Гибка по радиусу листа: Радиусы гибки, применяемые для листовых металлов

alexxlab | 09.03.1972 | 0 | Разное

Радиусная гибка листового металла | Metal Case

Видео радиусной гибки листового металла от «Металл‑Кейс»

По умолчанию при гибке листового металла радиус гиба равен толщине металла — логичное правило физики. Сделать его меньше вряд ли получится. Зато, если того требует замысел конструктора или дизайнера, можно сделать его больше, воспользовавшись специальными гибочными инструментами, рассчитанными на определенный радиус.

Такой гиб получается красивым и плавным, добавляет ударобезопасности. В «Металл‑Кейс» мы делаем и такие гибы тоже.

Единственное, что нужно уточнить — требуемый радиус гиба. Дело в том, что для каждого радиуса требуются специальные инструменты. У нас в арсенале постоянно есть матрицы и пуансоны для самых популярных радиусов — однако если вам потребуется более редкий радиус, этот вопрос придется решать особо.

Впрочем, отсутствие нужного радиуса, разумеется, не является критическим препятствием. Навскидку можно предложить два пути решения. Либо заменить радиус на ближайший из имеющихся в наличии, если конкретный радиус не принципиален. Либо, если такой редкий радиус по каким‑то причинам принципиален для вас, и вы нацелены на серьезную партию, мы можем просто закупить нужный инструмент специально под вас. Нерешаемых проблем нет.

В общем, давайте обговорим это предметно: какой радиус нужен вам для интересующего вас на данный момент заказа?

Преимущества “Металл-Кейс” кратко

Адекватные рыночные цены

Можно заказывать без КД

Аккуратная доставка по России

Полный цикл производства

Оплата наличными, безналом или платежкой

Работаем с ООО, ИП и физлицами

Производство от 1 экземпляра

Бесплатный пробный образец при заказе партии

Персональный менеджер для решения всех вопросов

Какие еще операции с деталями из листового металла можно заказать здесь?

Стоимость радиусной гибки деталей из листового металла

Стоимость радиусной гибки деталей из листового металла зависит от толщины листа, длины гиба и объема партии — чем больше гибов в партии, тем дешевле обходится каждый из них по отдельности.

Давайте рассчитаем конкретику — отправьте заявку на быстрый расчет стоимости через кнопку ниже, и наш специалист перезвонит вам, чтобы узнать подробности. Он рассчитает точную стоимость и сроки, в которые мы уложимся с этим заказом, и вы сможете принять взвешенное решение, начинать ли работу, на основании этой информации.

Особенности гибки

Обработка металлопроката зачастую включает в себя процесс гибки металла. При этом лист приобретает нужную конфигурацию и получается новое изделие.

Современные гибочные станки с ЧПУ позволяют быстро, с максимальной точностью и в короткие сроки изготовить самые разные формы по вашим требованиям.

Установленный на нашем производстве гибочные прессы с мощностью 100 тонн и квалифицированный персонал позволяют изготовить гнутые изделия длиной до 3 000 мм и толщиной до 8 мм с высоким качеством и точностью до +/- 0,1 мм.

На данных станках можно выполнять операции со сложной геометрией и создавать различные профили. При высокой экономичности и скорости исполнения.

Процесс гибки листового метала, как и другие виды обработки, имеют свои ограничения.

Основная часть требований к деталям отображена в таблице 1:

1) Толщина

2) Внутренний радиус гиба

3) Внешний минимальный размер полки

4) Внутренний минимальный размер полки

5) Длина

6) Минимальный размер Z-гиба

7) Минимальный угол гиба

8) Ширина ручья матрицы

Возможности гибочного инструмента
Толщина, мм	Внутренний радиус гиба, мм*	Внешний мин. разм. полки, мм	Внутренний мин. разм. полки, мм	Максимальная длина гиба, мм		Минимальный размер Z-гиба, мм* (средняя полка)	Ширина ручья матрицы, мм	Минимальный угол гиба, ͦ
				Нержавейка	Черная сталь, алюминий
0,5	1	6	5,5	2495	2495	9	6	88
	1,3	6	5,5	3100	3100	32	8	88
	1,6	8	7	3100	3100	14	10	30
0,8	1	6	5,2	2495	2495	9,5	6	88
	1,3	6	5,2	3100	3100	32,5	8	88
	1,6	8	7	3100	3100	14,5	10	30
1	1	6	5	2495	2495	9,5	6	88
	1,3	6	5	3100	3100	33	8	88
	1,6	8	7	3100	3100	15	10	30
1,2	1,3	6	4,8	3100	3100	33,5	8	88
	1,6	8	6,8	3100	3100	15,2	10	30
	2	8,5	7,3	3100	3100	12,5	12	30
1,5	1,6	7,5	6	3100	3100	16	10	30
	2	8,5	7	3100	3100	13	12	30
2	2	8,5	6,5	3100	3100	13,5	12	30
	2,6	11	9	3100	3100	35	16	88
	3,3	14	12	3100	3100	23	20	30
2,5	2,6	11	8,5	1500	2500	36	16	88
	3,3	14	11,5	2500	3100	24	20	30
	4	17,5	15	3100	3100	36,5	24	88
3	2,6	11	8	1250	2200	36,5	16	88
	3,3	14	11,5	1500	2700	25	20	30
	4	17,5	14,5	2200	3100	37,5	24	88
	5,5	25	22	2470	3100	39	35	88
	8	35	32	3100	3100	40	50	88
4	4	17,5	13,5	800	1800	39	24	88
	5,5	25	21	1200	2500	40	35	88
	5,5	25	22	2500	2500	40	35	60
	8	35	31	2300	3100	42	50	88
5	5,5	25	20	600	1800	43	35	88
	5,5	27	22	2500	2500	43	35	60
	8	35	30	1000	2700	45	50	88
	16	70	65	1600	1600	90	100	88
6	8	35	29	1000	1600	47	50	88
	16	70	64	1600	1600	92	100	88
8	16	73	61	1500	1600	95	100	88
10	16	73	63	0	500	97	100	88

* – указан внешний размер

В отдельную категорию попадают детали с “П” -образным профилем.

В зависимости от того, какие нужны полки, по данной таблице можно выбрать подходящее основание. Цветом выделена область, в которой гибка возможна. Значения которые выбиваются из закрашенной области будут означать, что полки упрутся в гибочный инструмент и не будут согнуты, либо деформируется деталь. Указанны внутренние размеры в мм.

Также для качественной гибки необходимо учитывать то, что размеры мин. полок касаются и расстояний до отверстий и скосов.
Если производить гибку со скосом или отверстием находящимися ближе расстояния минимальной полки, то металл может вывернуть и повредить как изделие, так и инструмент.

На картинке изображены примеры скосов и отверстий.

1. При гибке металл заготовки будет выворачиваться,

2. Так же как и в 1 ом случае, метал “под” отверстием, не будет согнут, что повлечет порчу изделия и инструмента.

3. Пользуясь таблицей 1), делается отступ от линии гиба до скоса/отверстия, и гибка будет выполнена качественно.

Более подробно с нашими возможностями можно ознакомиться в разделе “Наше оборудование”.

Гибка алюминия, листа, металла

Согнуть можно лбой сплав алюминия, титана, меди или стали. Хрупкое стекло и бетонные плиты гнутся. Радиус гибки , при котором можно согнуть , будет зависеть от пластичности и толщины пластины, которую надо согнуть. важен не угол загиба – только радиус.

Гибка листового алюминия, титана, стали и др. металлов осуществляется в результате упругопластической деформации, протекающей различно с каждой из сторон изгибаемой заготовки.

Слои металла внутри угла изгиба (со стороны пуансона) сжимаются и укорачиваются в продольном и растягиваются в поперечном направлении. Наружные слои (со стороны матрицы) растягиваются и удлиняются в продольном и сжимаются в поперечном направлении. Между удлиненными и укороченными слоями (волокнами) находится нейтральный слой, длина которого равна первоначальной длине заготовки.

При гибке узких полос происходит сильное искажение поперечного сечения, заключающееся в уменьшении толщины в месте изгиба, уширении внутри угла с образованием поперечной кривизны и сужении с наружной стороны. В результате утонення материала и искажения формы поперечного сечения нейтральный слой в месте изгиба не проходит посередине сечения, а смещается в сторону малого радиуса. При гибке широких полос и листов также происходит утонение материала, но почти без искажения поперечного сечення, так как деформации в поперечном направлении противодействует сопротивление материала большой ширины. Лишь по краям широких полос происходит деформация, аналогичная поперечной деформации узких полос.

В большинстве случаев гибка происходит при большой величине деформаций, когда в металле кроме продольных растягивающих и сжимающих напряжений образуются радиальные напряжения сжатия, которые возникают в результате давления крайних слоев металла на внутренние и достигают наибольшей величины у нейтрального слоя.

По мере увеличения ширины изгибаемой заготовки поперечная деформация постепенно уменьшается и становится весьма малой в результате значительного сопротивления, оказываемого большой шириной заготовки. С целью упрощения при изгибе широких заготовок деформацией боковых поверхностей можно пренебречь н рассматривать деформацию всего сечения как деформацию сдвига.

Следует отличать гибку с малым радиусом закругления при большой степени пластической деформации от гибки с большим радиусом закругления при небольшой степени пластической деформации. При гибке с малыми радиусами закруглений напряжения и деформации не сосредотачиваются под ребром пуансона, а распространяются на значительную длину. Минимально допустимые радиусы гибки должны соответствовать пластичности металла и не допускать образования трещин. Следовательно, минимальные радиусы гибки должны быть установлены по предельно допустимым деформациям крайних волокон.

Теория гибки|Оборудование Ermaksan в России

Гибка листового металла – вид обработки относящийся к холодной штамповке. На сегодняшний день гибка в большинстве случаев производится на листогибочных, гидравлических прессах. В качестве заготовок применяют листы металла.

 

 

 

При гибке слои металла со стороны пуансона сжимаются, а слои  со стороны матрицы, растягиваются.

Длина заготовки рассчитывается по длине нейтральной линии, которая не претерпевает деформаций и находится на расстоянии 0,3-0,5 от линии гибки.

Пружинение детали. После гибки из-за упругой деформации детали отпружинивают. Их размеры немного искажаются.  Для компенсации пружинения гибочный инструмент выбирают с меньшими углами, чем углы, которые требуется получить.

 

Усилие гибки

Свободная гибка – без прикосновения верхнего и нижнего инструмента. Пуансон установленный на гибочной балке вдавливает заготовку на рассчитанную глубину по координате Y в ручей матрицы. Лист касается матрицы в двух точках  А и В, не соприкасаясь со стенками матрицы.  В данном способе величина  угла гибки определяется значением Y, а не геометрия инструмента.

 

 

Точность позиционирования координаты Y на  гибочных прессах Ermaksan составляет  0,01 мм.  Значение координаты Y определяется для всех значений углов. Отличие в значении оси Y возникает из-за –  настройки хода гибочной балки, характеристиками металла –  геометрией листа, пределом прочности или износом инструмента.

 

Формула расчета усилия гибки:

 

1,42 – коэффициент учитывающий трение заготовки о кромки матрицы

 

По упрощенной формуле можно получить похожие результаты:

 

 

 

 

 

• толщина листа (S) в мм
• предела прочности (Rm) в Н/мм2
• V- ширины раскрытия матрицы (V) в мм
• радиуса гибки листа (Ri) в мм
• минимальная полка (B) в мм

 

 

 

 

Табличный способ расчета усилия гибки

 

Онлайн калькулятор расчета усилия гибки

 

Как выбрать раскрытие матрицы – V?

