Как согнуть металлопрофиль: Можно ли гнуть профнастил? Как погнуть профлист правильно

alexxlab | 16.12.1992 | 0 | Разное

Можно ли гнуть профнастил? Как погнуть профлист правильно

Профнастил – отличный строительный материал для различных целей. Его применение в качестве различных несущих, ограждающих и декоративных элементов во многих случаев является наиболее рациональным по эксплуатационным и экономическим характеристикам.

Долговечность, привлекательный внешний вид, долговечность, простота монтажа и доступная цена – каждый из факторов привлекает. Сложности возникают только в тех случаях, когда профнастил необходимо закрепить не на ровной поверхности, а на основе, которая имеет дугообразную (арочную) форму или явно выраженные рельефы (один или несколько углов). В этом случае и задается закономерный вопрос: а можно ли гнуть профнастил.

Особенности профнастила и разновидности гибки

Для того, чтобы понять реален ли процесс гибки готового профнастила и как лучше выбрать технологию данного процесса, нужно понимание, что представляет собой профнастил и как он производится. Основой для популярного строительного материала служит тонкая листовая (поставляемая в рулонах) сталь – толщиной в доли миллиметра с предварительно нанесенным сплошным слоем полимерного покрытия. При обработке на специальном оборудовании заготовке придается определенная форма поверхности (волна).

Полученный профиль может отличаться как по конфигурации, так и по величине (ширине и высоте). Его особенности (в сочетании с толщиной листа) подразделяют все профлисты на три большие группы: стеновые, универсальные и несущие. Основное отличие листов – в прочностных характеристиках, которые тем больше, чем солидней «рельеф» волны.

В зависимости от целей различают несколько разновидностей гибки профнастила по геометрической ориентации:

• продольная – параллельно направлению основных «линий» профнастила;
• поперечная – параллельно контуру волны;
• косая – под определенным углом к основным зонам (сложно осуществима и на практике применяется крайне редко и только в зонах небольших размеров).

Особенности процессов гибки

Естественно, что чем тоньше металл, тем его согнуть проще. Продольная гибка в основном осуществляется в тем местах, где необходим «локальный» загиб небольшой части листа – например при повороте забора на 90 градусов или под другим углом. В таких случаях рекомендуется выбирать зону загиба по низу волны (в месте плотного контакта с основой).

Поперечная гибка сложнее тем, что при проведении необходимо будет деформировать («ломать») прочностной «каркас» волны. При этом процесс гибки по слоям металла сопровождается расширением в одной зоне и сужением в противоположной части. Это неизбежно приводит к неравномерным деформациям, смятию или другим повреждениям волны. Иными словами, при поперечном изгибе профнастила часто теряется «товарный» вид и нарушается целостность защитного покрытия.

Разновидность поперечной гибки можно назвать придание «арочной» формы. Из-за отсутствия острых углов такая операция менее «травмирующая» и при правильном расчете радиуса изгиба, позволяет получить ровную и прочную гнутую конструкцию. Однако специалисты советуют отказаться от самодельных «арок» в пользу промышленного изготовленного «гнутого» профлиста.

Инструмент для гибки профлиста

Самым простым инструментом для гибки профлиста является обычный молоток. Наметив линию сгиба, и проложив «основу» под нее, легкими (минимально травмирующими) усилиями – желательно через деревянную насадку лист постепенно сгибается до нужного угла. Такая процедура достаточно проста для продольной гибки и в большинстве случаев приводит к браку при поперечном виде.

В последнем случае рекомендуется использовать специальные (самодельные или фабричные) с различными типами привода и действия – от ручных, с простым механическим принципом до продвинутого гидравлического. Независимо от конструкции суть метода – в фиксации одной части с постепенным плавным выгибанием другой под нужным углом или с нужным радиусом.

Как согнуть профнастил и листогиб для профнастила

В последнее время профнастил стал очень популярным материалом, все чаще его используют в строительстве. С его помощью возводят хозяйственные постройки, гаражи, перекрывают крыши, ограждают участки… Сфера применения профилированного листа очень широка. И это не удивительно, ведь данный материал обладает множеством преимуществ – он прочен при своей легкости, долговечен и, что очень важно, пластичен (профилированные листы достаточно легко гнутся). Но не все знают, как можно легко сгибать профнастил. Об этом и поговорим.

Методы, которые позволяют гнуть профнастил

Самый простой и доступный способ, который помогает получить гнутый профнастил, это использование молотка. Работа в этом случае проста и не занимает много времени. Однако следует быть предельно аккуратным, ведь при неправильной работе молотком существует высокая вероятность получить некачественный изгиб.

