Особенности гибки металлического листа

Любой изгибаемый металлический лист обладает упругими свойствами. После прохождения пластической деформации металл стремится вернуться в исходное положение. Частичное восстановление формы согнутой заготовки после прекращения формирующего воздействия называется пружинением.

 Существуют различные конструктивные и технологические приёмы, при помощи которых можно компенсировать пружинение металла:

• Изменение угла гиба на величину угла пружинения;
• Применение для гибки прессов, оснащённых гидравлическим приводом, где возможно контролировать уровень остаточных деформаций в зоне гибки металла;
• Использование для гибки металла, который предварительно пройдет отжиг, но при этом способе придется вводить еще одну технологическую операцию по очистке металла от окалины. Кроме того потребуется печь достаточных габаритов и высококвалифицированные специалистов по закалке. Способ подходит для толстостенных труб или металлов большой толщины и высоким сопротивлением деформации.
• Применение различных конструктивных элементов на гибочном пуансоне или матрице в штамповочной оснастке, которые и компенсируют пружинение. Для мало- и среднесерийного производства такой способ не подходит, так как штампы в нем практически не окупаются и соответственно не используются.

Оборудование для операций гибки выбирается в зависимости от следующих факторов:

• Возможностями и точностями, которые есть у конкретного станка для гибки и количества приспособлений;
• Марками применяемого в производстве листового проката;
• Видом и количеством продукции, которая будет обрабатываться на этом оборудовании.

В основном сегодня листы металла гнутся двумя способами. У каждого способа есть преимущества и недостатки.
Метод свободной гибки.
Такой метод дает возможность ускорить и упростить как гибку листа стали, так и производства шкафов и корпусов из листовой стали в целом.
К плюсам такого метода также надо отнести:
  + меньший износ инструмента, долговечность;
  + универсальность применения одного и того же инструмента на различных гибах;
  + себестоимость гиба;
К минусам свободной гибки можно отнести:
 - нестабильность повторяемости гибов в зависимости от качества листового металла;
 - невозможность применения инструмента в специфических гибах.

Метод калибровки.
Преимущества данного метода:
 + высокая точность гибов;
 + высокая повторяемость при массовости изделий.
В тоже время имеется ряд недостатков гибки калибровкой:
 - высокая себестоимость гибов при малых партиях;
 - низкая универсальность применения инструмента к различным гибам и толщинам листового металла, отсюда частая переналадка и смена инструмента;
 - требуемое усилие для гибки больше, чем при свободной гибке;
 - повышенная нагрузка на инструмент, как следствие повышенный износ.

В производстве и машиностроении в основном можно встретить листогибочный пресс, оснащенный гидравлическим приводом, Это оборудование позволяет изготавливать изделия достаточной точности.
Гидравлический листогиб появился в производстве в 20 веке, заменяя ручные или кривошипные пресса для гибки листового металла.
Ручной пресс эффективен и экономичен в единичном использовании. Его недостатки – это в первую очередь невысокую точность и необходимость прикладывать значительные физические усилия при его эксплуатации. Потому такое оборудование в основном используется для гибки жести и толщин до 1мм при малых партиях деталей. Кривошипные листогибочные пресса имеют собственные недостатки:

• Значительный шум и сильная вибрация в процессе работы;
• Высокий риск травмирования рабочего;
• Высокий расход электроэнергии при эксплуатации;
• Переналадка кривошипных прессов занимает длительный период времени и сама по себе является сложным процессом.

 
Листогибочные прессы с пневматическим приводом находят свое применение в современном производстве, однако для них необходима централизованная высокопроизводительная сеть сжатого воздуха с мощным компрессором. Подобные станки для гибки не слишком распространены на рынке оборудования и имеют серьезный недостаток: даже при увеличении размеров станка развиваемое им усилие позволяет гнуть листы металла только малой толщины. Листогиб гидравлический имеет самую высокую мощность среди оборудования для гибки. Его главные достоинства:

1. экономичное потребление электроэнергии;
2. высокий уровень безопасности;
3. высокая надежность;
4. возможность изготавливать изделия высокого качества;
5. возможность варьировать усилие гибки в зависимости от детали.

В настоящее время гидравлические листогибы, увеличили список функциональных возможностей, что сделало их более удобными и безопасными в эксплуатации. Для этого к прессам разработали дополнительные устройства, например такие как:

1. система ЧПУ для листогибочного пресса, оснащенная графическим пользовательским интерфейсом, в состоянии самостоятельно определять режимы и последовательность выполнения технологических операций;
2. механизмы и датчики, обеспечивающие защиту оператора станка от травм;
3. электронные датчики, которые отвечают за регулировку скорости перемещения верхней траверсы;
4. индикатор и возможность компенсировать прогиб балки станины;
5. задний упор, который имеет до 5 программируемых осей.

Оснащение современного листогибочного пресса дополнительными механизмами позволяет использовать его для успешного решения различных технологических задач: 

• изготовления деталей из листовой стали и других металлов и сплавов, которые в точности соответствуют заданным параметрам конструкторской документации;
• выполнения качественной и недорогой гибки изделий из листов стали, алюминия, меди и других металлов и сплавов различной толщины;

Листогибы гидравлические являются практически незаменимым оборудованием при производстве изделий следующего назначения:

• корпусных деталей для бытового и промышленного оборудования;
• электротехнических корпусов и шкафов различного назначения;
• элементов металлической мебели;
• согнутых металлических изделий любого другого назначения.

На листогибе , используя специальный инструмент, можно успешно изготавливать заготовки из листового металла цилиндрической и конической формы.
При разработке технологии изготовления гнутых деталей из листового металла на гидравлическом листогибочном станке, учитывают несколько основных параметров:

• рабочая длина используемого оборудования;
• максимальное усилие пресса;
• имеющийся набор инструмента для листогиба (ножей и матриц);
• расстояние между боковыми стойками станка;
• скорость, с которой выполняются рабочие операции;
• высота, на которое максимально может подниматься нож-пуансон и другие особенности.

 В средне- и мелкосерийном производстве листогибочный пресс с ЧПУ исключительно удобен — память программируемого устройства с ЧПУ может хранить несколько сотен программ на различные детали. Оператору достаточно загрузить требуемую программу из памяти листогиба, чтобы станок начал использовать другую программу для иного вида изделий. Временами требуется заменить матрицу и пуансон-нож, что также занимает минимум времени и не требует больших физических усилий.
Листогиб гидравлический с ЧПУ быстро настраивается на выпуск совершенно нового типа деталей, не занесенных в память компьютера. Внести изменения можно либо с консольного пульта управления непосредственно на станке, либо с дистанционного дисплея, или готовая программа загружается по локальной сети с сервера цеха.
Возможность варьировать усилие гибки в зависимости от детали позволяет не допускать излома металла даже при высокой скорости работы.
Для упрощения использования листогиба гидравлического разработаны и повсеместно используются рекомендованные таблицы усилий гиба.
В таблице используются параметры инструмента, такие как ширина канала матрицы V, минимальный высота гиба Lmin, толщина листового металла s (и его вид) и внутренний радиус гиба R. Кроме того важен и угол ножа листогибочного пресса. Обычно используется таблица одного из производителей инструмента для гибки листового металла.



 Таким образом, возможность изготовления определенной детали будет зависеть не только от вида металла и толщины листа, но и от размера (высоты) отгибаемой полки, усилия имеющегося оборудования, длины самого гиба и потребного для этого набора инструмента.