Правило – раскрытие V ручья – больше толщины листа S:

V = 6хS  S=1…2мм

V = 8хS    S=2,5…6мм

V = 10хS  S=6,5…18мм

V = 12хS  S=20…40мм

V = 14хS  S=свыше 50мм

 

 

Раскрытие V- мтарицы обратно пропорционально усилию гибки

При большем раскрытии требуется меньшее усилие, но получается больший радиус;

При меньшем раскрытии требуется большее усилие, но получается меньший радиус

 

Минимальная полка (B)

 

Для того чтобы полка не проваливалась в ручей матрицы – нужно чтобы краешек листа выходил из матрицы

Минимальная полка зависит от V и угла гибки

при 165⁰  полка   0,58 V

при 135⁰  полка  0,60 V

при 120⁰  полка  0,62V

при 90⁰    полка   0,65V

при 45⁰    полка    1,00V

при 30⁰    полка   1,30 V

 

 

Калибровка

Точный – способ

Угол гиба определяется усилием и геометрией гибочного инструмента: форма детали достигается глухим ударом пуансон по матрице. При данном способе отсутствует упругая деформация, лист пластически деформируется под давлением инструмента. Рассчитать  усилие гибки  затруднительно. Условно принимаем что  усилие калибровки в 3-10 раз больше усилия свободной гибки.

 

Гибка под прессом

Описание метода

При использовании свободной гибки листовая сталь располагается на верхних краях гибочной матрицы на протяжении всего цикла работ. Необходимый радиус загиба зависит от характеристик стали, ширины матрицы и радиуса пуансона. Ширина зазора в матрице регулируется. Имея достаточную длину хода, пуансон полностью прижимает листовую сталь к гибочной матрице. Материал приобретает форму, соответствующую профилю матрицы и пуансона. Наиболее часто используется метод свободной (воздушной) гибки с применением V-образной матрицы.

В процессе гибки внешняя сторона стального листа испытывает растяжение, а внутренняя – сжатие. Чем меньше радиус гибки, тем меньшее напряжение испытывает материал. Поэтому пригодность материала к гибке определяется минимальным радиусом, при котором не возникает проблем.

Упругая деформация материала вызывает его пружинение. Пружинение увеличивается вместе с пределом текучести и шириной матрицы, а также при наличии механического упрочнения. Наибольшее влияние оказывает предел текучести. С уменьшением радиуса загиба уменьшается также пружинение. Для компенсации эффекта пружинения используют перегиб.

Из-за присутствия сил сопротивления возможен естественный прогиб верхней части и нижних элементов фрикционного пресса. Чем выше гибочное усилие, тем больший возможен прогиб, ограниченный средствами компенсации. Также увеличивается потенциальный зазор по длине гибки между верхним и нижним элементами. Наибольший зазор наблюдается посередине, по направлению к опорной раме он уменьшается. Если продольный зазор не откорректировать, угол загиба листовой стали будет различаться по длине гибочной оснастки. Система компенсации упругого прогиба гибочной оснастки позволяет уменьшить зазор, обеспечивая хорошие результаты по всей длине загиба. Современные фрикционные прессы, как правило, оснащаются автоматической системой компенсации прогиба, способной уменьшить подобные эффекты. Это особенно важно при осуществлении гибки высокопрочной стали, когда ключевое значение имеет качество конечных деталей, а по причине высокой стоимости материала объём брака должен стремиться к нулю.

Теория гибки

1. ГИБКА ДО СОПРИКОСНОВЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ГИБКА.

Гибка до соприкосновения: После выбора нужного V-образного канала, поместите материал по обоим краям V канала. После установки шага хода, верхний инструмент начнет двигаться, гибка будет осуществляться до требуемого значения (30, 60, 75 и т.д. ). 
Примите во внимание, что материал во время процесса гибки будет испытывать напряжение.
Важные величины при выборе V канала:
– Листы до 3 мм – 6-8 х S
– Листы более 3 мм – 8-12 х S
S – толщина гибочного листа.

Примечание: Эти значения так же учитываются при гибке короткого материала. Требуемые для гибочного стола величины сопротивления, внутреннего радиуса и прочая информация находится в Инструкции.

Пример: Толщина листа 3 мм, ширина требуемого канала 25 мм, лист для гибки 18 мм. Внутренний радиус 4,2 мм и требуемое сопротивление 21 тонна. Будьте внимательны к следующим моментам при осуществлении гибки:
А – 3 точки для эффективной гибки. Это оба края нижнего инструмента и гибочный край верхнего инструмента.
В – Гибочный лист (90) с механической обработкой.
Верхний инструмент должен находиться под давлением по обеим сторонам пока не достигнет канала нижнего инструмента.
Преимущества данного процесса следующие:
1 – Нет необходимости использовать все тоннажное сопротивление Пресса.
2 – Возможность для гибки соответствующих толщин листов.
3 – Один и тот же инструмент может использоваться на разных уровнях гиба.
Следующие допуски должны быть приняты во внимание при гибке до соприкосновения материалов старой формы, наклоненной назад:
а – гибка с остроконечным инструментом +/- 2
б – гибка со стандартным инструментом +/- 3
с – гибка с инструментом с тупым концом +/- 5
Разница в уровнях общей длины величины толщины гибки до соприкосновения:
Пример: 2 мм толщина листа с 140 гиба. Выбранный проем V канала: V: 8 х s: 8 х 2 : 16 мм
Как видно из следующей таблицы, если мы примем за основу, что разница толщины общей длины материала 10 %, то это означает, что разница в уровне будет 2,5. 
Приведенные значения вычислены теоретически и на практике путем, указанным выше. 
В СООТВЕТСТВИИ С ТАБЛИЦЕЙ DEHLER

 

2. ПРЕССОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНСТРУМЕНТА.

 

Для достижения хорошего результата на точных профилях, инструменты должны быть очень хорошего качества. В данной ситуации требуется высокий тоннаж. Уровень прессования на данных станках уже задан, поэтому нет необходимости производить какие либо установки самостоятельно.
Преимущества: Так как минимизируется тенденция материала к возврату к прежней форме, разница уровней будет минимальной. Недостатки: высокий тоннаж и высокий гиб требуют дорогостоящего инструмента. 

Гибка листа связана с величиной радиуса V канала и не связана с толщиной листа и длиной.При таких условиях радиус меньше чем радиус V канала. 

 

3. СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ЛИСТЫ МЕТАЛЛА, ИМЕЮЩИЕ ТЕНДЕНЦИЮ К ВОЗВРАТУ К ПРЕЖНЕЙ ФОРМЕ ВО ВРЕМЯ ГИБКИ ДО СОПРИКОСНОВЕНИЯ.

 

Как известно, листы металла имеют свойство принимать прежнюю форму из-за эластичности материала.
Это связано со следующим:
А – требуемые стандартом пропорции
Б – Материалоемкость
В – Покрытие материала
С – Содержимое

P: Сопротивление давлению (тонн)
L: Длина листа (мм)
R: Сопротивление (кг/мм2)
s: Толщина листа (мм)
V: Расстояние канала
Пример: 
Длина листа: 1000 мм 
Сопротивление: 42 кг/мм2
Если ширина V канала: 8 х S выбрана, то тогда получается следующее значение.

С этой формулой нет необходимости производить оставшиеся калькуляции для нахождения сопротивления давлению (тоннаж).
Длина: 2500 мм 
Толщина листа: 2 мм 
Сопротивление: 45 кг/мм2 
Подходящее сопротивление давлению 2,5 х 8 х 2: 40 тонн, как показывает последний пример, жесткость материала в 40-45 кг/мм2 требует сопротивления в 2,5 мм. 
Если Гибочный пресс используется вне его возможностей, это может нанести вред инструменту и материалу. Когда лист гнется с сопротивлением более 40 кг/мм2, в таком случае, как показывает практика, к полученному значению нужно добавить 10%.
На жестком материале это значение 10-12 х S и из-за жесткости материала возможность появления повреждений предупреждена.

135 – Разница углов, которая может произойти из-за проема V-образного канала.

 

4. ДИАГРАММА ГИБА

Вместимость (тонн) 
L: – длина листа (мм) (L=1000мм)
R: – Внешний радиус (мм)
Предел прочности на разрыв (кг/мм2)
V: – Расстояние шаблона
P: – Необходимый тоннаж (тонн)
Н: – Минимальная длина листа гиба (мм)
S: – Толщина листа (мм)

5. ВАЖНЫЕ СВЕДЕНИЯ ДЛЯ ГИБА.

Рисунок 1: Рисунок показывает максимальный тоннаж, разрешенный для определения длины гибки.
TS: – Общая длина листа.
Рисунок 2: – Когда Вам необходимо произвести короткие гибы, как показано на рисунке 2, следует гнуть материал одинаковой длины на обоих концах станка.

Гибка металлов любой сложности в СПб | Завод Атлант

Предлагаем довольно низкие цены и высокое качество гибки листового металла до 8 мм, алюминия до 12 мм толщиной.

Высоко точная гибка листового металла с ЧПУ более востребована и выполняется на гибочных станках с большой верностью позиционирования – 0,01 мм.

Серийная гибка деталей с высокой повторяемостью, большой точностью сгибов заданных размеров с радиусной гибкой металла по Вашим размерам в СПб на 5 станках «SCHECHTL».

Сегментная гибка деталей для корпусных изделий на сегментном прессе DURMA до 8мм длина до 3100мм. Листогибочный пресс DURMA и гибка металла введен в действие в апреле 2020 года Санкт—Петербург Выборгское шоссе 312.

Гибка листового металла в СПб простая и гибка листа по радиусу на знаменитых немецких гибочных станках с ЧПУ фирмы «SCHECHTL».

Гибка изделий из листового металла порогов на авто в СПб алюминий нержавейка сталь гибка металла гибка листа ЧПУ.

Гибка металла позволяет металлическим заготовкам придавать изогнутую форму без сварочных работ.

Гибка деталей, планок и порогов, доборные элементы карнизные и фасонные планки из алюминия, цинка, нержавеющей стали длиной до 3100мм, изготовим на немецких высокотехнологичных станках. 

Гибка металла позволяет металлическим заготовкам придавать изогнутую форму без сварочных работ методом холодной гибки.

Преимущества гибка листового металла с ЧПУ дает возможность гибки металла под любым углом на листогибочном прессе.

Гибка листового металла в СПб гибка листового металла в радиус ЧПУ длина до 3,1метра толщина до 8мм. 

Гибка планок из листового металла, гибка доборных и фасонных элементов простая и переменная по радиусу (2 в одном) с тремя сегментными балками дает возможность гнуть трехмерные детали с высокой точностью.

Листогиб SCHECHTL МАXI 200 длина до 2,1м. толщина до 1,5мм три сегментных балки. Листогибочный станок применяется для гибки деталей из листового металла для изготовления боксов металлических, корпусов и коробов, шкафов верхней одежды, хранения документов, инструмента и инвентаря, дверцы для задвижных и открывающихся ящиков электрических щитов и других сложных деталей.

Гибка листового металла два в одном простая + радиусная придумайте любую форму — мы согнем!

Гибка нержавеющей стали

Стоимость и цена гибки листового металла из алюминиевых бронзовых нержавеющих и других сплавов   зависит от длины толщины и количества сложных и простых гибов на изделии.

