Гибка металла: методы и технологические особенности. Технология гибки листового металла в холодном состоянии Способы гибки изделий из металла

В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.

При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время.

Сгибание металла выполняют без сварочных швов, что позволяет избежать коррозии в дальнейшем и получить изделие повышенной прочности. Деформация не требует значительных усилий и выполняется, как правило, в холодном состоянии.

Исключение составляют твердые материалы, вроде дюрали или углеродистых сталей. Технология гибки листового металла разрабатывается соответственно поставленным задачам в таких вариантах, как:

• радиусная,
• многоугловая,
• одноугловая,
• п-образная.

Отдельный случай - сгибание с растяжением. Данную технологию применяют при изготовлении деталей с большими радиусами гибки, небольшого диаметра. При изготовлении деталей своими руками, процесс сочетают с такими операциями, как резка или пробивка.

Для обработки в домашних условиях хорошо подходят мягкие виды металлов и сплавов, такие как латунь, медь, алюминий. Изготовление изделий методом сгибания выполняется на вальцовочных или роликовых станках, либо вручную.

Последняя процедура довольно трудоемкая. Гибку производят при помощи плоскогубцев и резинового молотка. Если лист небольшой толщины, используют киянку.

Как выполнить гибку под прямым углом

Для сгибания скобы из металлического листа потребуется набор инструментов и приспособлений, состоящий из:

• тисков,
• молотка,
• электропилы,
• бруска,
• оправы.

Длина полоски изготавливается по схеме, с тем расчётом, что на каждый загиб должен приходиться запас по 0,5 мм, плюс еще миллиметр на сгибы с обеих сторон. Заготовку помещают в тиски с угольниками. Зажимая её по линии сгиба, обрабатывают молотком.

После этого будущую скобу разворачивают в тисках, зажимают оправой и бруском, формируют другую сторону. Заготовку вытаскивают, отмеряют необходимую длину сторон, выполняя загибы по низу.

Треугольником сверяют правильность угла, подправляя молотком неточности. При выполнении обеих операций, заготовку поджимают бруском и оправой. Готовую скобу подпиливают до нужного размера.

Как изготовить листогибочный станок самому

Для придания металлу нужной конфигурации, жестянщики используют листогиб. Но как поступить мастеру, у которого специального оборудования под рукой нет?

На деле вопрос, как гнуть листовой металл в домашних условиях, решается просто. Достаточно использовать собственную смекалку и элементарные приспособления, чтобы изготовить простенький станок.

Чтобы изготовить сгибатель для металлического профиля, потребуются:

• двутавровая балка 80 мм,
• крепеж (болты),
• петли,
• уголок 80 мм,
• струбцины,
• пара рукояток.

Понадобится также и устойчивый стол, на котором закрепляют готовый станок.

Основу устройства составляет двутавровая балка, к которой двумя болтами прикручивают уголок, удерживающий заготовку в процессе сгибания. Под него методом сварки крепятся три дверные петли. Вторую их часть приваривают непосредственно к уголку.

Чтобы станок легко поворачивался во время сгибания листового металла, к нему с двух сторон приделывают ручки. Струбцинами готовый станок крепят к столу. Перед укладкой заготовки уголок откручивают или приподнимают. Лист прижимают, выравнивают по краю и загибают, поворачивая станок за рукояти. Самодельное устройство годится только для обработки заготовок незначительной толщины.

Сгибание металлического листа при помощи молотка

Для того чтобы выполнить гибку листа толщиной до 1,2 мм под прямым углом, используют простейшие инструменты - плоскогубцы (струбцины) и резиновый молоток.

Обработку производят на ровном деревянном бруске. Линию сгиба прочерчивают при помощи карандаша и линейки. Затем лист зажимают плоскогубцами так, чтобы их концы пришлись точно на линию разметки.

Край постепенно отгибают вверх, продвигаясь вдоль сгиба. После того, как угол приблизится к 90 градусам, лист помещают на брусок и при помощи молотка окончательно выравнивают.

Таким образом изготавливают узкие детали, например кромки из жести.

