Виды процессов гибки металла

Технологии гибки листового металла преследуют общую цель — придать металлу нужную форму, однако их рабочие принципы существенно различаются. Для освоения этих методов необходимо понимать ключевые факторы, такие как толщина материала, размеры гиба, радиус кривизны и предполагаемое применение — все это влияет на выбор наиболее подходящего процесса гибки.

Ниже приведены методы, которые показывают не только как гнуть листовой металл, но и как выбрать правильную технологию для достижения оптимального результата. Наиболее распространенные методы гибки листового металла включают:

Гибка в V-матрице

Это наиболее широко применяемый метод гибки, подходящий для большинства задач. В нем используется пуансон и V-образная матрица, чтобы придать листовому металлу нужный угол. В процессе пуансон вдавливает лист металла в V-матрицу.

Получаемый угол гиба зависит от глубины входа пуансона в матрицу. Этот метод прост и эффективен, поскольку часто позволяет выполнять гибку без перестановки заготовки.

Гибка в V-матрице может быть разделена на три подтипа:

Калибровка

Доводка аналогична воздушной гибке, но с важным отличием: пуансон полностью вдавливает лист в матрицу до полного контакта с ее поверхностями. Такой подход снижает риск дефектов, характерных для воздушной гибки.

Этот метод требует большей усилия, поскольку для завершения деформации и удержания детали после формовки нужна дополнительная сила. Он совместим с различными конфигурациями V-матриц.

Доводка обеспечивает высокую точность и не требует строгого контроля усилия, что делает ее подходящей для использования со старыми или менее точными листогибочными прессами.

Чеканка

Калибровка под давлением (coining) предполагает прессование листа металла между пуансоном и матрицей под очень высоким усилием. Это обеспечивает высокоточный угол гиба с минимальным пружинением.

Хотя калибровка под давлением обеспечивает отличную точность, она требует большего усилия и имеет более длительное время цикла по сравнению с другими методами.

Воздушная гибка

Воздушная гибка (или частичная гибка) менее точна, чем доводка или калибровка под давлением, но широко применяется благодаря своей простоте и гибкости оснастки, поскольку не требует специальных матриц.

Существенный недостаток заключается в том, что при воздушной гибке пружинение выражено сильнее.

В этом процессе пуансон прикладывает усилие в двух точках к листу над проемом матрицы. Поскольку лист не касается дна матрицы, для воздушной гибки в V-матрице обычно используют листогибочный пресс.

(Листогибочный пресс — это станок, используемый в обработке листового металла, который зажимает заготовку и прикладывает усилие между пуансоном и матрицей, чтобы сформировать нужный гиб.)

Вальцовочная гибка

Вальцовочная гибка использует набор из 2, 3 или 4 валков для формирования листового металла в криволинейные формы. Наиболее распространенная схема — трехвалковая пирамидальная конфигурация, где верхний валок регулируется, а два нижних закреплены неподвижно.

Лист подается между верхним валком и двумя неподвижными валками. По мере вращения валки захватывают лист, а регулируемый валок создает давление сверху вниз, обеспечивая нужную кривизну. Четырехвалковая система добавляет еще один валок для лучшей поддержки, что делает ее идеальной для тяжелых режимов работы.

Этот метод в основном используется для изготовления цилиндрических или конических изделий, таких как трубы, газовые баллоны, резервуары, сосуды под давлением и трубки.

Протирочная гибка

Протирочная гибка (или гибка по кромке) использует протирочную матрицу и пуансон. Листовой металл зажимается между матрицей и прижимной подушкой, при этом участок, который нужно согнуть, остается открытым. Затем пуансон движется вниз, протягивая материал по кромке матрицы и формируя нужный угол. Этот метод является хорошей альтернативой листогибочному прессу для небольших отбортовок.

Эта технология позволяет одновременно формировать несколько кромок, повышая производительность. Она также минимизирует риск поверхностного растрескивания в зоне гиба.

Ротационная гибка

Ротационная гибка широко применяется для гибки труб с углами от 1° до 180°, но подходит и для листового металла. Процесс включает три основных компонента: гибочную матрицу, зажимную матрицу и прижимную матрицу. Гибочная и зажимная матрицы фиксируют заготовку, а прижимная матрица прикладывает касательное усилие от свободного конца к опорной точке гиба. Вращающиеся матрицы можно регулировать для точного контроля угла и радиуса гиба. При гибке труб внутрь часто вставляют дорн, чтобы предотвратить смятие, но для сплошных листовых деталей он не требуется.

Этот способ формовки подходит для создания гибов в плоских листах и широко используется при изготовлении труб и трубопроводов.

Ротационная гибка обеспечивает отличную управляемость и позволяет выдерживать жесткие допуски ±0,5°. Поскольку требуемое усилие на 50–80% ниже, чем при других методах, риск поверхностных дефектов, таких как трещины, значительно снижается.