Гибка нержавеющей стали предлагаем большой выбор гибки отделочных профилей из нержавеющей стали — плинтуса, панели, кузовные пороги, уголки, стыковочные, для кафеля и др.

Радиусная гибка листового металла простая + радиусная по вашим эскизам и чертежам длина до 3 метров толщина до 8 мм!

Изготавливаем кузовные пороги автомобилей для кузовных работ. Дверные пороги по Вашим образцам и размерам по адекватным ценам в СПб. Произведем автомобильные пороги автовладельцам на битые, ржавые, старые машины и ретромобили.

Гибка дверного профиля, автомобильных порогов и накладок для дверей гибка листового металла выгодные цены в Санкт — Петербурге.

• Гибка профиля для лестничных ограждений.
• Гибка алюминиевого профиля для рекламных носителей.
• Гибка изделий из нержавеющей стали для торгового оборудования.
• Гибка сортового проката для строительных металлоконструкций.
• Гибка профиля для оконных, фасадных конструкций из алюминия и стали.
• Гибка пластин металла и кронштейнов для полок 
• Гибка автомобильных порогов и накладок для дверей

Листовая гибка листа и холодная гибка металла в Санкт-Петербурге

Фальцевое соединение и гибка листового металла на 180 градусов называется фальц-гибка или фальцевание.

Как образуется внутренний радиус изгиба

Рис. 1: При чеканке нос пуансона проходит через нейтральную ось толщины материала. Радиус пуансона равен полученному радиусу внутреннего изгиба детали. (Толщина металла преувеличена для целей иллюстрации.)

Допуски на изгиб, внешние отклонения, вычеты изгиба – если вы можете рассчитать все это с точностью, у вас гораздо больше шансов изгибать хорошую деталь с первой попытки.Но чтобы это произошло, вам нужно убедиться, что каждый фактор в уравнении такой, каким он должен быть, включая внутренний радиус изгиба.

Как именно достигается внутренний радиус изгиба? Чтобы раскрыть это, мы должны сначала взглянуть на различные методы гибки на листогибочном прессе: воздушное формование, нижняя гибка и чеканка.

Чеканка

Обратите внимание, что существует три метода гибки, а не два. Изгибание дна и чеканку часто путают с одним и тем же процессом, но это не так.В отличие от дна, чеканка действительно проникает в материал и истончает его.

Чеканка – самый старый метод, и, по большей части, он больше не практикуется из-за того, что для этого требуется очень большой тоннаж. Чеканка вдавливает нос пуансона в материал, проникая через нейтральную ось (см. Рисунок 1) . Технически чеканить можно любой радиус, но традиционно чеканка использовалась для получения резкого изгиба.

Этот метод не только требует чрезмерного веса, но и нарушает целостность материала.Чеканка приводит к уменьшению толщины всего профиля инструмента до толщины, меньшей толщины материала, и делает материал более тонким в точке изгиба. Для каждого изгиба и угла изгиба требуются специальные наборы инструментов. Носик пуансона создает внутренний радиус, который используется для определения уменьшения изгиба.

Сгибание снизу

При изгибе снизу материал перемещается вокруг носика пуансона. В нем используются пуансоны под разными углами вместе с V-образной матрицей (см. , рис. 2, ). При чеканке вся поверхность пуансона штампуется в заготовке.При гибке снизу в материал «штампуется» только радиус вершины пуансона.

При воздушной формовке (более подробно описанной ниже) плунжер пуансона опускается для создания необходимого угла изгиба плюс небольшая величина для учета упругого возврата. Затем пуансон выходит из матрицы, и материал пружинит обратно под желаемым углом. Подобно воздушному формованию, изгиб дна требует, чтобы гидроцилиндр опустился до точки, которая дает угол изгиба плюс небольшая величина. Но в отличие от воздушно-формовки таран продолжается после этой точки и опускается дальше в пространство матрицы, заставляя заготовку вернуться к заданному углу изгиба.(Кстати, специальные штампы, такие как Rolla-Vs и уретановые инструменты, также вдавливают радиус вершины пуансона в материал.)

В среднем изгиб достигает 90 градусов в точке пространства штампа, которая составляет примерно 20 процентов толщины материала, измеренной от дна V-образной штампа. Например, холоднокатаная сталь толщиной 0,062 дюйма опускается вниз, когда носовая часть пуансона находится на расстоянии 0,074–0,078 дюйма от нижней части V-образной матрицы.

Как и при чеканке, радиус вершины пуансона определяет внутренний радиус материала, который будет использоваться для определения уменьшения изгиба.Но в отличие от чеканки, дно можно использовать для получения внутренних радиусов изгиба, которые в три или более раз превышают толщину материала.

Air Forming

Пока все кажется довольно простым. При чеканке и нижнем изгибе радиус вершины пуансона определяет значение внутреннего радиуса изгиба, которое нужно вставить в формулы для вычета изгиба. Но воздушная формовка добавляет некоторую сложность, потому что метод гибки создает внутренний радиус изгиба детали совершенно другим способом (см. , рис. 3, ).

Рис. 2: В этой установке для гибки днища существует угловой зазор между пуансоном и матрицей. Пуансон опускается (слева) до тех пор, пока материал не обернется вокруг носика пуансона (в центре), после чего пуансон продолжает оказывать давление вниз, заставляя материал изгибаться под желаемым углом (справа).

При воздушном формовании радиус определяется в процентах от раскрытия штампа независимо от типа штампа, будь то V, канал или острый.Отверстие матрицы определяет внутренний радиус изгиба детали. Чтобы определить внутренний радиус, развиваемый над данным отверстием матрицы и для различных типов материалов и толщин, техники использовали так называемое правило 20 процентов. В нем говорится, что для производства желаемого радиуса, или, чтобы найти результирующий внутренний радиус, толщина материала должна составлять определенный процент от ширины отверстия матрицы.

Да, со многими сплавами сегодня, включая новые и переработанные металлы, невозможно определить стандартный процентный множитель с полной точностью.Тем не менее, это правило дает вам хорошую отправную точку.

Процентное соотношение по правилу 20 процентов выглядит следующим образом:

• Нержавеющая сталь 304: 20-22 процента отверстия матрицы
• Холоднокатаная сталь AISI 1060, растяжение 60 000 фунтов на квадратный дюйм: 15-17 процентов раскрытия матрицы
• Мягкий алюминий серии H: 13-15 процентов раскрытия матрицы
• Горячекатаный травленый и промасленный (HRPO): 14-16 процентов раскрытия матрицы

Когда вы работаете с этими процентами, начинайте со среднего значения, пока не найдете значение, которое наилучшим образом соответствует характеристикам материала, которые вы получаете от поставщика металла.Умножьте проем на процент, чтобы получить развернутый внутренний радиус детали. Конечным результатом будет значение внутреннего радиуса, которое необходимо использовать при вычислении вычета изгиба.

Если у вас 0,472 дюйма. отверстие матрицы, и вы изгибаете холоднокатаную сталь под давлением 60 000 фунтов на квадратный дюйм, начните со среднего процента, 16 процентов раскрытия матрицы: 0,472 × 0,16 = 0,0755. Итак, в этом случае 0,472 дюйма. отверстие матрицы даст вам 0,0755 дюйма. плавающий внутренний радиус изгиба детали.

Когда отверстие вашего кубика изменяется, изменяется и ваш внутренний радиус.Если размер отверстия матрицы составляет 0,551 дюйма (0,551 × 0,16), внутренний радиус изгиба изменяется на 0,088; если отверстие матрицы составляет 0,972 дюйма (0,972 × 0,16), внутренний радиус изгиба изменяется на 0,155.

Если вы работаете с нержавеющей сталью 304, умножьте ее среднее процентное значение – 21 процент – на отверстие матрицы. Итак, те же 0,472 дюйма. Отверстие матрицы теперь дает совсем другой внутренний радиус: 0,472 × 0,21 = 0,099 дюйма. Как и раньше, когда вы меняете отверстие матрицы, вы меняете внутренний радиус изгиба. 0,551 дюймаотверстие матрицы (0,551 × 0,21) составляет 0,115 дюйма. внутренний радиус; 0,972 дюйма отверстие матрицы (0,972 × 0,21) дает 0,204 дюйма. внутренний радиус изгиба.

Если вы меняете материал, вы меняете процент. Если вы работаете с материалом, не указанным здесь, вы можете найти этот материал в Интернете и сравнить предел прочности на разрыв с базовым значением 60 000 фунтов на квадратный дюйм для холоднокатаной стали AISI 1060. Если значение прочности на растяжение составляет 120 000 фунтов на квадратный дюйм, то ваше расчетное процентное значение будет в два раза больше, чем для холоднокатаной стали, или от 30 до 32 процентов.

Острые изгибы при формировании воздуха

В отличие от дно или чеканки, существует минимальный радиус, который может быть получен при воздушной формовке. Лучше всего установить это значение на 63 процента толщины материала. Это значение увеличивается или уменьшается в зависимости от прочности материала на разрыв, но 63 процента – это практическое рабочее значение.

Эта точка с минимальным радиусом известна как острый изгиб (см. Рисунок 4 ). Понимание последствий крутых поворотов, возможно, одна из самых важных вещей, которые необходимо знать инженеру и оператору листогибочного пресса.Вам нужно не только понимать, что происходит физически при резком изгибе, но также нужно знать, как включить эту информацию в свои расчеты.

Рис. 3. При воздушной формовке внешний радиус изгиба детали не соприкасается с поверхностью матрицы. Радиус рассчитывается в процентах от раскрытия матрицы, независимо от стиля матрицы.

Если вы работаете с материалом толщиной 0,100 дюйма., умножьте это на 0,63, чтобы получить минимальный внутренний радиус изгиба 0,063 дюйма. Для этого материала это минимальный внутренний радиус, который можно получить при формовании воздухом. Это означает, что даже если вы производите воздушную формовку с радиусом вершины пуансона, который составляет менее 63 процентов толщины материала, внутренний радиус детали все равно будет составлять 63 процента от толщины материала. его толщина материала, или 0,063 дюйма. Следовательно, не используйте внутренние радиусы меньше, чем это значение в 63 процента в своих расчетах.

Допустим, вы формируете воздух с помощью 0.Материала толщиной 250 дюймов и пуансоном с радиусом при вершине 0,063 дюйма – значение, которое намного меньше 63 процентов от 0,250 дюйма. толщина материала. Независимо от того, что обозначено на отпечатке, такая настройка приведет к внутреннему радиусу изгиба детали, намного большему, чем у носовой части пуансона. В этом случае минимальная производимая внутренний радиус изгиба составляет 63 процента от 0,250 дюйма. толщина материала, или 0,1575 дюйма

В качестве другого примера предположим, что вы работаете с материалом толщиной 0,125 дюйма.Для этого изгиб «становится крутым» на радиусе 0,078 дюйма. Почему? Потому что 0,125, умноженное на 63 процента, дает 0,078. Это означает, что любой радиус вершины пуансона менее 0,078 дюйма – будь то 0,062, 0,032 или 0,015 дюйма – приведет к внутреннему радиусу изгиба 0,078 дюйма.

Острые изгибы зависят от толщины материала, а не от радиуса вершины пуансона. Носик пуансона с радиусом 0,125 дюйма не острый на ощупь, в отличие от материала толщиной 0,250 дюйма. И эту проблему необходимо решить в ваших расчетах, если вы ожидаете, что вычет изгиба и, следовательно, ваша первая часть будут правильными.

