образной детали имеются отверстия, то необходимо стремиться к пробивке их в плоской заготовке. Пробивка отверстий в плоской заготовке, как правило, в несколько раз дешевле пробивки их в изогнутой заготовке. Отверстия пробивают после гибки (рис. 76,а) в тех случаях, когда деталь требует сложной гибки; необходимо соблюдать жесткие допуски на взаимное расположение отверстий или на расстояние оси отверстий до внутренней полки; имеются значительные колебания толщины заготовки; отверстия расположены на расстоянии менее двухкратной толщины материала от линии гиба.

Для предотвращения искажения формы отверстия, расположенного близко к линии изгиба m< (l,5-2) S, рекомендуется пробивка дополнительных (технологических) отверстий (рис. 76,6);

серпообразного отверстия в непосредственной близости от основного отверстия (рис. 76,в) и пробивка овального отверстия (рис. 76,г) вместо круглого.

Первые два приема предохраняют основное отверстие от искажения его формы при гибке, а третий прием позволяет использовать деформацию металла при гибке для получения правильной формы отверстия. В этом случае овальное отверстие в результате гибки становится круглым.

Гибка Z-образных деталей. Число переходов при гибке Z-образных деталей зависит от размеров полок (l₁,l₂,l₃), толщины исходной заготовки S и точности размеров и формы. Независимо от типа используемого штампа гибка Z-образных деталей должна происходить е обжатием по всей поверхности, так как гибка с частичным обжатием не обеспечивает точности размеров и формы. На точность размеров и формы оказывает влияние способ фиксации заготовки. Лучшие результаты дает фиксация на отверстия в средней полке

изгибаемой детали. Фиксация по контуру, а в случае гибки в два перехода по контуру и отогнутой полке дает более низкую точность.

Первая схема (рис. 77,а) — гибка в открытом штампе без прижима в один переход используется для деталей, у которых длина средней полки l₃ больше длины полок l₁ или l₂. Такой способ гибки не обеспечивает получения точных размеров по длине полок l₁ и l₂, так как предотвратить смещение заготовки при гибке невозможно.

Вторая схема (рис. 77,6) — гибка в штампе с прижимом в два перехода с перевертыванием, т. е. за первый переход гнется полка длиной l₁ затем полученный полуфабрикат укладывают так, что полка l₁ заходит в паз А прижима, после чего за второй ход пресса гнется полка длиной l₂. Используется в тех же случаях, что первая схема, но точность гибки выше.

Третья схема (рис.77,б) используется для деталей малой толщины. Гибка происходит в один переход с прижимом средней полки. Если высота одной из полок мала (менее 3 S), она не может быть оформлена. Исключить этот недостаток можно только увеличением высоты полки.

Четвертая схема (рис. 77,а) применяется для деталей, у которых отгибаемые полки длиннее средней полки. В этом случае гибку во избежание искажения углов производят в штампе открытого типа за два перехода. За первый переход в первом ручье штампа плоскую заготовку пуансоном 1 на матрице 2 подвергают гибка в обычный угольник, а затем, переложив предварительно изогнутую заготовку отогнутой полкой вниз во второй ручей, производят окончательную гибку тем же пуансоном 1 (второй переход). Обращаем внимание, что в пуансоне 1 установлены керны, исключающие смещение заготовки в момент гибки, а в зоне участка матрицы для

второй гибки установлен прижим 3, обеспечивающий плотное прилегание заготовки к фиксатору.

Гибка скоб (П- и U-образных деталей). Скобы или подобные им детали, допускающие наличие выпуклости средней полки, подвергаются гибке на штампах без прижима со сквозной матрицей (рис. 78, а). В таких штампах, кроме искажения формы средней полки заготовки, может произойти и ее смещение в процессе гибки, в результате чего боковые полки будут разной длины.

В тех случаях, когда средняя полка изгибаемой детали должна быть прямолинейной, а боковые полки одинаковой длины (или

отличаться друг от друга на вполне определенную величину), гибка производится в штампах с выталкивателем-прижимом.

Штампы с выталкивателем-прижимом имеют широкое применение. Для выталкивания лучше применять пластину, под которой установлены выталкивающие штифты, а не просто штифты, так как последние при перемещении пуансона вниз будут оставлять метки па поверхности изгибаемой детали. Выталкиватели-прижимы работают от пружинного, резинового или пневматического буферов (па рисунке отсутствуют). В штампах с прижимом для уменьшения

величины пружинения детали пуансону придают одну из форм, показанных на рис. 79, а—в, или выполняют штамп так, как показано на рис. 79,а.