Внимание!!! Наши читатели считают, что утренняя рыбалка – миф! Раскрыт секрет улова, необходимо всего лишь растворить 1 пакетик в 0,5 литрах воды читать далее…

При изменениях материала, чтобы не допустить ошибок, следует разбираться в структуре и свойствах профлиста. Именно от этих свойств зависит возможность сгибания и применения того или иного способа. Профлисты изготавливаются из горячеоцинкованной стали, иногда их покрывают полимером. Жесткость материалу обеспечивает профилирование, которое стандартно по длине — 12 и 6 метров, и в толщину может достигать до полутора миллиметров.

Что касается волн, то они бывают низкие и высокие и совершенно разными по форме – синусообразными, трапециевидными, закругленными. Любой из этих видов можно согнуть при необходимости. И для этого существует несколько способов. Устройства для гиба принято дифференцировать на пять типов в зависимости от привода:

1. Аппараты с пневматикой. Их работа происходит при помощи пневмоцилиндров
2. Станки, оборудованные электромеханикой – это стационарные механизмы, которые оснащаются приводными системами, электродвигателями и редукторами
3. Механические работают от энергии маховика
4. Станки с гидравлическими установками работают по гидравлическим принципам
5. Ручные – требуют мускульной силы рабочих, легко транспортируются

Содержание

• 1 Согнутые поперечно изделия
• 2 Варианты листогибочных устройств
• 3 Сфера применения листогибов с ручным управлением
• 4 Преимущества ручных аппаратов
• 5 Как сделать листогиб

Согнутые поперечно изделия

При помощи профилированных листов возможно изготовить самые разнообразные конструкции и изделия, в том числе поперечно-гнутые. Они расширяют строительные перспективы, дают возможность изготавливать изогнутые изделия, которые используются в оформлении коньков, карнизов, стеновых углов и так далее. Как видим, сфера применения гнутых материалов их профилированного листа весьма широка.

Чтобы создать арку, профнастил сгибается плавной дугой. В этом случае закругления могут быть выпуклыми или вогнутыми. Такие, арочные конструкции, нашли широкое применение в галереях, навесах и крышах, которые имеют гнутые поверхности. Все радиусы таких деталей имеют определенные несущие способности, которые зависят от того, какое расстояние между опорами, а также от типов выбранных профилей. Такая технология гнутья позволяет создавать довольно большие, но весьма легкие конструкции, например, ангары

Арочные профилированные листы прекрасно подходят для возведения ангарных помещений

Сгиб профнастила при помощи специализированного устройства не требует квалификационных или специальных знаний. Мелкомасштабные производства не требуют применения промышленных агрегатов. Но если такие производства масштабные, то ручные листогибы навряд ли помогут вам.

При деформации небольшого количества профнастила, дополнительные приборы ни к чему. Вы можете воспользоваться подручными средствами, которые имеются у каждого мастера. Так, вам понадобится обычный металлический уголок и прямая доска. Перед начало работы следует сделать пометки, по которым будет производится сгибание. Пометки делайте маркером. После этапа разметок, укладываем уголок на ровненькую поверхность, а сверху – профлист. По основанию к этой линии укладываем доску. При помощи ноги прижмите доску и надавите на ребро материала. Но надавливайте не слишком интенсивно, а так, чтобы металл поддался, здесь главное – не переусердствовать. Остальные операции выполняются в последовательности. Если на ребрах материал будет пучиться, простучите эти места молотком через брусок или киянкой.

Варианты листогибочных устройств

Мы уже упоминали о том, что согнуть профнастил поперек можно путем обработки материала молотком (кстати, существует вариант покупки уже согнутых листов). Но этот способ подходит не всегда. Намного выгоднее использовать специальные листогибы, их можно сделать самостоятельно.

Листогиб для профнастила может иметь разные устройства, которые зависят от предназначения изогнутого листа. Например, если предположительный гиб не превышает 2.5 см, можно не фиксировать основание листогиба с верстаком, а воспользоваться обычным зажимом тисками. Не забывайте, что из-за упругости металла вы не сможете согнуть его более, чем на 90 градусов. Лучше использовать металлические проставки.

Многие станки схожи с обычным прессом. Их конструкция включает матрицы, пуансоны и станины. Однако чаще всего такие приспособления применяются для промышленного производства, потому как нужен огромный опыт и мастерство для работы на таких станках, а еще они весьма травмоопасны.