План действий

При формировании дна или чеканке используйте радиус вершины пуансона в качестве внутреннего радиуса изгиба в расчетах вычитания изгиба. Но если вы производите воздушную формовку, внутренний радиус изгиба рассчитывается как процент от отверстия матрицы. И если вы проектируете воздушную форму, и печать требует резкого изгиба, его также необходимо изменить на значение внутреннего радиуса изгиба, которое составляет 63 процента материала. толщина.

Если вы работаете инженером, попробуйте получить список всех инструментов, имеющихся в вашем магазине.Поговорите с операторами и узнайте, какие методы они используют с какими типами материалов, и спроектируйте свои будущие детали с учетом этих параметров.

После расчета вычетов изгиба и производства плоских деталей запишите эту информацию на обложке задания или в рабочей папке. Обязательно укажите тип и размер инструмента, а также радиус, который должен достичь оператор в зависимости от метода формования.

Чтобы все это заработало, нужны рабочие цеха. Включение их в процесс и обращение к ним с просьбой внести свой вклад заставит их с большей готовностью принять тот факт, что инженерные разработки говорят им, какие инструменты использовать.Почему? Потому что они рассказали вам, что они делают, и знают, что вы разрабатываете детали на основе этого. В идеале все это должно совпадать со значениями, рассчитанными на листогибочном прессе. контроллером и вашей системой САПР.

Если радиус достижим, если деталь рассчитана для этого радиуса, и если операторы используют инструменты, для которых предназначена работа, они произведут идеальную деталь с первой попытки. Поверьте мне. Оно работает.

Обзор формул изгиба

Допуск на изгиб (BA) = [(0.017453 × Внутренний радиус) + (0,0078 × Толщина материала)] × Дополнительный угол изгиба

Рис. 4. При воздушной формовке вы не можете образовать внутренний радиус изгиба, составляющий менее 63 процентов толщины материала, в этом случае форма называется резким изгибом. Если вы используете пуансон с более острым радиусом, вы вырежете канаву только в центре изгиба. В результате внутренний радиус изгиба детали останется равным 63 процентам толщины материала.

Внешний отступ (OSSB) = [Касательная (угол изгиба / 2)] × (Внутренний радиус изгиба + толщина материала)

Уменьшение изгиба (BD) = (Внешнее понижение × 2) – Допуск на изгиб Существует два способа расчета плоской заготовки. Используемый расчет зависит от приложения и имеющейся информации:

Расчет плоской заготовки n = Размер до вершины + Размер до вершины – Вычет изгиба

Расчет плоской заготовки = Размер первой части + Размер второй части + Допуск на изгиб

Основы тяжелого изгиба

Рис. 1. Зерна листа идут параллельно направлению прокатки.

В то время как толщина листового металла составляет от 0,005 до 0,249 дюйма, толщина алюминиевых и стальных листов начинается от 0,250 дюйма и достигает 13 дюймов или даже больше. Аналогичным образом, листовая сталь различается по прочности от мягких разновидностей до некоторых очень высокопрочных материалов, таких как Hardox ^® . Когда дело доходит до очень толстого или высокопрочного материала, традиционные правила определения минимума Радиусы изгиба, минимальные радиусы вершины пуансона, отверстия в матрице, расчеты изгибающих усилий и требования к инструментам могут больше не применяться – по крайней мере, не так, как при работе с более тонкими калибрами.

Поскольку заготовка может быть очень толстой и прочной, вам необходимо понимать переменные и научиться с ними работать. Во-первых, рассмотрите химический состав материала, его поверхность и состояние кромки, а также его толщину и определите, происходит ли изгиб по направлению волокон материала или поперек него.

Любое формование, независимо от масштаба, связано с некоторой пластической деформацией. Расширение материала происходит на внешней поверхности изгиба, сжатие – на внутренней, и вам нужно знать, как обращаться с обоими способами.Пределы пластичности материала будут определяющим фактором для минимального радиуса изгиба.

Деформации, связанные с пластической деформацией при холодной штамповке, могут вызвать деформационное упрочнение материала. Это может изменить механические свойства материала в области изгиба, где происходит пластическая деформация. На этом этапе необходимо учитывать пластичность и сопротивление разрушению.

Независимо от материала, его толщины или толщины, мягкая сталь и мягкий алюминий гораздо более пластичны, чем высокопрочные материалы, и поэтому их можно сгибать до более острого радиуса.Вот почему при гибке толстых или высокопрочных металлов необходимо соблюдать минимальный внутренний радиус изгиба. Это минимизирует эффекты деформационного упрочнения и растрескивания при изгибе.

В технических паспортах поставщика материалов обычно указывается, в какой степени плита может быть сформирована без сбоев, и рекомендуются минимальные радиусы изгиба в зависимости от типа и свойств материала. Обычно сталь с низким содержанием углерода или мягкий алюминий необходимы для хорошей деформируемости и малого внутреннего радиуса; но по мере того, как уровень углерода в стали или твердость алюминия увеличивается, его пластичность и формуемость ограничены, что увеличивает минимальный радиус изготовления.

Важность зернового направления

При работе с листом обращайте особое внимание на то, формируете ли вы (продольное) или поперечное (поперечное) направление волокон (см. Рисунок 1 ). Направление волокон листа обусловлено процессом прокатки на стане, который растягивает металлургическую структуру и включения материала. Зерна идут параллельно направлению прокатки.

Формовка с зерном требует меньшего усилия изгиба, поскольку пластичность материала легко растягивается.Но это растяжение вызывает расширение зерен, что проявляется в виде растрескивания на внешнем радиусе изгиба. Чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить это растрескивание при изгибе в продольном направлении по отношению к направлению волокон, вам может потребоваться использовать больший радиус изгиба. При изгибе поперек направления волокон пониженная пластичность увеличит требуемую формовочную мощность, но будет способна выдержать гораздо более узкий внутренний радиус изгиба без разрушения внешней поверхности изгиба.

Локальное напряжение

Локальное напряжение может повлиять на результаты штамповки, что ограничивает возможный внутренний радиус изгиба.Термические процессы, такие как газовая и лазерная резка, приводят к упрочнению кромок и повышению концентрации напряжений. Возможно, вам придется удалить зазубрины и острые углы на срезанных краях. Обработка срезанных краев и поверхностей может помочь уменьшить или удалить микротрещины в критических областях.

При формовании толстого листа с малым радиусом изгиба вам может потребоваться предварительно нагреть материал от 200 до 300 градусов по Фаренгейту перед изгибом, особенно если вы пытаетесь изгибать толщину 0,75 дюйма или больше. Для достижения наилучшего результата обязательно равномерно нагрейте материал.

Рис. 2: В инструменте справа пространство матрицы освобождено. Это позволяет пуансону проходить глубоко в пространство матрицы и для компенсации упругого возврата использовать угол наклона матрицы 78 или 73 градуса.

Пружинный

Все стали, алюминий и даже пластмассы демонстрируют упругую отдачу при снятии с них изгибающих сил. Возврат – это снятие упругой деформации и напрямую связано с пределом текучести материала.По этой причине для достижения требуемого угла необходим больший угол изгиба, особенно для сталей с высоким пределом текучести и большинства алюминиевых сплавов.

Определенная деталь из листового металла может иметь, скажем, 2 градуса упругого возврата, поэтому вам понадобится пуансон с минимальным входящим углом, который как минимум на 2 градуса меньше, чем включенный угол матрицы, чтобы обеспечить необходимый угловой зазор. Но с увеличением радиуса будет происходить пружинение, и величина упругого возврата может быть значительной, когда радиус велик по отношению к толщине листа или пластины.

Правильная ширина и угол матрицы могут помочь компенсировать эту чрезмерную упругость. Сюда входят штампы со снятым припуском (см. , рис. 2, ) с углами наклона 78 или 73 градуса. Канальные матрицы имеют углы, которые являются перпендикулярными, прямыми вверх и вниз. Оба обеспечивают необходимое проникновение инструмента без столкновения между поверхностями матрицы, пуансоном и материалом.

Сталь для горячего формования

Горячее формование происходит, когда температура листа составляет от 1600 до 1700 градусов по Фаренгейту.Это уменьшает или даже устраняет деформационное упрочнение, радиальное растрескивание и искажение зернистой структуры. Высокая температура вызывает рекристаллизацию пластины, фактически изменяя ее молекулярную структуру.

Пластина может нуждаться в повторной обработке, чтобы вернуть ее в исходное состояние. Тем не менее, по сравнению с холодной штамповкой, горячая штамповка обеспечивает гораздо большую формуемость и снижает требования к тоннажу, что делает ее привлекательной альтернативой, когда производительность пресса является проблемой.Листогибочный пресс может быть не холодным, но горячим.

Как и все остальное, горячее формование имеет свои ограничения. Высокая температура, необходимая для горячей штамповки, может вызвать окисление. Это также может вызвать обезуглероживание поверхности – изменение или потерю содержания углерода в стали. Большинство считает обезуглероживание дефектом, поскольку потеря углерода делает сталь менее стабильной, что, в свою очередь, может вызвать множество проблем с изделиями, изготовленными из этой стали. Ты можешь выполнить испытания материала, чтобы подтвердить уровень потери углерода и приемлемость измененного материала.

Алюминий горячей штамповки

Если вы сгибаете что-нибудь более твердое, чем алюминий 5054, вам необходимо отжечь его, нагревая по линии сгиба. Если вы этого не сделаете, такой твердый алюминий будет трескаться и ломаться во время формовки.

Алюминий плавится при температуре от 865 до 1240 градусов по Фаренгейту, поэтому его, очевидно, нельзя нагреть так сильно, как сталь. В некотором смысле алюминий нагревается, изгибается и перекристаллизовывается так же, как сталь, а в других случаях он реагирует совсем иначе. При нагревании алюминий имеет тенденцию к большей упругости.Вы можете добиться желаемого угла изгиба и радиуса, но как только он остынет, он немного вернется назад.

При нагревании сталь сначала становится ковкой, а затем плавится. Когда алюминий нагревается, он сначала становится пластичным, затем становится хрупким, а затем плавится. Когда вы нагреете алюминий слишком близко к температуре плавления, а затем попытаетесь его согнуть, заготовка может треснуть или сломаться.

Еще одна сложность при горячей штамповке алюминия заключается в том, что при нагревании металл не меняет цвет так же, как сталь.Вы можете отжечь алюминий с помощью ацетиленовой горелки с нейтральным пламенем. Проведите вперед и назад, пока не увидите золотистый цвет. Вы также можете увидеть черную пленку или форму сажи, но вы можете легко стереть ее позже. В зависимости от толщины пластины на это может потребоваться всего несколько сметает пламя, поэтому будьте осторожны, чтобы не перегреться. Если вы это сделаете, вы можете сделать его хрупким или даже расплавить.

Рис. 3. Продольный изгиб или изгиб с зернистостью материала увеличивает требуемый минимальный внутренний радиус изгиба.

Минимальный радиус внутреннего изгиба

Для стали, алюминия и нержавеющей стали вы найдете множество значений минимального отношения радиуса изгиба к толщине, и вам нужно будет изучить эти значения в данных, предоставленных вашим поставщиком материалов. Однако, исследуя эти значения, имейте в виду, что изгиб поперечный (поперек волокон) или продольный (вдоль волокон) будет влиять на минимальный требуемый радиус изгиба. Продольный изгиб требует большего радиуса, чем указано для поперечного изгиба (см. Рисунок 3 ).

