Гибка металлического листа своими руками

Гибка листового металла — методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка — одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

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:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы — гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр — 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное — требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

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.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

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:

Другой способ — ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой — она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод — с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

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.

Еще один момент, о котором следует помнить, — радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией — нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» — вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

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.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

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

Источник

Листогиб своими руками: 6 идей для домашней мастерской

Чтобы самостоятельно изготовить отливы для фундамента, коньки на баню и другие изделия из жести, нужен настольный или ручной листогибочный станок, потому что сгибать листовой металл вручную — долго и муторно.

Причем если в домашних условиях вы планируете профессионально заниматься гибкой тонколистового металла (например, изготавливать различные конструктивные элементы из жести на заказ), лучше приобрести заводское оборудование. Возможно, даже с гидравлическим приводом.

Во всех других случаях вполне можно обойтись листогибом самодельным, изготовленным из «народных» материалов — металлического уголка или швеллера.

Если нужно выполнить какие-то разовые работы, то вполне достаточно будет самого простого приспособления, которое можно своими руками сделать из подручных материалов — без сварки, уголков и петель.

Какую именно конструкцию самодельного листогиба взять за основу — напрямую будет зависеть от ваших потребностей и возможностей.

В этой статье расскажем, как сделать листогиб своими руками — рассмотрим разные варианты конструкции на все случаи жизни.

Некоторые варианты самодельного листогибочного станка немного замороченные, другие — наоборот, просты в изготовлении. Но в любом случае сделать их под силу каждому.

Простейший листогиб своими руками — из бревна и пары досок

Чтобы согнуть отливы для защиты верхней части фундамента, предлагаем воспользоваться очень простым приспособлением, которое можно изготовить буквально за полчаса.

Идея самоделки принадлежит автору YouTube канала doRABOTKA.

Для изготовления самодельного листогиба своими руками потребуется бревно подходящей длины, пара досок и какой-нибудь увесистый прижим.

В качестве прижимной части самоделки можно использовать толстую длинную доску или кусок деревянного бруска.

Обратите внимание: две перпендикулярных стороны опорного бревна должны быть максимально ровными, чтобы был выдержан угол в 90 градусов. Благодаря этому будет достигаться правильная форма отлива.

К нижней части бревна (по краям) крепятся две доски — они обеспечат устойчивость основания во время гибки металла.

К боковой ровной стороне опорного бревна с помощью длинных саморезов крепится длинная доска. Ее прижимная сторона должна быть максимально ровной.

Шурупы закручиваем не до упора, чтобы между доской и опорным бревном была небольшая щель — в дальнейшем в этот технологический зазор будет вставляться листовая сталь.

Дополнительно надо будет подготовить прижимную часть конструкции (из доски или деревянного бруска).

Принцип работы самодельного станка для гибки листового металла довольно прост.

Подготовленный кусок жести вставляем на нужную глубину в зазор между опорным бревном и доской. Далее саморезами притягиваем доску к бревну, и зажимаем таким образом металлический лист.

Перед тем, как закрутить саморезы, обязательно проверяем, чтобы линия разметки на листе сходилась по всей длине.

Далее берем прижимную доску (по длине она должна быть не меньше, чем длина листового металла), и выполняем загибание заготовки под углом 90 градусов. Дорабатываем место сгиба с помощью деревянной киянки.

Подробно о том, как изготовить самодельный листогиб своими руками, можно посмотреть в авторском видеоролике.

Из достоинств данной конструкции стоит отметить простоту сборки и дешевизну (автор использует б/у материалы, найденные на участке). После изготовления нужного количества отливов конструкцию можно разобрать, а материалы использовать для других целей.

Как изготовить роликовый листогиб

Для работы с небольшими заготовками из листового металла нет необходимости приобретать настольный станок. В данном случае можно использовать приспособление попроще.

Рассказываем, как изготовить ручной листогиб своими руками, который отлично подойдет для работы с небольшими кусками жести.

Причем с помощью самодельного роликового листогиба можно сгибать тонкий листовой металл не только оцинкованный, но также из нержавейки.

Идея самоделки принадлежит автору YouTube канала Kwando Technic.

• стальная круглая труба;
• металлический уголок;
• стальной круглый пруток;
• подшипники;
• крепеж — болты с гайками.

Приступаем к изготовлению загибочного инструмента. Первым делом отрезаем кусок стальной круглой трубы длиной 10 см, и сверлим в нем два отверстия. Вставляем в них два круглых прутка, и обвариваем.

Далее необходимо будет отрезать два уголка длиной по 15 см. Свариваем их вместе, чтобы получился швеллер. Делаем разметку, и сверлим в заготовке шесть отверстий.

На следующем этапе с помощью болтов и гаек крепим к швеллеру четыре подшипника.

К центральным отверстиям необходимо приварить пару направляющих втулок из круглой трубы. В одной из них сверлим отверстие, и привариваем гайку, в которую будет вкручиваться болт-барашек.

В направляющие втулки вставляем деталь, изготовленную из круглой трубы и двух стальных прутков. На прутки напрессовываем подшипники.

Принцип работы мини листогиба по металлу очень прост. Лист жести крепим к рабочему столу с помощью струбцин. Выдвигаем подвижную часть приспособления на требуемую длину, и фиксируем ее барашковым болтом.

После этого проводим самодельный гибочник вперед-назад вдоль листа металла, формируя угловой изгиб.

Пошаговую инструкцию о том как сделать листогиб своими руками, можно посмотреть в видеоролике на нашем сайте.

Это одна из самых простых конструкцию роликового листогиба. С помощью этого приспособления можно согнуть отлив или конек на крышу. Идеально подойдет для работы в домашней мастерской.