Станок для производства профнастила

Определенные навыки помогут в создании проходного (протяжного) листогиба. В этом случае можно менять расположение валков и тем самым добиваться разных радиусов изгибов. Такое устройство может быть ручным или электронным.

В последнее время в продаже можно встретить уже готовые листогибочные установки. Однако их цена достаточно высока, и в некоторых случаях превышает 2000 долларов. В связи с этим особой популярностью и спросом пользуются самодельные листогибы.

Сфера применения листогибов с ручным управлением

Если ваше производство широкомасштабное, целесообразней приобрести агрегат промышленного производства. В мелкомасштабных же целях оптимально использовать ручной аппарат. Сегодня активно развивается строительство частных имений, а вместе с этим растет необходимость производства кровельных элементов, декоративных деталей, отливов и желобов. Все эти элементы вы легко изготовите ручным оборудованием.

Приобретение или самостоятельное изготовление ручного гибочного аппарата уже в скором времени окупится. Он занимает не много места, прост в плане обслуживания, легко эксплуатируется. Не нужно быть высококвалифицированным мастером, чтобы работать на такой установке, главное – пройти инструктаж и изучить механизм действия листосгиба.

Преимущества ручных аппаратов

Конечно, на стоимость аппарата в первую очередь влияет техническая характеристика. Самой распространенной конструкцией является поворотная система, в которой имеется гибочная балка. Цена такого станка минимальна. При этом одним работников может производиться профнастил из металлического листа до 1 мм толщиной, а при использовании листов из алюминия – с толщиной до 1. 25 мм.

Устройство ручного листогиба

Как видим, такой аппарат имеет массу преимуществ. При относительно невысокой цене, он высокомобильный, неприхотлив в обслуживании. Такой станок позволяет не только гнуть профнастил, но и заниматься производством востребованной и современной продукции. Рентабельность такого аппарата будет заметна уже спустя несколько месяцев.

Как сделать листогиб

Если же вам листогиб нужен в личное пользование для изготовления гнутого материала, и вы не преследуете целей создания на его основе большого бизнеса, покупать готовый станок просто нет необходимости.

Вы можете сконструировать его самостоятельно. С помощью самодельного устройства вы сможете делать более тысячи циклов, при этом вам не нужно перенастраивать или ремонтировать станок, а угол сгибания будет составлять до 120 градусов.

Чтобы сделать ручной листогиб для профнастила, вам понадобятся швеллер, щечка, подушка из дерева, рукоятка, струбцина, кронштейн, винты, балка для прижима и траверсы.

Сделать данное устройство вы можете из конструкционной стали стандартных параметров. Этот материал подойдет идеально, потому как под тяжестью он практически не гнется. По бокам полки швеллера используйте в виде клиньев, таким образом, вы снизите эпюр.

Реконструируя аппарат, держите ориентир на станину, и не забывайте: увеличивая размер станины, вы увеличиваете ее функциональность. Если в ваших планах – выполнение только стандартных работ, используйте станину в два метра, этого будет вполне достаточно.

Ручные листогибы легко доукомплектовываются разнообразными приспособлениями, что обеспечит многофункциональность вашего станка. Так, весьма удобно, когда на нем есть приспособление для резки. Такие станки не только гнут профнастил, но и нарезают его при необходимости.

Как производители металла могут справиться с деформациями при гибке профилей

Студенты Иллинойского технологического института наслаждаются тишиной. Эллиптическая труба, состоящая из множества изогнутых элементов, приглушает звук проходящих поездов. Изображение: AISC

Всякий раз, когда Кен Печо прогуливается по кампусу своей альма-матер, Иллинойского технологического института (ИИТ) недалеко от центра города, он поднимает глаза. Когда поезд CTA движется по рельсам, он наслаждается тишиной. Конечно, поезд не бесшумный, но он намного тише, чем мог бы быть в противном случае, благодаря эллиптической трубе, действующей как своего рода глушитель, изготовленной на предприятии Печо, компании Chicago Metal Rolled Products (CMRP). формирование пластин, уголков, труб, профилей и конструкционных балок более 100 лет. Окружающая пути CTA эллиптическая структура, состоящая из множества изогнутых элементов, гасит шум проходящих поездов, к большому облегчению студентов IIT, обучающихся в здании всего в нескольких футах от них.

Печо вспомнил эту историю во время презентации на конференции NASCC Steel Conference 2019, проходившей в Сент-Луисе и организованной Американским институтом стальных конструкций (AISC). Во время презентации на конференции он представил новую публикацию AISC «Руководство по проектированию 33: Проектирование изогнутых элементов».