По мере увеличения толщины увеличивается и минимальный радиус. Для 6061 толщиной 0,25 дюйма в состоянии «O» поставщик материала может указать отношение внутреннего радиуса к толщине пластины 1: 1. У алюминия толщиной 0,375 дюйма минимальный радиус в 1,5 раза больше толщины; для толщины 0,5 дюйма это в 2 раза больше.

Минимальный радиус также увеличивается с более твердым материалом. Для 6061 толщиной 0,25 дюйма в состоянии «T4» поставщик материала может указать минимальный радиус, равный 3-кратной толщине; 0.Лист толщиной 375 дюймов может иметь минимальный радиус в 3,5 раза больше толщины; для пластины толщиной 0,5 дюйма она может быть в 4 раза больше.

Тенденция очевидна: чем тверже и толще плита, тем больше минимальный радиус изгиба. Для алюминия 7050 толщиной 0,5 дюйма минимальный радиус изгиба может быть указан в 9,5 раз больше толщины материала.

Опять же, минимальный внутренний радиус изгиба даже больше при гибке с волокном. Для стали толщиной от 0,5 до 0,8 дюйма марки 350 и 400 могут иметь минимальный радиус изгиба 2.При поперечном изгибе в 5 раз больше толщины материала, тогда как при продольном изгибе может потребоваться минимальный радиус изгиба, который в 3,75 раза больше толщины материала. И толщиной от 0,8 до 2 дюймов вам, вероятно, понадобится горячая форма.

Простое практическое правило

Существует эмпирическое правило для определения минимального радиуса изгиба стали, и оно обычно работает и для алюминия: разделите 50 на процент уменьшения прочности материала, как указано вашим поставщиком. Это значение будет зависеть от класса.

Если у стали величина уменьшения прочности при растяжении 10 процентов, разделите 50 на это значение: 50/10 = 5. Затем вычтите 1 из этого ответа: 5 – 1 = 4. Теперь умножьте полученный ответ на толщину листа. Если толщина материала 0,5 дюйма: 4 × 0,5 = 2. Таким образом, в этом случае минимальный внутренний радиус изгиба в 2 раза больше толщины материала.

Обратите внимание, что это всего лишь практическое правило. Для определения истинного минимального радиуса изгиба стального или алюминиевого листа требуется небольшое исследование. Сюда должны входить данные от вашего поставщика материала, независимо от того, выполняете ли вы гибку с волокном или напротив него, а также информацию, относящуюся к области применения.Тем не менее, ответы есть, и мы ждем, когда вы их найдете.

Правила проектирования гибки металла | OSH Cut

Правила проектирования сборных металлических деталей

Гибка на воздухе – это метод формования листового металла с использованием штампа и штампа. В детали, изготовленной с использованием гибки на воздухе, металл помещается между пуансоном и V-образной матрицей, как показано ниже:

Поскольку листогибочный пресс сжимает пуансон и матрицу вместе, металл складывается там, где пуансон соприкасается с деталью.Сама деталь касается пуансона только по линии сгиба, а V-образной плашки – по краям.

2. Какова минимальная длина фланца?

В гнутой детали из листового металла минимальная длина фланца – это минимальное расстояние от места контакта пуансона с металлом до края детали. Поскольку деталь изгибается, когда пуансон сжимает деталь в V-образную матрицу, V-образная матрица должна оставаться в контакте с деталью на протяжении всего изгиба. Если V-образная матрица потеряет контакт с деталью, она не будет изгибаться должным образом, если вообще будет.

Если есть внутренние вырезы, которые перекрывают область, где пуансон или матрица соприкасаются с металлом, это может вызвать деформацию детали, как показано ниже:

Поскольку материал не контактирует с v-образной матрицей в указанной выше части , металл не гнется должным образом.

К-фактор – это соотношение между «нейтральной осью» изогнутой детали и толщиной материала. «Нейтральная ось» – это место, где материал не удлиняется и не сжимается во время изгиба.

Например, когда вы изгибаете металлическую деталь, внешняя часть изгиба должна удлиняться, а внутренняя часть изгиба сжимается.Где-то посередине металл этого не делает. Это то, что определяет k-фактор.

Обычно коэффициент k напрямую не используется. Если вы используете программное обеспечение САПР для моделирования изогнутой детали и создания развертки для производства, вы обычно указываете ей коэффициент k, чтобы она знала, как развернуть вашу деталь для создания развертки. В сочетании с радиусом изгиба материала коэффициент k позволяет компьютеру точно определить, как ваша деталь будет растягиваться во время изгиба.Это компенсирует это при раскладывании вашей детали, чтобы готовая деталь была максимально приближена к вашему дизайну.

Вы можете рассчитать вычеты и компенсации самостоятельно, если не хотите использовать CAD. Но если конечный размер вашей детали важен, мы настоятельно рекомендуем вам использовать программное обеспечение САПР, чтобы вы были уверены, что ваши развертки и места сгиба позволят получить ту деталь, которая вам нужна.

4. Каков радиус изгиба?

В гнутой детали из листового металла радиус изгиба – это радиус гнутого металла в месте встречи пуансона с деталью.В процессе гибки на воздухе невозможно изготовить точные углы 90 градусов. На изгибе всегда будет радиус, как показано ниже:

Радиус изгиба зависит от свойств материала и размера зазора V-образной матрицы, используемого для изгиба детали. Радиус изгиба меньше, если используется более узкий v-образный зазор, за счет более высоких требований к тоннажу для выполнения изгиба, повышенного риска трещин под напряжением на поверхности изгиба и маркировки поверхности в местах контакта пуансона и матрицы с деталью.

В OSH Cut мы публикуем радиус изгиба, который будет сформирован с использованием наших материалов и инструментов, в нашем каталоге материалов. Мы не поддерживаем настраиваемые радиусы изгиба, но мы выбрали общие и оптимальные инструменты, чтобы при проектировании с учетом наших радиусов изгиба вы могли производить детали где угодно.

При проектировании детали в САПР вы можете настроить радиус изгиба и коэффициент k в соответствии с нашими производственными процессами, чтобы готовая деталь была максимально приближена к желаемому размеру.

5. Что такое вычеты изгиба?

В гнутой детали из листового металла уменьшение изгиба – это величина, на которую материал будет растягиваться при изгибе детали. Поскольку материал будет растягиваться во время изгиба, общая длина детали, включая закругленную область, где происходит изгиб, будет больше, чем определенная исходная развертка.

Если вы создаете гнутую деталь в САПР, вам обычно не нужно беспокоиться о вычетах изгиба: вы можете указать своему программному обеспечению, какой k-фактор и радиус изгиба использовать для материала, и оно автоматически создаст правильный размер развертки. и места сгиба, чтобы размер готовой детали после сгибания соответствовал вашей конструкции.

Если вы создаете развертку вручную, вам потребуется либо вычислить вычеты изгиба, либо использовать наше приложение, чтобы получить вычеты изгиба и другую информацию для вашего изгиба. Учет изгиба зависит от угла изгиба, но наше приложение точно скажет вам, что использовать для изгиба, как показано ниже:

Для выбранных изгибов наша система сообщит радиус изгиба, допуск на изгиб, вычет изгиба, внешнее отступление, и k-фактор. Вы можете использовать эти данные, чтобы вручную изменить развертку, если вам это нужно.Но опять же, CAD для листового металла – лучшее решение для обеспечения правильного размера вашей детали.

6. Что такое допуск на изгиб и внешний отступ?

Допуск на изгиб – это длина дуги, образованной «нейтральной осью» изгиба. Во время изгиба внешняя сторона материала растягивается, а внутренняя сжимается. Где-то посередине материала нет ни того, ни другого: длина этой области – это длина припуска на изгиб. См. Картинку ниже.

Если угол изгиба составляет 90 градусов, внешний отступ – это расстояние между началом радиуса изгиба и краем фланца (см. Рисунок ниже).Если угол изгиба не равен 90 градусам, это расстояние от начала радиуса изгиба до точки касания внешнего радиуса.

Подобно вычету изгиба, Допуск на изгиб и Внешний отступ могут помочь вам вручную изменить развертку для получения правильного размера готовой детали. Мы снова настоятельно рекомендуем вам не делать это вручную, а вместо этого использовать программное обеспечение CAD, поддерживающее работу с листовым металлом. Если вы уже знаете, как это сделать вручную и хотите это сделать, вы можете использовать параметры, автоматически вычисленные нашим веб-приложением, чтобы окончательно определить размер вашей квартиры и размещение линий изгиба.

7. Какова максимальная глубина бокса?

Максимальная глубина коробки (или глубина канала) – это самый глубокий канал, который мы можем создать в детали, не вызывая столкновения с тормозом или инструментом во время изгиба.

“Наборы гибов” на нашем листогибочном прессе выглядят следующим образом:

В зависимости от геометрии изгибаемой детали, она может столкнуться с пуансоном или V-образной матрицей, держателем матрицы, тормозом, держателем пуансона или плунжером во время гибки .

Профили наших доступных штампов в настоящее время соответствуют показанным выше.В настоящее время у нас нет пуансонов на гибкой стойке или удлинителей для создания глубоких узких каналов, хотя со временем мы расширим наши возможности инструментов.

Когда вы загружаете свою деталь и выбираете линии сгиба, наша онлайн-система автоматически моделирует сгибы и сообщает вам, можно ли согнуть ее без столкновений. Вы также можете использовать приведенные ниже таблицы в качестве руководства для определения максимальной глубины коробки / канала на основе ширины канала и высоты фланца. Их следует использовать в качестве общих рекомендаций, и они могут не охватывать все случаи.

Ширина канала и максимальная высота фланца в таблице ниже измерены от внутренней части детали.

Материалы толщиной от 0,024 дюйма до 0,08 дюйма

Сталь A36, HR P&O

5052 h42 Алюминий:

A1008 Сталь, CR

Нержавеющая сталь 304, № 4

Нержавеющая сталь 304 # 2B

Нержавеющая сталь 316 # 2B

110 Медь

260 Латунь

Максимальные высоты фланца для вышеперечисленных материалов указаны ниже:

Материалы от 0.09 дюймов и 0,135 дюйма толщиной

Сталь A36, HR P&O

5052 h42 Алюминий:

A1008 Сталь, CR

Нержавеющая сталь 304, № 4

Нержавеющая сталь 304 # 2B

Нержавеющая сталь 316 # 2B

110 Медь

260 Латунь

Максимальная высота фланца для вышеуказанных материалов приведена ниже:

Материалы толщиной от 3/14 “до 1/4”

Сталь A36, HR P&O

5052 h42 Алюминий:

Нержавеющая сталь 304, № 1

Нержавеющая сталь 316, № 1

Максимальная высота фланца для вышеуказанных материалов приведена ниже:

Чтобы исправить это, вы можете добавить поверхность изгиба с выступами к краю вашей детали, как показано ниже:

Однако деталь ниже не работает , поскольку у него отсутствует контрольная кромка для заднего упора листогибочного пресса:

Наш листогибочный пресс представляет собой задний упор с ЧПУ, который позволяет нам размещать детали точно в нужном месте, чтобы изгибы происходили по линии изгиба.Чтобы изготовить вашу деталь, у нас должна быть «измерительная» поверхность на детали, чтобы ее можно было выровнять по заднему упору для выполнения изгиба.

Мы работаем над инструментами для устранения этого требования, но на данный момент все линии сгиба должны быть параллельны прямой кромке детали, чтобы у нас была справочная поверхность для позиционирования детали для гибки.