Если материал пластичный и толщина заготовки менее 1,0 мм, делают чеканящие кромки (рис. 79,а), вытесняющие материал в углы, что способствует уменьшению пружинения.

Для материалов средней твердости и главным образом деталей с высокими полками применяют пуансоны с поднутрением (рис. 79,6). Угол поднутрения р принимают равным 2—4°. Зазор между матрицей и пуансоном делают равным наименьшей толщине изгибаемой детали с тем, чтобы полки детали, зажимаясь лишь между пуансоном и матрицей, поворачивались и охватывали пуансон. После гибки в результате распружинивания боковые полки становятся вертикальными.

Для упругих материалов используют гибку с обратным выгебом дна (рис. 79,в), что достигается приданием соответствующе формы выталкивателю. Этот прием применяют и для деталей со стенками толщиной более 3 мм, но тогда гибку производят за две операции. Первую операцию производят в штампе с радиусным выталкивателем, вторая операция заключается в правке средней полщ Радиус кривизны выталкивателя подбирают опытным путем. Получить детали с точными угловыми размерами при гибке возможно если выталкиватель-прижим в гибочном штампе установить ниже зеркала матрицы. Однако при этом затрудняется удаление детали) Для этой же цели, т. е. для получения деталей с прямыми углами-применяют штамп, показанный на рис. 79,г. В штампе предусмотрены боковые подвижные губки, которые поворачиваются буртов гибочного пуансона, сжимая тарельчатые пружины и обжимая боковые полки по пуансону. Стороны пуансона наклонены на угол

пружинения. В момент подъема пуансона подвижные губки возвращаются в первоначальное положение, а изгибаемая деталь получается с точными углами.

При П-образной гибке средних и крупных деталей, требующих значительных усилий гибки, рабочая часть матрицы выполняется с врезными секциями из стали Х12ТФ, твердых сплавов (рис. 78,в) или используются ролики (рис. 78,г).

Размеры рабочей полости матриц для гибки П-образных скоб с длинными полками в штампах с прижимом следует брать по табл. 28. При гибке с прижимом вместо закругления кромок матрицы радиусом R_M рекомендуется применять матрицы со скосом или очерченные по кривой, очертания которой близки дуге эллипса (см. рис. 71). Зазор Z между пуансоном и матрицей при гибке рассчитывается,, по формуле

Глубину матрицы Н находят по табл. 28 только для случаев, когда к прямолинейности боковых полок не предъявляется жестких требований. Если полки должны быть прямолинейны или высота полок небольшая, глубина полости матрицы должна быть больше высоты полок, т. е. размер Н + R_M > L. При малой высоте полок

(L < 3S) для придания детали правильной формы необходимо одновременно с гибкой производить калибровку, а это возможно, если матрица выполнена так, как показано на рис. 78,д. В описываемом штампе выталкиватель меньше ширины детали, средняя полка оформляется в рабочей полости матрицы, а не по пуансону, как это было в предыдущих конструкциях. Ниже приведены размеры рабочей полости матрицы при гибке с короткими полками.

Размеры рабочих частей штампов типа показанных на рис. 78,а,г при гибке П-образных деталей рассчитываются по формулам: для получения деталей с точными наружными размерами

для получения деталей с точными внутренними размерами

Штампы, подобные показанным на рис. 78,5,6, можно применять для деталей, не требующих точного расстояния между полками, и при условии малых допусков по толщине заготовок. Если допуски по толщине заготовок, поступающих на гибку, грубые, а необходимо выдержать точное расстояние между изгибаемыми полками и толщина полок менее 2 мм, можно использовать штампы, схемы которых показаны на рис. 78,е,ж.

Штампы отличаются друг от друга тем, что в первом случае (см. рис. 78,ё) используют раздвижной пуансон, а во втором (см. рис. 78,ж) — раздвижную матрицу. Штампы с раздвижным пуансоном и прижимом применяют для получения точного наружного размера у скоб, а с раздвижной матрицей и прижимом — для получения точного внутреннего размера. В штампе, показанном на рис. 78,е, секции пуансона раздвигаются клином, а в штампе, показанном на рис. 78,ж, секции матрицы, скользя по наклонной поверхности, сближаются и обжимают изгибаемую деталь по пуансону.