«Это действительно следует рассматривать как библию изогнутых элементов», — сказал он. «Если вы занимаетесь изготовлением изогнутых металлов в своем ежедневном графике, это то, что вы должны иметь в своей библиотеке».

В руководстве по проектированию подробно рассматривается тема презентации Pecho, которая становится все более актуальной для гибочных станков, где в последние годы наблюдается значительный всплеск спроса на изогнутые профили, включая круглые, эллиптические, квадратные и прямоугольные трубы; открытые профили; и конструкционные балки. Доклад Печо касался дисторшна.

«Главная проблема, с которой мы сталкиваемся при использовании изогнутых металлов, — это искажение», — сказал он. «Но мы не можем полностью устранить искажения. Это просто невозможно. Итак, теперь возникает вопрос, как мы проектируем для изгиба? Что мы можем сделать, чтобы способствовать успешному исходу искривленного члена?»

Связь экономит деньги

Самые успешные проекты, включая изогнутую эллиптическую трубу, окружающую железнодорожные пути CTA, были разработаны с учетом искажений. Печо вспомнил работу, в которой одна прямоугольная изогнутая трубка была соединена с прямой прямоугольной трубой, ситуация, когда проблемы с искажениями были очевидны, особенно с учетом малого радиуса изогнутой трубы.

Форма прямоугольной трубы сместится лишь незначительно, так что сама по себе искаженная форма заготовки не будет заметна. Но это не относится к сварщику, который будет соединять изогнутые и прямые детали вместе. Решение заключалось в компромиссе: мастерская согнула профиль, но затем оставила несколько футов непогнутой прямой секции возле конца трубы. Затем производитель обрезал эту трубку на несколько дюймов впереди изгиба, достаточно места для рассеивания эффектов искажения в секции кривой, возвращая диаметр трубки к его номинальному размеру.

К счастью, в этой ситуации подключение, скрытое за стеной, не имело косметического значения. Если бы это было так, разработчикам, возможно, пришлось бы пересмотреть тип соединения или конструкцию. Опять же, само по себе искажение изогнутой заготовки не было заметно. Но при соединении с прямым членом эффекты искажения были очевидны. Такие косметические недостатки могут не иметь значения. Несмотря на это, признание и планирование этого искажения на переднем конце, прежде чем какой-либо металл будет согнут, может иметь огромный смысл.

Требования к внешнему виду и соединению

В новом руководстве AISC указано, как различные уровни искажений влияют на прочность элемента. Например, чтобы рассчитать определенные прочностные характеристики изогнутой двутавровой балки, разделите дельту неплоскостности (разницу от номинальной), которую создает искажение, на толщину материала. Результаты до определенного момента не показывают значимого изменения силы члена; но по мере того, как искажение выходит за пределы этой точки, член действительно ослабевает. Локальные искажения могут быть особенно проблематичными. Все эти расчеты, конечно же, зависят от требований к прочности приложения, и руководство по проектированию AISC разъясняет все особенности.

Большинство проблем с деформациями не связаны со структурной целостностью или прочностью. Как объяснил Печо, качественные гибочные станки никогда бы не подумали о том, чтобы получить изогнутый участок, настолько ослабленный из-за деформации, что это может создать угрозу безопасности. Но проблемы возникают, когда речь идет о косметике, которая имеет особое значение в архитектурно-открытых стальных конструкциях (AESS) и подобных работах, а также о требованиях к соединениям.

РИСУНОК 2 Это соединение показывает влияние усадки на стальные элементы. Прямоугольная трубка слева была изогнута по малому радиусу и, следовательно, претерпела небольшую усадку поперечного сечения трубок в плоскости изгиба. Усадка не заметна невооруженным глазом, пока она не будет соединена с прямым отрезком.

Изогнутая трубка, соединенная с прямой трубкой, не будет иметь такой же профиль кромки (см. рис. 2). Это может иметь или не иметь большого значения, в зависимости от метода подключения и косметических требований. Но если проектировщику нужен круговой сварной шов с полным проплавлением, подгонка элементов действительно имеет значение. Иногда изготовители используют гидравлические домкраты на внутреннем диаметре, чтобы слегка приоткрыть его, чтобы он мог стыковаться с прямой трубой. Это выполнимо, но отнимает много времени, дорого и, возможно, совершенно не нужно, если работа была разработана с учетом искажений.

Как течет металл

Решетчатая структура металлической заготовки имеет так называемые плоскости скольжения, которые взаимодействуют при формовании. «При постоянной производительности, — объяснил Печо, — металл имеет тенденцию приобретать почти жидкие характеристики».