Например, следующая деталь работает, потому что каждая линия сгиба параллельна кромке детали:

8.Что такое задний упор и влияет ли он на способность к изгибу?

Мы работаем над инструментами, которые позволят вам упростить запрос на такие изгибы, но на данный момент линии изгиба должны иметь параллельную измерительную поверхность.

Гибка листового металла: основы, допуски и советы

Рост спроса на изделия, изготавливаемые на заказ, привел к исследованиям, которые доказали, что листовой металл является универсальным материалом, который можно преобразовывать в различные формы. Преобразование происходит путем использования простых процессов формования листов, таких как гибка металла, для придания листу желаемой формы, необходимой для различных производственных целей.Чтобы это произошло, необходимо задействовать множество процессов, и знание того, как сгибать листовой металл, предполагает наличие достаточных знаний о них.

В этой статье рассматривается важность гибки листового металла, его важность в производственных процессах и способы гибки листового металла. Он также включает в себя несколько полезных советов по гибке, которые можно использовать при гибке стального листа. Давайте перейдем к делу.

Гибка листового металла

Гибка листового металла – это эффективный способ изготовления изделий различной формы, используемых для различных процессов.Это гарантирует простоту и эффективный способ создания новых продуктов. Здесь вы узнаете о гибке листового металла, ее важности и методах, необходимых для этого процесса.

Что такое гибка листового металла?

Гибка листового металла – это операция, при которой используются силы для изменения формы листа. Это делается для достижения желаемой формы или формы, необходимой для производственного процесса. Применяемая внешняя сила изменяет только внешние характеристики листа.Однако такие параметры листового металла, как длина и толщина, остаются прежними. Податливость листового металла также позволяет ему подвергаться различным процессам формования.

Гибка листового металла – одна из основных операций в металлообрабатывающей промышленности. Например, это важный этап для автомобильных компаний, поскольку они работают с различными формами, чтобы получить идеальную автомобильную деталь, которая соответствует их дизайну. Этот процесс может быть на промышленном уровне, где он идеально подходит для создания больших деталей двигателя.Тем не менее, его также можно использовать для изготовления мелких деталей для замены изношенных деталей двигателя. Несмотря на то, что в операции задействовано множество процессов, все методы гибки листового металла учитывают стандартные методы для обеспечения точности всего производства.

Методы гибки листового металла

Методы гибки листового металла схожи в том, что их конечная цель – преобразование структур листового металла в желаемые формы. Однако они отличаются по принципу действия.Знание того, как сгибать листовой металл, приходит с пониманием того, что такие факторы, как толщина материала, размер изгиба, радиус изгиба листового металла и предполагаемое назначение, определяют методы.

Методы, перечисленные ниже, не только покажут вам, как сгибать листовой металл. Они также покажут вам, что использовать для достижения наилучшего результата. Наиболее распространенные методы гибки листового металла:

V-гибка

Это наиболее распространенный метод гибки листового металла, который используется в большинстве проектов по гибке.В нем используется инструмент, известный как пуансон и v-образная матрица, для гибки листового металла под желаемыми углами. Во время процесса гибочный пуансон прижимает листовой металл, расположенный над V-образной матрицей.

Угол, образованный листовым металлом, зависит от точки давления пуансона. Это делает этот метод простым и эффективным, поскольку его можно использовать для гибки стальных листов без изменения их положения.

Методы V-образной гибки можно разделить на три:

·

Дно

Как следует из названия, нижний или нижний изгиб включает сжатие листового металла до дна заданной матрицы для образования определенного угла и формы.В случае дна положение и форма угла матрицы определяют результат гибки. Кроме того, возврат сжатого листового металла невозможен. Это связано с тем, что сила пуансона и угол матрицы приспосабливают листовой металл к прочной конструкции.

·

Чеканка

Чеканка – это метод гибки, широко используемый благодаря своей точности и уникальной способности создавать отличительные листы. При этом листы не отжимаются. Это связано с тем, что монета проникает в металлический лист на небольшом радиусе, создавая на монете вмятину, позволяющую отличить листы от других.

·

Пневматическая гибка

Пневматическая гибка или частичная гибка – менее точный метод по сравнению с долбежкой и чеканкой. Тем не менее, он обычно используется из-за простоты и легкости манипуляции, поскольку не требует инструментов.

Есть и минус. Гибка на воздухе – единственный метод, подверженный упругому возврату листового металла.

При гибке на воздухе пуансон оказывает усилие на листовой металл, лежащий в обеих точках отверстия матрицы. Листогибочный пресс обычно используется во время V-образной гибки, так как листовой металл не контактирует с нижней частью матрицы.

(Листогибочный пресс – это простая машина, используемая в процессах гибки листового металла, она формирует желаемые изгибы на листе, работая для зажима листового металла в положении для нажатия между пуансоном и матрицей)

Валковая гибка

Валковая гибка – это метод, используемый для гибки листового металла в рулоны или изогнутые формы. В процессе используются гидравлический пресс, листогибочный пресс и три набора роликов для выполнения различных изгибов или большого поворота. Он полезен при формировании конусов, трубок и полых форм, поскольку он использует расстояние между его роликами для создания изгибов и кривых.

U-образный изгиб

С точки зрения принципа, U-образный изгиб сродни V-образному изгибу. Он использует тот же инструмент (за исключением U-образной матрицы) и процесс, с той лишь разницей, что формируется U-образная форма. П-образный изгиб очень популярен. Однако другие методы позволяют гибко создавать форму.

Гибка с вытеснением

Гибка с вытеснением – это еще один метод, используемый для гибки краев листового металла. Процесс зависит от матрицы для протирания. Например, листовой металл необходимо правильно надвинуть на протирочную матрицу.Протирание также отвечает за определение внутреннего радиуса изгиба листового металла.

Поворотная гибка

Этот метод гибки имеет преимущество перед гибкой протиранием или V-образной гибкой, поскольку он не приводит к появлению царапин на поверхности материала. Он также идеален, потому что может сгибать материалы в острые углы. Например, он используется при изгибе углов больше 90 ⁰ .

Припуск на изгиб листового металла

Припуск на изгиб – это производственный термин, который относится к выделению для учета растяжения и изгиба листового металла.Когда листовой металл изгибается от его первоначальной плоской формы, его физические размеры также изменяются. Сила, применяемая для изгиба материала, заставляет материал сжиматься и растягиваться внутри и снаружи.

Эта деформация вызывает изменение общей длины листового металла из-за приложенной силы сжатия и растяжения при изгибе. Однако длина, рассчитанная по толщине изгиба между внутренней сжатой поверхностью и внешней, находящейся под натяжением, остается неизменной.Это обозначено линией, называемой «нейтральной осью».

Припуск на изгиб учитывает толщину листового металла, угол изгиба, используемый метод и K-фактор (константа, используемая при расчете изгиба листового металла, которая позволяет оценить степень растяжения материала). Это мера отношения сжатия на внутренней линии изгиба к напряжению на внешней стороне изгиба. Внутренняя поверхность листового металла сжимается, а внешняя расширяется. Следовательно, коэффициент K остается постоянным.K-фактор (обычно от 0,25 до 0,5 макс) служит контрольным значением при расчете гибки листового металла. Это помогает определить точные материалы, необходимые перед обрезкой частей листового металла, а также полезно в диаграмме радиуса изгиба листового металла.

Наконечники

Гибка стальных листов может показаться сложной. Однако с некоторыми советами это может быть легко. Ниже приведены несколько советов, которые могут помочь вам в этом процессе.

·

Остерегайтесь упругого возврата

При сгибании листа материал должен быть согнут под требуемым углом.Это связано с тем, что листовой металл обладает высокой способностью к изгибу, что позволяет ему возвращаться в исходное положение. Следовательно, для такого случая необходимо выполнить выделение путем изгиба материала немного выше желаемого положения.

·

Достаточно ли пластичен листовой металл?

Загибание в острый угол приведет к растрескиванию листового металла. Поэтому вам следует по возможности избегать этого. Было бы лучше, если бы вы рассмотрели стальной металлический калибр, поскольку не каждый материал будет достаточно пластичным, чтобы выдерживать изгибы в острые углы.

·

Всегда используйте листогибочный пресс.

Всегда используйте листогибочный пресс там, где это применимо, поскольку он обеспечивает поддержку и гарантирует более чистый изгиб листового металла и непрерывный рисунок на гнутых листах.

·

Не забывайте про отверстия для технологической позиции

Отверстия для технологической позиции должны быть созданы на изгибаемых деталях, чтобы гарантировать точное позиционирование листового металла в матрице. Это исключит перемещение листового металла во время процесса гибки и обеспечит точные результаты для нескольких листовых металлов.

·

Допуск на изгиб

Учет припуска на изгиб важен для понимания того, как сгибать листовой металл. Это гарантировало бы более точные цифры, обеспечивающие точность готовой продукции.

Заключение

Спрос на изделия, изготовленные по индивидуальному заказу, никогда не уменьшится, а для изделий из металла по индивидуальному заказу требуется знание гибки листового металла. Поэтому в этой статье рассказывается о листовом металле, его важности и о том, что вам нужно знать, как согнуть листовой металл до нужной формы.

Недостаточно узнать о процессе. Процесс не такой уж сложный, поскольку вы не можете попробовать его самостоятельно. Однако для тех, кто ценит качество и время выполнения заказа, RapidDirect может стать вашим золотым руном. Благодаря нашей инженерной поддержке вы можете воплотить свои проекты в реальность и в кратчайшие сроки превзойти своих конкурентов.

FAQ Какой метод гибки листового металла лучше всего?

Лучший метод гибки листового металла кажется надуманным, поскольку каждый метод служит разным целям и дает разные формы.Следовательно, лучший метод гибки листового металла будет зависеть от того, для какого материала нужно придать форму.

Легко ли гнуть листовой металл?

Сгибать стальные листы бывает непросто. Однако при чистом понимании процесса это очень просто. Вы должны понимать используемые методы и доступные инструменты. Вы можете просмотреть статью, чтобы ознакомиться с процессом.

Расчет допуска на изгиб, уменьшения изгиба и коэффициента К

В моем предыдущем посте я говорил о К-факторе, допуске на изгиб и уменьшении изгиба, а также о том, что они означают при проектировании листового металла.Теперь давайте посмотрим, как мы можем получить эти значения для конкретного листа.

Как я уже упоминал в своем последнем посте, вам нужно провести несколько тестов, чтобы вычислить эти значения для конкретного листа. Эти испытания включают изгиб некоторых образцов, а затем выполнение некоторых измерений и расчетов.

Рассмотрим лист толщиной 20 мм и длиной 300 мм, как показано на рисунке 1. Мы собираемся рассмотреть три сценария изгиба с тремя разными углами изгиба; 60, 90 и 120, и мы рассчитаем для них К-фактор, допуск на изгиб и вычет изгиба.Инструмент для гибки имеет радиус 30 мм, что означает, что наш внутренний радиус изгиба (R) составляет 30 мм. Начнем с изгиба на 90 градусов, что является наиболее простым сценарием.