Если в П-образных деталях, изгибаемых на штампах типа показанных на рис. 78,б,в,г,ж, имеются отверстия, их желательно из экономических соображений пробивать в плоских заготовках, т. е. до гибки. Это возможно только в том случае, если координация отверстия осуществлена от центра его до края детали (рис. 80,а), так как этот размер в процессе гибки не изменяется. Если же координация отверстий произведена так, как показано на рис. 80,6, отверстия пробивают после гибки.

Рассмотренные схемы штампов с раздвижным пуансоном, или матрицей применяют для деталей с малой толщиной полок. Для деталей, подвергаемых гибке из материалов толщиной более 3 мм, рекомендуется применять клиновые штампы. В этом случае гибку осуществляют в две операции: предварительная гибка в обычном штампе и окончательная в клиновом.

При малой высоте отгибаемых полок и необходимости сохранить соосность отверстий, пробиваемых в плоской заготовке, могут быть использованы штампы с прижимом и со складной матрицей (см. рис. 78,а). Штамп работает следующим образом. В исходном положении полуматрицы развернуты и прижим, находящийся под действием пружинного или резинового буфера (на рисунке не показан)» совпадает с рабочей поверхностью полуматрицм. Заготовку фиксируют по контуру или по отверстиям. При смыкании штампа пуасон сначала прижимает заготовку к прижиму, а затем начинают, опускать последний. При этом полуматрицы, края которых опираются на края обойм, начинают поворачиваться вокруг своих осей и производить гибку боковых полок, т. е. придают детали форму скобы. Гибка заканчивается, когда полуматрицы займут вертикальное положение, а прижим дойдет до нижней плиты. При подъеме верхней части штампа прижим с полуматрицами возвращается в исходное положение, при этом полуматрицы раскрываются.

Для удовлетворительной работы штампа необходимо, чтобы оси шарниров от базовой плоскости были смещены на величину Н (рис. 81):

К штампам с раздвижными пуансонами или матрицами и со складными матрицами следует прибегать только в крайних случаях, так как они дороги в изготовлении, трудоемки в наладке и быстр0 изнашиваются.

В тех случаях, когда полки у скобы наклонены внутрь, т. е деталь имеет угол менее 90°, гибка может быть осуществлена за одну операцию на штампах с поворотными матрицами (рис. 78, ) или с подвижными от клиньев горизонтальными матрицами (см рис. 78, к). Штампы с поворотными матрицами не следует применять для деталей, изготовляемых из мягких материалов, так как кромки матриц оставляют вмятины на поверхности полок.

При гибке деталей, подобных показанным на рис. 78, л (услорн0 отнесена к скобам), заготовку обычно фиксируют по отверстию и наружному контуру. Если шпилька, на которую фиксируют заготовку, неподвижна, возможен брак детали из-за смещения отверстия и разрывов, так как при этом не обеспечивается свободное течение материала с обоих концов. Такие детали необходимо гнуть на штампе, схема которого показана на рис. 78, л. На штампе заготовка фиксируется по штифту 1, который закреплен в подвижной части матрицы 2. В неподвижной части матрицы 3 имеется углубление для гибки пуансоном 4. Матрица 2 в отжатом состоянии до штифта-упора 5 удерживается пружиной 6. Винт 7 определяет крайнее левое положение подвижной матрицы 2 при штамповке. На пуансоне закреплен подвижный пружинный прижим 8. При ходе ползуна пресса вниз, а значит и верхней части штампа прижим 8 прижимает заготовку к верхним плоскостям обеих половинок матрицы 2 и 3, в то время как пуансон затягивает в углубление участок заготовки, подлежащей гибке. Так как при этом заготовка перемещается с обеих сторон, то конец ее, посаженный на штифт 1, преодолевая сопротивление пружины 6, притянет подвижную часть матрицы 2 к неподвижной части матрицы 3. Незадолго до того, как пуансон займет самое нижнее положение, винт 7 упрется в неподвижную часть матрицы 3 и остановит дальнейшее перемещение подвижной части матрицы. В дальнейшем заготовка несколько растягивается, но так как крайнее положение матрицы 2 контролируется винтом 7, то при окончательной гибке сохраняется постоянство размеров между отгибаемой частью детали и отверстием.

Помимо обычной гибки, П-образные детали могут быть получены с различной толщиной средней и боковых полок. В этом случае используются штампы с прижимом, но с отрицательным зазором между пуансоном и матрицей (зазор t равен толщине боковых полок, которая меньше толщины S исходной заготовки, см. рис. 78, м). Максимальное утонение боковых полок за одну операцию гибки зависит от механических свойств материала изгибаемой детали и может быть принято для мягкой стали равным 25—30% S; для латуни 20—25% S; для алюминия 27—35% S (S — толщина исходной заготовки или, что то же самое, толщина средней полки в мм).