Когда труба, балка или открытая секция изгибаются, сжатие происходит по внутреннему радиусу, а растяжение — по внешнему. Неконтролируемые, особенно на тонкостенных заготовках, эти силы создают локальные искажения, такие как сморщивание или коробление по внутреннему радиусу, утончение стенки и усадку по внешнему радиусу, а также искажение и овальность общей формы профиля.

Квадратная труба может трансформироваться в трапецию с чрезмерным ростом по размеру внутреннего радиуса, сопровождающимся усадкой по внешнему радиусу и к профилю поперечного сечения в плоскости изгиба. Прямоугольные трубы, оставленные без поддержки во время гибки, могут стать вогнутыми, особенно на внутренней радиусной стенке. Стенка и полки конструкционных балок могут волноваться.

Опытный профилегибщик распознает почти текучую природу материала во время гибки. В некотором смысле, сжатие и растяжение заставляет металл, находящийся под постоянной текучестью, «течь» определенным образом и в определенные неограниченные области. Рассмотрим изгиб прямоугольной трубы. Если силы натяжения, тянущиеся к внешней стене, вызывают чрезмерное растяжение, эта стена может сжиматься, что, в свою очередь, влияет на то, как металл «течет» или перемещается в другом месте. Рост и усадка металла идут по пути наименьшего сопротивления. А в неподдерживаемой ситуации из-за противодействующих сил сжатия и растяжения этот путь может быть направлен к нейтральной оси элемента и часто смещен внутрь изгиба; следовательно, внешняя стена также может стать вогнутой. Эти силы растяжения в сочетании со сжатием внутреннего радиуса вызывают увеличение внутреннего размера стенки. Когда деваться некуда, металл на внутренней стенке прогибается и снова становится вогнутым (см. рис. 3).

Как объяснил Печо, прямоугольная труба — это лишь одна из многих форм, которые профилегибщики должны «считывать» при настройке и эксплуатации машины. Они должны предсказать, какие области заготовки будут увеличиваться, а какие сжиматься, и настроить машину, инструменты и процедуру для каждой из них. Опять же, цель не в том, чтобы устранить искажения. Вместо этого операторы стремятся контролировать, как силы растяжения и сжатия воздействуют на заготовку, путем выбора станка и инструментов, а также движений во время операции гибки, чтобы контролировать, где происходит рост и усадка. Все это сделано таким образом, чтобы не повлиять на конструктивный замысел и требования к прочности готового продукта.

Гибка профилей 101

Роликовые гибочные станки формируют профили горячей или холодной гибкой. Горячая гибка включает в себя индукционную гибку, при которой к профилю применяется узкая полоса тепла, когда гибочный рычаг поворачивается, чтобы (обычно) сделать изгиб с очень малым радиусом.

Холодная гибка, как следует из названия, изгибает заготовку в холодном состоянии. Иногда холодная гибка больших профилей происходит на ротационном волочильном станке. Когда-то использовавшиеся в основном только производителями труб, ориентированными на работу с относительно небольшими диаметрами, некоторые большие ротационные вытяжные машины могут сгибать заготовки диаметром 10, 15 и даже 17 дюймов. CMRP, например, имеет ротационную волочильную машину для труб диаметром до 10 дюймов. Тем не менее, для этих станков требуется обширная оснастка, в том числе шлифовальные матрицы (которые уменьшают образование складок на внутреннем радиусе), гибочные матрицы, а иногда и внутренние оправки, все из которых недешевы.

Трехвалковый гибочный станок — это рабочая лошадка в отрасли. Машина имеет три треугольных валка с гидравлическим приводом. В типичной горизонтальной конфигурации, если смотреть сверху, материал подается между двумя верхними валками и одним нижним валком до тех пор, пока конец материала не коснется дальнего вала. Расстояние между серединой дальнего валка и серединой нижнего валка называется длиной захвата (см. рис. 4), что обеспечивает рычаг для создания усилия, необходимого для создания изгибающего момента. Чем больше длина хвата, тем больше у вас рычагов. Недостаток: в большинстве случаев материал в пределах этой длины захвата необходимо утилизировать, что является причиной того, что большинство гибочных роликов запрашивают материал немного длиннее, чем требуется.