Рисунок 1: Плоский лист

Угол изгиба 90 градусов

На рис. 2 показан лист, изогнутый с углом изгиба 90 градусов. Начнем с расчета допуска на изгиб. Отсюда мы можем рассчитать K-фактор и вычет изгиба. После сгибания листа нам нужно провести некоторые измерения, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2: изгиб на 90 градусов

Мы можем рассчитать длину ноги 1 и 2 следующим образом:

На нейтральной оси имеем:

В этой формуле начальная длина равна 300 мм. Заменив исходную длину, длину ножки 1 и 2 в приведенном выше уравнении, мы можем рассчитать допуск на изгиб следующим образом:

Мы знаем, что BA – длина дуги на нейтральной оси. Длину дуги для этого сценария можно рассчитать как:

Где R ’- радиус дуги на нейтральной оси.Подставляя значение допуска на изгиб в приведенное выше уравнение, мы получаем:

Теперь, если мы вычтем R из R ’, мы сможем найти расстояние от нейтральной оси (t) до внутренней поверхности:

Из уравнения К-фактора имеем:

Объявление службы Javelin SOLIDWORKS

Наши специалисты SOLIDWORKS могут настроить вашу среду так, чтобы ваша команда использовала полный набор из шаблонов , таблиц и библиотеки инструментов формования

Углы изгиба менее 90 градусов

Для нашего второго сценария мы собираемся обсудить расчеты для углов изгиба менее 90 градусов.В качестве примера мы будем использовать угол изгиба 60 градусов. Мы снова должны выполнить некоторые измерения, как показано на рисунке 3. Затем мы должны рассчитать длину ноги 1 и длину ноги 2.

Рисунок 3: изгиб 60 градусов

Начнем с вычисления длины ноги 1. Из рисунка 3 мы знаем, что

Где R – внутренний радиус изгиба, который в этом примере равен 30 мм. Мы можем рассчитать длину ноги 1 с помощью нескольких простых уравнений, как показано ниже:

Теперь посчитаем длину ноги 2:

.

Теперь, когда у нас есть длина опоры 1 и 2, мы можем снова использовать следующее уравнение для расчета допуска на изгиб:

Чтобы вычислить R ’, который представляет собой радиус дуги на нейтральной оси, мы можем использовать следующее уравнение:

A – это угол изгиба в приведенном выше уравнении, поэтому

Чтобы рассчитать расстояние нейтральной оси от внутренней грани (t), мы можем вычесть внутренний радиус изгиба из R ’:

И, зная t и толщину листа (T), мы можем вычислить K-фактор следующим образом:

Углы гибки более 90 градусов

Как и в предыдущих сценариях, давайте начнем с расчета длины ноги 1.

Рисунок 4: изгиб 120 градусов

На основании рисунка 4 имеем:

Далее рассчитываем длину ноги 2:

Теперь мы можем рассчитать допуск на изгиб:

Имея BA, мы можем рассчитать K-фактор:

Расчет вычета изгиба

Как объяснялось в моем первом посте, уменьшение изгиба можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

Где OSSB – внешняя неудача.OSSB определяется, как показано на рисунке 5, для разных углов изгиба и может быть рассчитан с помощью следующего уравнения:

Где A – угол изгиба, T – толщина листа, а R – радиус изгиба.

Рисунок 5: Внешнее понижение (OSSB) при разных углах изгиба

В следующем посте мы поговорим о таблицах сгибов и размеров в SOLIDWORKS и о том, как мы можем использовать вычисленные здесь числа для создания наших собственных таблиц сгибов и размеров.

Изготовление прямых изгибов – Ремонт металлических конструкций самолета

При формировании прямых гибов необходимо учитывать толщину материала, состав его сплава и состояние его состояния.Вообще говоря, чем тоньше материал, тем сильнее он изгибается (чем меньше радиус изгиба), а чем мягче материал, тем изгиб острее. Другими факторами, которые необходимо учитывать при выполнении прямых изгибов, являются допуск на изгиб, отступ, а также линия торможения или визирования.

Радиус изгиба листа материала – это радиус изгиба, измеренный на внутренней стороне изогнутого материала. Минимальный радиус изгиба листа материала – это самая крутая кривая или изгиб, до которого лист может быть изогнут без критического ослабления металла в месте изгиба.Если радиус изгиба слишком мал, напряжения и деформации ослабляют металл и могут привести к растрескиванию.

Минимальный радиус изгиба указан для каждого типа листового металла самолета. Минимальный радиус изгиба зависит от типа материала, толщины материала и состояния материала. Отожженный лист можно согнуть до радиуса, примерно равного его толщине. Нержавеющая сталь и алюминиевый сплав 2024-Т3 требуют довольно большого радиуса изгиба.

Гибка U-образного профиля

Чтобы понять процесс создания макета из листового металла, будут обсуждены этапы определения макета образца U-образного канала.[Рис. 1] При использовании расчетов допуска на изгиб следующие шаги для определения общей развернутой длины могут быть рассчитаны с помощью формул, диаграмм или пакетов программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM). Этот канал изготовлен из 0,040-дюймового алюминиевого сплава 2024-T3.

Рис. 1. Пример гибки U-образного канала

Шаг 1. Определите правильный радиус изгиба

Таблицы минимального радиуса изгиба можно найти в руководствах производителя по техническому обслуживанию.Слишком острый радиус приводит к растрескиванию материала в процессе гибки. Обычно на чертеже указывается радиус, который нужно использовать, но рекомендуется дважды проверить. Для этого примера компоновки используйте диаграмму минимального радиуса на рисунке 2, чтобы выбрать правильный радиус изгиба для сплава, состояния и толщины металла. Для 0,040, 2024-T3 минимально допустимый радиус составляет 0,16 дюйма или 5/32 дюйма.

Рис. 2. Минимальный радиус изгиба

Шаг 2. Найдите неудачу

Снижение может быть рассчитано по формуле или может быть найдено в диаграмме смещения, доступной в руководствах по техническому обслуживанию самолетов или в книгах источников, технического обслуживания и восстановления (SMR) [Рис. 3]

Рисунок 3.График снижения

Использование формулы для расчета неудачи

SB = понижение
K = K-фактор (K равно 1 для изгибов 90 °)
R = внутренний радиус изгиба
T = толщина материала
Поскольку все углы в этом примере равны 90 °, понижение рассчитывается следующим образом:

SB = K (R + T) = 0,2 дюйма
ПРИМЕЧАНИЕ. K = 1 для изгиба на 90 °. Для других изгибов, кроме 90 °, используйте таблицу К-фактора.

Использование карты неудач для поиска неудач

График отката – это быстрый способ найти откат, который полезен для открытых и закрытых поворотов, поскольку нет необходимости рассчитывать или находить К-фактор.Для расчета задержки доступны несколько пакетов программного обеспечения и онлайн-калькуляторов. Эти программы часто используются с программами CAD / CAM. [Рисунок 3]

• Введите внизу таблицу в соответствующем масштабе с суммой радиуса и толщины материала.
• Считайте до угла изгиба.
• Найдите отступ по соответствующей шкале слева.

Пример:

• Толщина материала 0,063 дюйма.
• Угол изгиба 135 °.
• R + T = 0,183 дюйма.

Найдите 0,183 внизу графика. Он находится в средней шкале.

• Считывание до угла изгиба 135 °.
• Найдите отступ в левой части графика по средней шкале (0,435 дюйма). [Рисунок 3]

Шаг 3: Найдите длину плоской линии размером

Размер прямой линии можно найти по формуле:

Квартира = MLD – SB

MLD = размер линии пресс-формы

SB = неудача

Плоскости или плоские части U-образного канала равны размеру линии формы за вычетом отступа для каждой из сторон и длины линии формы за вычетом двух отступов для центральной плоскости.Из центральной плоскости нужно вычесть два отступа, потому что эта квартира имеет изгиб с обеих сторон.

Плоский размер образца U-образного канала рассчитывается следующим образом:

Плоский размер = MLD – SB

Плоский 1 = 1,00 дюйма – 0,2 дюйма = 0,8 дюйма

Плоский 2 = 2,00 дюйма – (2 × 0,2 дюйма) = 1,6 дюйма

Плоский 3 = 1,00 дюйма – 0,2 дюйма = 0,8 дюйма

Шаг 4: Найдите допуск на изгиб

При выполнении изгиба или загиба металлической детали необходимо рассчитать допуск на изгиб или длину материала, необходимого для изгиба.Допуск на изгиб зависит от четырех факторов: степени изгиба, радиуса изгиба, толщины металла и типа используемого металла.

Радиус изгиба обычно пропорционален толщине материала. Кроме того, чем острее радиус изгиба, тем меньше материала требуется для изгиба. Тип материала также важен. Если материал мягкий, его можно очень резко согнуть; но если он жесткий, то радиус изгиба больше, а припуск на изгиб больше. Степень изгиба влияет на общую длину металла, тогда как толщина влияет на радиус изгиба.

Сгибание куска металла сжимает материал с внутренней стороны кривой и растягивает материал с внешней стороны кривой. Однако на некотором расстоянии между этими двумя крайностями лежит пространство, на которое не действует ни одна из сил. Это называется нейтральной линией или нейтральной осью и находится на расстоянии примерно 0,445 толщины металла (0,445 × T) от внутренней части радиуса изгиба. [Рисунок 4]

Рисунок 4.Нейтральная ось и напряжения в результате изгиба

Длина этой нейтральной оси должна быть определена так, чтобы можно было обеспечить достаточный материал для изгиба. Это называется допуском на изгиб. Это количество необходимо добавить к общей длине выкройки, чтобы обеспечить достаточный материал для сгиба. Для экономии времени при расчете допуска на изгиб были разработаны формулы и графики для различных углов, радиусов изгиба, толщины материала и других факторов.

Формула 1: допуск на изгиб 90 °

К радиусу изгиба (R) добавьте 1⁄2 толщины металла (1⁄2T). Это дает R + 1⁄2T или радиус окружности нейтральной оси. [Рисунок 4-128] Вычислите длину окружности этой окружности, умножив радиус нейтральной линии (R + 1⁄2T) на 2π (ПРИМЕЧАНИЕ: π = 3,1416): 2π (R + 1⁄2T). Поскольку изгиб на 90 ° составляет четверть окружности, разделите длину окружности на 4. Получается:

2π (R + 1⁄2T)
4

Это припуск на изгиб на 90 °.Чтобы использовать формулу для изгиба 90 ° с радиусом 1⁄4 дюйма для материала толщиной 0,051 дюйма, замените формулу следующим образом.

Допуск на изгиб = (2 × 3,1416) (0,250 + 1⁄2 (0,051))
4

= 6,2832 (0,250 + 0,0255)
4

= 6,2832 (0,2755)
4

= 0.4327

Допуск на изгиб или длина материала, необходимого для изгиба, составляет 0,4327 или 7⁄16 дюйма.

Формула 2: допуск на изгиб 90 °

В этой формуле используются два постоянных значения, которые эволюционировали в течение многих лет как отношение степеней изгиба к толщине металла при определении допуска на изгиб для конкретного применения. Экспериментируя с реальными изгибами металлов, авиастроители обнаружили, что точные результаты изгиба можно получить, используя следующую формулу для любой степени изгиба от 1 ° до 180 °.

Допуск на изгиб = (0,01743R + 0,0078T) N, где:

R = желаемый радиус изгиба
T = толщина металла
N = количество градусов изгиба

Чтобы использовать эту формулу для изгиба на 90 ° с радиусом 0,16 дюйма для материала толщиной 0,040 дюйма, замените в формуле следующим образом:

Допуск на изгиб = (0,01743 × 0,16) + (0,0078 × 0,040) × 90 = 0,27 дюйма

Использование таблицы допусков на изгиб для изгиба 90 °

На рисунке 5 радиус изгиба показан в верхней строке, а толщина металла – в левом столбце.Верхнее число в каждой ячейке – это припуск на изгиб на 90 °. Нижнее число в ячейке – это припуск на изгиб на 1 ° изгиба. Чтобы определить припуск на изгиб на 90 °, просто используйте верхнее число в таблице.