В результате гибки с утонением происходит упрочнение металла (наклеп) на боковых полках изгибаемой детали, которое можно устранить отжигом.

При гибке с утонением пружинение изогнутой детали по выходе из штампа отсутствует или, что бывает чаще, имеет отрицательную величину.

Гибка скоб с горизонтальными полками. При малых количествах штампуемых деталей и при условии, что высота детали небольшая (до 15 мм), а допуск на расстояние между полками грубый, ее изготовляют за одну операцию, но за два перехода на штампе (рис. 82,а). В этом штампе изгибаемую заготовку закладывают в окно А, ширина которого равна ширине заготовки, на поверхность матрицы 1. При опускании верхней части штампа пуансон 2 придает заготовке Z-образную форму, вначале одному концу, а при повороте заготовки и повторном ходе пресса — второму.

Если необходимо получить скобы с горизонтальными полками, к точности которых предъявляются повышенные требования, а высота полок скобы более 12—15 толщин материала и размеры средней полки более 30 мм, гибку проводят за три операции по следующей схеме (рис. 82, б). Первой гибкой на штампе с прижимом оформляют наружные углы, т, е. заготовке придают П-образную форму, второй гибкой (окончательной) на штампе с прижимом оформляют внутренние углы (обращаем внимание на положение предварительно изогнутой заготовки).

Третья операция — калибровка, осуществляемая обжатием всех поверхностей в клиновом штампе.

Если высота полок менее указанных выше величин, гибку скобы следует производить за две гибочные операции в штампах с прижимом (рис. 82, в). Скобы можно гнуть и в одном двухпозиционном штампе. В первой позиции заготовка получается с наклонными полками, а во второй — правится, т. е. полки делаются горизонтальными.

Наконец, скобы также могут быть изготовлены за одну гибочную операцию, если использовать штамп, показанный на рис. 82, г

Работает штамп следующим образом. Заготовку укладывают на поверхность нижнего выталкивателя 3 и фиксируют на штифтах по предварительно пробитым отверстиям. При опускании ползуна пресса вниз, а значит и верхней части штампа, верхний выталкиватель 5 подходит к заготовке и зажимает ее. Так как нижнее буферное устройство (на рисунке буфер не показан), воздействующее на выталкиватель 3, слабее тарельчатых пружин 6, выталкиватель 5 вместе с пуансоном-матрицей 4 продолжает опускаться и осуществляет П-образную гибку заготовки. Когда выталкиватель 3 дойдет до упора, выталкиватель 5 остановится, а пуансон-матрица 4, продолжая двигаться вниз, произведет окончательную гибку (придаст вид скобы с горизонтальными полками), а при смыкании рабочих частей штампа откалибрует изгибаемую скобу по высоте.

Радиусы закругления углов рабочей части должны быть больше толщины изгибаемого материала.

При малых радиусах гибка коротких полок сопровождается их выпучиванием, а окончательная гибка — повреждением наружной поверхности детали.

Успех работы на штампе, приведенном на рис. 82, г, зависит от правильного подбора пружин. Эти штампы следует применять только для деталей, изготовляемых из материала толщиной менее 1,5—2 мм.

Однооперационная гибка скоб с горизонтальными полками по сравнению с многооперационной или многопереходной гибкой позволяет получать высокую точность и производительность.

В тех случаях, когда небольшие по габаритным размерам V-, П- или Z-образные детали должны иметь повышенную точность, используют два способа их изготовления. При первом способе процесс изготовления детали состоит из трех операций: вырезки (отрезки) заготовки, гибки, калибровки согнутых деталей в штампах (рис. 83).

Штампы, показанные на рис. 84, в и  г, предназначены для отрезки и гибки Z- и П-образной деталей.

Изготовление деталей типа втулок, колец, хомутиков малых и средних размеров. Структура технологического процесса изготовления деталей типа втулок, колец, хомутиков и т. д. зависит от размеров детали, наличного парка оборудования и характера производства.

Втулки малых и средних габаритных размеров и толщин стенок, кольца и подобные им детали из полосового и ленточного материала можно изготовлять раздельной или одновременной штамповкой. Раздельная пооперационная штамповка используется главным образом в серийном производстве при изготовлении всех размеров втулок, колец и т. д. а также втулок с относительно небольшими диаметрами и высотой, колец со стенками толщиной более 3 мм — в массовом производстве. Штамповка в одном штампе является наиболее прогрессивной и используется для втулок небольших размеров, колец и т. д. со стенками толщиной более 3 мм в условиях крупносерийного и массового производства.