Настольный листогиб из обычного строительного уголка

Самый популярный и часто используемый материал для изготовления листогибочного станка своими руками — это металлический уголок.

Рассмотрим вариант листогиба, предложенный автором YouTube канала Men’s Craft.

Конструкция состоит из основания, обжимного пуансона с ручками и прижимной части.

Для изготовления основания потребуется доска и уголок. Подготавливаем заготовки нужного размера. Сверлим в уголке отверстия, делаем зенковку и прикручиваем его к доске на саморезы.

Далее изготавливаем обжимной пуансон. Отрезаем кусок уголка подходящей длины.

По краям с помощью болгарки делаем вырезы. Привариваем к пуансону две ручки-рычага из профильной трубы.

После этого с помощью болтов с гайками крепим по краям пуансона петли. Затем прикручиваем пуансон к деревянному основанию.

На последнем этапе изготавливаем прижимную часть конструкции. Отрезаем кусок уголка требуемой длины. По краям делаем вырезы. Потом сверлим два отверстия.

В деревянном основании сверлим два отверстие, чтобы установить крепежные болты. Далее устанавливаем прижим, и фиксируем его с помощью барашковых гаек.

Подробно о том, как из металлических уголков сделать листогиб своими руками, можно посмотреть на видео.

Самодельная конструкция получилась довольно простая, но в то же время удобная в использовании.

Причем при изготовлении гибочного станка своими руками можно совсем обойтись без сварки — ручки к обжимному пуансону можно закрепить с помощью болтов.

Самодельный листогиб из швеллера и уголка

Рассмотрим еще один способ, как сделать для домашней мастерской листогиб своими руками простой конструкции.

В данном случае за основу также используется строительный уголок, но основанием служит подходящего размера кусок швеллера. Этой идеей поделился автор Samodelki Vitmana.

Вначале надо изготовить прижим для листового металла, который будет крепиться с помощью болтов и барашковых гаек в верхней части конструкции гибочного приспособления.

Отрезаем два куска уголка одинакового размера. Вырезаем в них часть полки под углом 45 градусов, и сверлим отверстия.

Отрезаем еще одну заготовку из строительного уголка, привариваем к ней две изготовленных детали. Прижим готов.

Далее приступаем к изготовлению обжимного пуансона. Для этого отрезаем кусок уголка, делаем вырезы по краям, и дополнительно прорезаем пазы для петель. Из профильной трубы свариваем квадратную рамку, которая будет выступать в качестве ручки.

Привариваем ручку-рычаг к обжимному пуансону. Потом зачищаем сварные швы зачистным или лепестковым кругом.

Отрезаем кусок швеллера, который будет выступать в качестве основания листогиба. По краям вырезаем пазы под петли.

Привариваем петли к пуансону и основанию, после чего соединяем обе части конструкции вместе.

В швеллере нужно просверлить два отверстия. Вставляем в них длинные болты, и обвариваем. На болты надеваем пружины.

После этого устанавливаем прижимную часть конструкции, и фиксируем ее при помощи барашковых гаек. При желании самоделку можно покрасить.

Подробную инструкцию, как сделать листогиб своими руками из уголка и швеллера с пошаговыми этапами работ, вы можете посмотреть в видеоролике на нашем сайте.

Работать с этим приспособлением очень просто — основание зажимаем в слесарных тисках. Можно приварить к швеллеру уголки, чтобы фиксировать листогиб к поверхности стола с помощью болтов.

Далее вставляем между прижимной частью и основанием лист жести, фиксируем прижим. С помощью обжимного пуансона делаем загиб заготовки.

Как сделать сегментный листогиб

Если вам нужно не только сгибать листовой металл под углом (например, при изготовлении простых изделий — отливов и коньков), но также изготавливать детали коробчатой формы, мы советуем использовать сегментный листогибочный станок.

Идея самоделки принадлежит автору YouTube канала HD karya.

Сначала необходимо изготовить основание с обжимным пуансоном. Для этого отрезаем два строительных уголка, делаем по краям вырезы под петли, после чего соединяем обе части с помощью петель.

Из толстых металлических пластин автор изготавливает две одинаковых стойки, к которым крепятся Г-образные кронштейны. К стойкам крепятся основание с обжимным пуансоном.

На последнем этапе изготавливается матрица со съемными сегментами из толстого металла. Крепим ее к опорным стойкам. К обжимному пуансону привариваем две ручки.

Подробно о том, как своими руками сделать сегментный листогибочный станок для гнутья коробок из листового металл и других деталей, можно посмотреть в авторском видеоролике.

На первый взгляд, конструкция кажется очень сложной, но если посмотреть видео, то все станет понятно — разобраться можно. Автор постарался подробно снять все основные этапы сборки.

Большой листогиб улучшенной конструкции

Данный вариант станка не особо отличается от предыдущих приспособлений, за исключением разве что дополнительного усиления прижимной части.

Конструкция самодельного листогиба стандартная, состоит из:

• основания;
• обжимного пуансона;
• прижимной части.

Из двух уголков изготавливаются основание и обжимной пуансон. Между собой эти детали соединяются с помощью петель.

Потом из уголка надо будет сделать прижимную часть листогиба. По краям сверлим отверстия, вставляем в них направляющие втулки, и обвариваем.

К обжимному пуансону привариваем два отрезка профиля — для крепления ручек.

По краям основания привариваются длинные болты, на которые будет надеваться прижим. Дополнительно надо приварить к основанию металлические пластины с отверстиями, с помощью которых листогиб можно будет прикрепить к верстаку.

На последнем этапе останется только приварить к прижимной части усиления из металлической полосы, и изготовить из профильной трубы П-образную ручку.

Подробно о том, как сделать листогиб своими руками, вы можете увидеть в авторском видеоролике ниже. Эта идея принадлежит автору YouTube канала Phil Vandelay.

Источник