Диаметр 20 дюймов. труба может потребовать 4 фута. длина захвата на каждом конце, однако, как объяснил Печо, длина захвата зависит от множества факторов, включая тип станка, настройку и инструменты. Но вообще говоря, чем меньше диаметр заготовки, тем меньшая длина захвата требуется. Соображения по настройке также меняются в зависимости от ориентации заготовки, то есть изгибается ли она по более длинной прочной оси (сложный способ) или вдоль более короткой слабой оси (простой способ).

РИСУНОК 3 В этом экстремальном примере неконтролируемый рост и усадка привели к заметной вогнутости на внутренней и внешней стенках.

Операторы стремятся согнуть заготовку за как можно меньшее количество проходов. Для этого они выбирают один из двух подходов: асимметричный или симметричный изгиб. Симметричный изгиб происходит, когда оператор использует все три валка для создания изгибающего усилия, когда он пропускает заготовку вперед и назад через трехвалковую пирамиду. В идеале асимметричная гибка происходит всего за один проход, поскольку оператор полагается на дальний верхний и единственный нижний валок (отсюда и термин «асимметричный») для создания изгибающего усилия. Операторам может потребоваться проработать материал еще раз, особенно если они выполняют необычную или сложную работу; но если они это делают, изгиб обычно очень незначителен.

Симметричная гибка занимает больше времени, но, как объяснил Печо, это гораздо «более безопасный» процесс, который часто выполняется операторами с меньшим опытом. Тем не менее, операторы не могут выполнять слишком много проходов, иначе они рискуют переработать материал. Все это упрочнение изменяет то, как материал сжимается и растет, и часто оставляет заготовку с неприемлемым уровнем деформации поперечного сечения.

Для трубчатых профилей симметричный изгиб также ограничивает тип внутренних опор, которые операторы могут вставить в заготовку. Они по-прежнему могут набивать внутренний диаметр песком, что является одним из старейших методов, которые до сих пор используются для смягчения искажений. Или они могут полагаться на другие творческие методы. Печо описал несколько случаев, когда операторы сгибали высокую тонкую прямоугольную трубку до очень малого радиуса, вставляя в нее несколько трубок меньшего диаметра. Конечно, эти внутренние трубки не могут быть удалены после изгиба; они застряли там навсегда. Пока повышенный вес является приемлемым, он не должен негативно влиять на требования к конструкции заготовки.

Оправки нельзя использовать при втором проходе, иначе они навсегда застрянут внутри заготовки, что является одной из причин (помимо повышения производительности) того, что опытные операторы выполняют асимметричную гибку. Подобно оправкам, используемым при гибке с вращательным вытягиванием, они используются при гибке профиля с тремя валками для поддержки внутреннего диаметра заготовки при приложении изгибающего момента, сводя к минимуму ямки, вмятины, вогнутости или другие признаки неконтролируемой деформации.

Вероятность неконтролируемого искажения возрастает при каждом изменении радиуса. Это, конечно, включает начальный момент, когда впервые индуцируется радиус. Начальное давление от инструмента вызывает локальные силы, особенно при асимметричном изгибе или в других случаях, когда оператору необходимо согнуть профиль за минимальное количество проходов, чтобы избежать переутомления и прямого разрушения материала.

Недостаточная длина захвата может усугубить проблему. «Если у нас недостаточная длина захвата, вы увидите вмятину в том месте, где нижний ролик изначально касался материала», — сказал Печо. «Но если вы обеспечите достаточную длину захвата, вы можете затем отрезать деталь обратно по «хорошей дуге» за вмятиной, чтобы в конечной заготовке вмятины не было».

В заготовках со сложными радиусами снова могут возникать дополнительные напряжения, особенно если радиус «уменьшается» последовательно до все более и более узких радиусов. «Во время каждого шага вы обычно видите различия в форме профиля», — сказал Печо. «Различия могут быть незначительными. Все зависит от желаемой формы, радиусов и толщины стенок».

Цель состоит в том, чтобы сделать все эти «изменения формы» и другие эффекты искажения незначительными. Первоначальные усилия в идеале возникают на этапе проектирования, включая выбор радиуса (или радиусов) элемента, его размеров и типа формы, и особенно толщины его стенки. Каждая работа уникальна, но, как правило, более толстый материал, будь то открытые или трубчатые профили, помогает смягчить неблагоприятные последствия деформации.

Выбор материала тоже имеет значение. У операторов больше опыта работы с обычным материалом. Если опытный оператор получает материал, изготовленный из более твердой и прочной абразивостойкой стали, такой как AR 500, он, как правило, знает, как формируется такой материал, а это означает, что у него больше шансов изогнуть элемент до желаемой формы всего за один проход с минимальными повреждениями. искажение.