Рисунок 5. Припуск на изгиб

Пример: толщина материала U-образного канала составляет 0,040 дюйма, а радиус изгиба – 0,16 дюйма.

В верхней части таблицы допусков на изгиб найдите столбец с радиусом изгиба.156 дюймов. Теперь найдите блок в этом столбце, который находится напротив толщины материала (калибр) 0,040 в столбце слева. Верхнее число в ячейке (0,273), правильный допуск на изгиб в дюймах для изгиба под углом 90 °.

В Интернете доступно несколько программ расчета допуска на изгиб. Просто введите толщину материала, радиус и степень изгиба, и компьютерная программа вычислит допуск на изгиб.

Использование таблицы для других изгибов, кроме 90 °

Если изгиб должен быть отличным от 90 °, используйте меньшее число в блоке (допуск на изгиб для 1 °) и вычислите допуск на изгиб.

Рис. 6. Припуск на изгиб менее 90 °

Пример:
L-образный кронштейн, показанный на рисунке 6, изготовлен из алюминиевого сплава 2024-T3, а угол изгиба составляет 60 ° от плоскости. Обратите внимание, что угол изгиба на рисунке равен 120 °, но это количество градусов между двумя фланцами, а не угол изгиба от плоскости. Чтобы найти правильный угол изгиба, используйте следующую формулу:

Угол изгиба = 180 ° – Угол между фланцами

Фактический изгиб составляет 60 °.Чтобы найти правильный радиус изгиба для 60 ° изгиба материала толщиной 0,040 дюйма, используйте следующую процедуру.

1. Подойдите к левой стороне таблицы и найдите 0,040 дюйма.
2. Идите вправо и найдите радиус изгиба 0,16 дюйма (0,156 дюйма).
3. Обратите внимание на нижнее число в блоке (0,003034).
4. Умножьте это число на угол изгиба: 0,003034 × 60 = 0,18204

Шаг 5: Найдите общую развернутую ширину материала

Общую развернутую ширину (TDW) можно рассчитать после определения размеров квартир и припуска на изгиб.Для расчета TDW используется следующая формула:

TDW = Плоскости + (припуск на изгиб × количество изгибов)

Для примера с U-каналом это дает:

TDW = Квартира 1 + Квартира 2 + Квартира 3 + (2 × BA)

TDW = 0,8 + 1,6 + 0,8 + (2 × 0,27)

TDW = 3,74 дюйма

Обратите внимание, что количество металла, необходимого для изготовления канала, меньше, чем размеры внешней части канала (общие размеры линии формования составляют 4 дюйма). Это связано с тем, что металл следует по радиусу изгиба, а не от линии формования к линии формования.Рекомендуется проверять, чтобы расчетная TDW была меньше общих размеров литейной линии. Если рассчитанный TDW больше размеров линии пресс-формы, математические расчеты были неверными.

Шаг 6: Макет развертки

После создания развертки всей необходимой информации материал можно обрезать до нужного размера, и на нем можно провести касательные линии сгиба. [Рисунок 7]

Рисунок 7.Макет развертки

Шаг 7. Нарисуйте линии визирования на развертке

. Шаблон, представленный на рисунке 7, завершен, за исключением линии обзора, которую необходимо провести, чтобы помочь расположить касательную линию сгиба непосредственно в точке, где должен начинаться сгиб. Проведите линию внутри области допуска на изгиб, которая находится на расстоянии одного радиуса изгиба от касательной линии изгиба, которая проходит под передней балкой тормоза. Поместите металл в тормоз под зажим и отрегулируйте положение металла так, чтобы линия обзора находилась прямо под краем радиусной планки.[Рис. 8] Теперь прижмите тормоз к металлу и поднимите створку, чтобы сделать изгиб. Изгиб начинается точно на касательной линии изгиба.

Рис. 8. Визирная линия

ПРИМЕЧАНИЕ. Распространенной ошибкой является проведение визирной линии посередине зоны припуска на изгиб, а не на расстоянии одного радиуса от касательной линии изгиба, которая проходит под передней балкой тормоза.

Использование J-диаграммы для расчета общей развернутой ширины

J-диаграмма, часто встречающаяся в SRM, может использоваться для определения уменьшения или снижения изгиба и TDW компоновки плоского массива, когда известны внутренний радиус изгиба, угол изгиба и толщина материала.[Рис. 9] Хотя J-диаграмма не так точна, как традиционный метод компоновки, она предоставляет достаточно информации для большинства приложений. J-диаграмма не требует сложных вычислений или запоминаемых формул, потому что необходимую информацию можно найти в ремонтном чертеже или измерить с помощью простых измерительных инструментов.

Рис. 9. J-диаграмма

При использовании J-диаграммы полезно знать, открыт ли угол (больше 90 °) или закрыт (меньше 90 ° ), потому что нижняя половина J-диаграммы предназначена для открытых углов, а верхняя половина – для закрытых углов.

Как найти общую развернутую ширину с помощью J-диаграммы

• Поместите линейку на диаграмму и соедините радиус изгиба на верхней шкале с толщиной материала на нижней шкале. [Рисунок 9]
• Найдите угол на правой шкале и следуйте по этой линии по горизонтали, пока он не пересечется с прямой кромкой.
• Затем на диагонально изогнутой линии считывается коэффициент X (уменьшение изгиба).
• Интерполировать, когда X-фактор попадает между строками.
• Сложите размеры линии пресс-формы и вычтите фактор X, чтобы найти TDW.

Пример 1

Радиус изгиба = 0,22 дюйма

Толщина материала = 0,063 дюйма

Угол изгиба = 90º

ML 1 = 2,00 / ML 2 = 2,00

С помощью линейки соедините радиус изгиба (0,22 дюйма) вверху диаграммы с толщиной материала внизу (0,063 дюйма). Найдите угол 90 ° на правой шкале и следуйте по этой линии по горизонтали, пока она не встретится с линейкой.Следуйте по изогнутой линии слева и найдите 0,17 слева. Фактор X на чертеже равен 0,17 дюйма. [Рисунок 10]

Рис. 10. Пример 1 J-диаграммы

Общая развернутая ширина = (линия формы 1 + линия формы 2) – X-фактор

Общая развернутая ширина = (2 + 2) – 0,17 = 3,83 дюйма

Пример 2

Радиус изгиба = 0,25 дюйма

Толщина материала = 0.050 дюймов

Угол изгиба = 45º

ML 1 = 2,00 / ML 2 = 2,00

Рис. 11. Пример 2 J-диаграммы

На рисунке 11 показан угол 135 °, но это угол между двумя ножками. Фактический изгиб из плоского положения составляет 45 ° (180 – 135 = 45). С помощью линейки соедините радиус изгиба (0,25 дюйма) в верхней части графика с толщиной материала в нижней части (.050 дюймов). Найдите угол 45 ° на правой шкале и следуйте по этой линии по горизонтали, пока она не пересечется с прямой кромкой. Следуйте по изогнутой линии слева и найдите 0,035 слева. Фактор X на чертеже равен 0,035 дюйма.

Общая развернутая ширина = (линия формы 1 + линия формы 2) – X-фактор

Что такое коэффициент К при гибке листового металла?

K-фактор и Y-фактор листового металла определяют, как изгиб влияет на материал и насколько он позволяет изгиб.Когда листы металла изгибаются, верхняя поверхность сжимается, а нижняя расширяется. Граница внутри металла между этими двумя – это нейтральный радиус. В плоском металле эта граница равномерно делит толщину материала пополам, но смещается при сгибании металла.

Коэффициент К получается из отношения нейтрального радиуса к толщине материала на подготовленных диаграммах и имеет значение от 0,3 до 0,5. Y-фактор выглядит примерно так же, но он принимает во внимание напряжения, присущие материалу, что делает его более точным, чем K-фактор.

Как рассчитать K- и Y-факторы

Вы можете рассчитать K-фактор и Y-фактор для различных металлов, но они потребуют более сложных математических расчетов, когда вы выполняете их вручную, а не с использованием простого соотношения, найденного в Справочные материалы.

1. Как определить К-фактор

Если вы хотите найти значение К-фактора самостоятельно, вам нужно будет выполнить некоторые измерения с несколькими кусками металла. Вы должны знать внутренний радиус в дополнение к размерам до и после гибки.Вы можете использовать калибровочные штифты и измерители радиуса, чтобы найти эти значения, или попробовать оптический компаратор. Сначала используйте эту информацию, чтобы найти допуск на изгиб, BA. (BA = общее количество сформированных внутренних размеров – плоские размеры.)

Затем измерьте внутренний радиус Ir и дополнительный угол изгиба, который составляет 180 градусов минус включенный угол. Найдите толщину материала Mt, и вы получите информацию, необходимую для расчета K-фактора для гибки листового металла.

Чтобы найти K-фактор, разделите произведение 180 и BA на разницу между произведением числа pi, Mt и дополнительного угла изгиба к отношению Ir к Mt.Математически эта формула выглядит так:

K-фактор = {(180 x BA) ÷ [(π x Дополнительный угол изгиба x Mt) – (Ir ÷ Mt)]}

2. Определение Y-фактора для листового металла Гибка

Вам понадобится K-фактор, чтобы найти Y-фактор. Чтобы вычислить Y-фактор, вы должны умножить K-фактор на пи и разделить результат на два.

Y-фактор = (K-фактор x π) ÷ 2

Как K- и Y-факторы влияют на изгиб металла

K- и Y-факторы делают гибку металла более точной без повреждения материала.Как только вы знаете K-фактор, вы можете определить положение нейтральной оси после гибки в дополнение к тому, насколько материал удлиняется во время гибки.

Учет K- и Y-факторов при разработке нестандартных металлических деталей

Поскольку не все материалы имеют K-факторы или Y-факторы на диаграмме, вы можете рассчитать эти значения самостоятельно с выбранным металлом. Используя вышеупомянутые вычисления, вам не нужно полагаться на предустановленные значения при настройке собственных дизайнов.Эта способность позволит вам отойти от стандартов на таблицы.

При вычислении компенсации изгиба можно использовать K-фактор или Y-фактор. Уменьшение изгиба происходит из допуска на изгиб и внешнего отступа, OSSB. Умножьте внешнее отступление на два и вычтите допуск на изгиб из этого продукта, чтобы найти вычет изгиба, BD. OSSB – это тангенс угла изгиба, деленный на двукратную сумму внутреннего радиуса и толщины материала.

BD = (2 x OSSB) – BA

OSSB = tan (угол изгиба ÷ 2) x (Ir + Mt)

Напомним, что BA – это разница между полными сформированными размерами и плоскими размерами.Другой способ рассчитать это значение – использовать K-фактор или Y-фактор.

С K-фактором BA = {[(π ÷ 180) x Ir] + [(π ÷ 180) x K-factor] x Mt}

С Y-фактором , BA равен следующему: BA = [(π ÷ 2) x Ir + (Y-фактор x Mt)]

С помощью этих формул вы можете использовать рассчитанные вами K-фактор и Y-фактор, чтобы найти изгиб удержание.

Свяжитесь с APX York Sheet Metal для изготовления металла на заказ

Если вам нужны решения для изготовления металла на заказ, обратитесь к команде APX York Sheet Metal.