Ниже рассматривается изготовление этих деталей только штамповкой.

Раздельная штамповка колец и втулок в зависимости от их размеров производится в одном или нескольких гибочных штампах из предварительно отрезанной или вырезанной заготовки. Малые втулки со стенкой толщиной 0,7—2 мм получают в одном из гибочных штампов (рис. 85). Гибка, вернее завивка, производится в штампе (рис. 85, а) вокруг оправки 1 между пуансоном 2 и матрицей 3.

При гибке большое значение имеет пружинение, поэтому в тех случаях, когда к точности размеров и формы предъявляют повышенные требования, гибку производят в штампах с перемещением полуматриц 4, осуществляющих окончательную гибку от клина 5 (рис. 85,6), или в штампе с качающимися полуматрицами-кулачками (рис. 85, в). В штампе на рис. 85,в предварительно изготовленная заготовка укладывается на поверхность кулачков (полуматриц) 6. При опускании верхней части штампа, а значит и гибочного пуансона 7 вначале заготовка получает U-образную форму, а затем кулачки поворачиваются на осях 8 и осуществляют окончательную гибку. При подъеме верхней части штампа кулачки возвращаются в исходное положение пружиной 9 через толкатель 10. Недостатки

штампов с кулачками — большая стоимость их изготовления и ускоренный износ подвижных частей при гибке толстых и жестких материалов.

Изготовление трубок из плоских заготовок в одну операцию внахлестку для сварных трубок и встык при толщине материала 0,6—1 мм, диаметре втулок до 40 мм и длине до 250 мм осуществляется на штампах, последовательность работы одного из которых показана на рис. 86. Заготовка, поданная до упора в рабочую зону штампа, сначала подвергается предварительной гибке между матрицей 1 и оправкой 2. Затем подвижная полуматрица 3 подгибает левую, а неподвижная 4 — правую полки заготовки. При нижнем положении ползуна пресса происходит окончательная гибка (обжатие) заготовки полуматрицами на оправке. Освобожденная от полуматриц деталь (втулка) распружинивается и легко удаляется с оправки штампа в отводной лоток струей сжатого воздуха.

Аналогичные штампы используются и для изготовления втулок обычной формы (несварных). При проектировании штампов, показанных на рис. 86, профиль рабочей части матриц обычно устанавливают опытным путем в процессе отладки штампа. Более крупные кольца и втулки изготовляют в две и более  гибочных операций. 11а рис. 87,с показана последовательность гибки втулки или кольца и две операции. После первой гибки заготовка приобретает волнистую форму, размеры которой рассчитывают по формулам

В результате второй гибки получают втулку или кольцо заданных размеров. Втулка и кольца диаметром 80—150 мм, изготовляемые из листового материала толщиной 5—10 мм и более, получают в три гибочные операции. В результате первой гибочной операции подгибаются продольные кромки, в результате второй операции заготовке придают корытообразную форму. Из этой формы в результате третьей операции получается втулка (кольцо), поступающая на сварку.

В тех случаях, когда диаметр, толщина и длина детали велики, для гибки используют гидравлические прессы, а когда эти размеры сравнительно небольшие, применяют кривошипные прессы. При больших длинах и диаметрах, а главное толщинах используют

В результате второй гибки получают втулку или кольцо заданных размеров. Втулка и кольца диаметром 80—150 мм, изготовляемые из листового материала толщиной 5—10 мм и более, получают в три гибочные операции. В результате первой гибочной операции подгибаются продольные кромки, в результате второй операции заготовке придают корытообразную форму. Из этой формы в результате третьей операции получается втулка (кольцо), поступающая на сварку.

В тех случаях, когда диаметр, толщина и длина детали велики, для гибки используют гидравлические прессы, а когда эти размеры сравнительно небольшие, применяют кривошипные прессы. При больших длинах и диаметрах, а главное толщинах используют секционный метод гибки на универсальных штампах (рис. 87, б). В этом случае гибка осуществляется следующими друг за другом нажатиями ползуна пресса и перемещением заготовки после каждого нажатия. Секционным методом гнут заготовки значительной толщины (до 100 мм). Кольца и втулки довольно больших диаметров гнут на гибочных трехвалковых и четырехвалковых вальцах, а не на прессах.