Способ производства профилей также имеет значение, особенно для труб прямоугольного и квадратного сечения. Как объяснил Печо, некоторые трубки формируются непосредственно из змеевика, а затем в виде прямоугольника; другим придают круглую форму, а затем придают прямоугольную или квадратную форму.

РИСУНОК 4 Длина захвата — это расстояние между дальним верхним и нижним валками. Чем больше длина рукоятки, тем большее усилие должна иметь машина, чтобы вызвать изгиб. Симметричный изгиб происходит путем направления заготовки вперед и назад за несколько проходов. При асимметричной гибке дальний верхний валок (верхний слева на этом изображении) и нижний валок используются для создания гибки, часто за один проход.

Эта дополнительная работа имеет значение, которое может повлиять на то, как операторы профильной гибки настраивают свои машины. В некоторых случаях дополнительное упрочнение, возникающее при определенных технологиях производства труб (таких как формирование круглой, а затем прямоугольной формы вместо непосредственного формирования прямоугольника), на самом деле вызывает напряжение при холодной обработке боковых стенок трубы. Помогает это или мешает операции гибки, зависит от приложения. В некоторых случаях упрочнение помогает смягчить эффект искажения при изгибе с малым радиусом, иногда немного облегчая однопроходный изгиб. С другой стороны, более жесткая стенка также может увеличить вероятность чрезмерной обработки материала, в зависимости от того, сколько проходов использует оператор, и степени изгиба.

Гибка открытых и закрытых профилей

Независимо от того, гнут ли оператор открытые или закрытые профили, выбор инструмента имеет решающее значение. Инструменты должны соответствовать профилю, но не быть настолько тугими, чтобы негативно повлиять на усадку и рост заготовки. Слишком туго затянутый инструмент может вызвать локальную деформацию и, в худшем случае, фактически выдолбить поверхность материала.

Когда операторам необходимо согнуть открытый профиль, например угол или балку, в их распоряжении меньше инструментов для уменьшения деформации. Помимо выбора инструмента и подгонки, гибочные станки должны выбрать станок правильного размера, с достаточной грузоподъемностью и достаточной длиной захвата — достаточной, чтобы обеспечить необходимое усилие для уменьшения деформации, но не настолько длинной, чтобы потребовалось чрезмерно длительное жертвоприношение. прямой участок. Многие современные трехвалковые гибочные станки также имеют тяговые узлы, поддерживающие полки балки для смягчения деформации (см. рис. 5).

Когда операторы работают с трубчатыми секциями, они могут решить использовать оправку, и в этом случае то, как эта оправка подходит, может иметь решающее значение. Когда гибочный валок получает материал, оператор обычно измеряет внутренний и внешний диаметр, чтобы убедиться, что они находятся в пределах допустимого диапазона стана, а затем выбирает или заказывает подходящую оправку.

Допуски на фрезерование также добавляют сложности. Если оправка обрабатывается в соответствии с нижним пределом допуска трубы, а полученный материал находится на верхнем пределе допуска, оправка может не обеспечивать достаточную поддержку. И наоборот, слишком плотная оправка может препятствовать росту и усадке материала, что может привести к локальной деформации. Если допуски особенно критичны, производители инструментов для оправки запрашивают несколько футов материала, чтобы убедиться, что оправка спроектирована по размеру.

Проектирование с учетом деформации

В руководстве по проектированию от AISC указаны стандартные допуски для изогнутой стали, рассчитанные по внутренней хорде и внутренней или средней ординате возвышения (см. рис. 6). Если элемент имеет длину 10 футов или менее, стандартные допуски допускают +/- 0,125 дюйма на возвышении посередине ординаты. «Но чем длиннее член, тем больше отклонение допускается на этом среднем подъеме», — сказал Печо. Несмотря на это, допуски могут меняться в зависимости от различных факторов, все из которых указаны в руководстве AISC.

Однако руководство AISC не содержит стандартов допустимых отклонений от искажений. Как объяснил Печо, допуски на искажения варьируются от магазина к магазину и даже от работы к работе. Как правило, многие первоклассные гибочные станки стремятся поддерживать допуск (по сравнению с номинальным размером) на 5 % роста и 5 % усадки для труб квадратного и прямоугольного сечения и незамкнутых форм, а также 5 % овальности для круглых форм (см. рис. 7). ). По мере того, как размеры труб становятся большими, особенно с трубами «гигантского размера», этот показатель допуска для усадки, роста и овальности может составлять от 7% до 10% и по-прежнему считаться приемлемым при расчетах пониженной прочности.

Эти цифры являются максимально допустимыми допусками деформации, которые рекламирует гибочный станок, хотя типичная работа может быть сформирована с гораздо более жестким допуском. «Мы видим, что допуски на искажения изогнутых квадратных и прямоугольных полых структурных профилей обычно составляют от 1% до 2%», — сказал Печо. Он добавил, что если присмотреться, то можно увидеть искажение, например небольшую вогнутость на внутренней радиусной стенке. «Но это все еще структурно звуковая часть».

Несмотря на это, структурная целостность является истинной мерой пригодности изогнутого элемента к эксплуатации, поэтому в руководстве по проектированию AISC подробно описаны уравнения, показывающие, как определенная степень деформации влияет на прочность заготовки. После проверки прочности осталась одна проблема, связанная с требованиями к подгонке.

Как и многие другие предприятия металлообрабатывающей промышленности, гибочные станки и изготовители в некоторых случаях могут «заставить это работать», но этот процесс требует больше времени и денег. Зачем мучиться, если достаточно более толстой боковой стенки? Иногда экономия на общих затратах по проекту (время формовки, возможность задержки и т. д.) намного превышает стоимость легко поддающегося гибке материала с более толстыми стенками, даже при заоблачных ценах на материалы. Учет искажений изогнутых элементов с самого начала — при открытом общении между проектировщиком, изготовителем и гибочным роликом — может предотвратить множество ненужных головных болей.

Гибка профилей, труб коробчатого сечения и металлических труб

Различия, материалы и конечное использование профилей, труб коробчатого сечения и труб в мире холодной деформации.

Гибка и гибка металлических труб, труб коробчатого сечения и профилей – это виды деятельности, которые традиционно относятся к металлургической промышленности. Это касается обработки металлов, которая касается их деформации методами гибки и валковой гибки .

В конце восьмидесятых годов рыночный спрос более или менее ограничивался гибкой изделий, сечения которых были очень простыми; почти всегда это были трубы (круглые) или трубы коробчатого сечения (квадратные).

С течением времени рынок стал более требовательным. С одной стороны, число промышленных применений , в которых применялись металлические трубы и профили, заметно увеличилось за последние десятилетия. С другой стороны, трубы и профили, которые сами по себе конструктивные элементы начали использоваться дизайнерами во всем мире как элементы конструкции .

Последствиями этого были:

• Повышенное внимание к отделке поверхности профилей и труб;
• Расширение номенклатуры геометрических фигур и радиусов изгиба;
• Большая сложность технических чертежей ;

 

В дополнение ко всему этому возникла параллельная потребность, прежде всего в связи с возросшей конкуренцией «глобального рынка» и необходимостью заметного сокращения времени производства.

Появление станков с ЧПУ, LASER TUBE и программного обеспечения 3D h4

Инновации, необходимые для промышленного прогресса, стали возможными только благодаря развитию новых технологий, машин и оборудования, которые произвели революцию в процессах и методах кривизны и каландрирования .

В течение последних тридцати лет этот конкретный сектор металлургической промышленности действительно был объектом непрерывного развития, что стало возможным, в частности, благодаря охвату электроника в производственные процессы.

Например, мы думаем о внедрении станков с компьютерным управлением (ЧПУ) после появления технологии, которая позволила лазерную резку металлов . Совсем недавно было представлено программное обеспечение 3D , благодаря которому можно определить критические аспекты процесса деформации металлических труб даже на этапе проектирования.

 

Конкретный пример

Кабины тракторов изначально изготавливались из изогнутой трубы круглого или коробчатого сечения. Это был простой процесс, такой же простой, как и геометрическая форма кабины. Промышленный прогресс последних двадцати лет привел к замене труб специальными изогнутыми профилями .

Эти профили, обычно из стали , в дополнение к приданию кабине более современного эстетического вида, позволили обновить форму кабины. Использование специальных стальных профилей вместо труб и коробчатых профилей дало несколько преимуществ:

• Сборка секций со стеклом и дверью;
• повышение качества готового продукта.

 

Обработка специальных профилей для кабин сельскохозяйственных машин является одним из важнейших направлений деятельности нашей компании.

Производство этих профилей стало возможным только благодаря установке гибочного станка с компьютерным управлением , что гарантирует большую точность гибки и значительное сокращение времени производственного процесса.

Для того, чтобы провести технико-экономический анализ обработки проекта, мы используем новейшее программное обеспечение 3D ; это помогает нам определить любые критические аспекты и заранее разработать необходимые решения (относительно производственного процесса).