Совет: резиновый или деревянный молоток используют, чтобы на металле не образовались вмятины. Если сгибание выполняется обычным инструментом, в качестве прокладки нужно взять текстолитовую пластину.

Сгибание листа толщиной до 2 мм удобно проводить на рабочем столе. Металл располагают так, чтобы линия разметки приходилась на кромку. Под обрабатываемый материал подкладывают стальной уголок.

Лист зажимают в тисках при помощи двух деревянных брусков. Сгибание производят при помощи молотка, простукивая металл от одного конца к другому. Край листа при этом направляют вниз так, чтобы в итоге он полностью лег на закрепленный по краю стола уголок. Этим способом изготавливают изделия любой ширины, в том числе ящики или мангалы.

Изготовление трубы без применения станка

Домашние умельцы изобрели массу способов сгибания металлического листа в трубу без применения станка.

Предлагаем рассмотреть простейший вариант с использованием походящей по размерам болванки. Изготавливают её из старой трубы подходящего диаметра.

Лист металла раскладывают на полу, отрезают от него кусок нужной длины. Чтобы определить нужный размер, требуемый диаметр трубы умножают на 3,14 и прибавляют 30 мм на шов.

К болванке с двух сторон приваривают перпендикулярно одна к другой по паре трубок. В их отверстия должен свободно вставляться лом.

Чтобы воспользоваться приспособлением, потребуются усилия трех человек. Болванку укладывают на край листа. Один человек встает сверху, двое других накручивают металл на болванку, проворачивая лом на 90 градусов.

Такой технологический процесс, как гибка листового металла представляет собой своеобразную технологическую операцию штамповки. В результате воздействия штампов на плоский лист металла получают изогнутую деталь со всеми необходимыми параметрами, заданными чертежом. То есть из обычного плоского металла можно создать пространственную фигуру нужных параметров.

Разновидности и применение процесса гибки листов металла

Есть несколько видов гибки листового металла :

• Одноугловая гибка,


• Двухугловая гибка,


• Многоугловая гибка,


• Закатка,


• Завивка


• Чеканка,


• Плющение.

Применение таких изогнутых деталей довольно широкое, в каждой сфере деятельности нам встречаются листовые изделия из металлов и сплавов, которые были подвергнуты какой-либо обработке и сгибанию для придания нужной формы. Гибка листового металла применима:

• Для автомобильных компонентов;


• Для мебели;


• Для дверей;


• Для деталей, предназначенных для железнодорожной отрасли промышленности;


• В авиации;


• В электронике;


• В судостроении;


• В строительстве.

Несмотря на то, что процесс кажется довольно простым и быстрым, технология гибки листового металла – сложная и требующая внимания работа. Чтобы согнуть металл в виде листов, необходимо приложить мощную силу, особенно это касается изделий большой толщины.

Перед тем, как начинать технологический процесс гибки металла, необходимо составить полный список требований к конечному изделию. К наиболее важным факторам относят:

• Определение точного угла гиба изделия;


• Определение постоянного угла гиба на всей длине;


• А также определение плоскостности отгибаемой поверхности.

Эти три фактора и определяют идеальный угол сгиба металлического листа.

Для сгибания листов металла применяются специализированные станки, которые подгоняют исходный металл под все заданные параметры. Подобные станки могут согнуть лист металла и сформировать идеальное изделие с требуемой конфигурацией.

На гибку листов металла похож такой технологический процесс, как сварка. Однако затраты на проведение сварки и длительность проведения операции в этом случае будут намного больше. Именно поэтому гибка листового металла является наиболее подходящим вариантов для эффективности производства.

Одноугловая, или свободная, гибка листов металла

Что касаемо видов гибки листов, то одноугловая гибка представляет собой простейший процесс гибки, при котором внутренние поверхности листового металла сжимаются под воздействием внешней силы, а внешние поверхности растягиваются. Таким образом, лист металла сгибается под одним углом. Этот метод еще называют свободной гибкой металла.

Особенность свободной гибки листового металла заключается в том, что оборудование, которое позволяет выполнять этот процесс, состоит из так называемой матрицы, действующей непосредственно на лист металла, и стенок, на которые этот лист опирается при давлении матрицы. Между стенками и листом есть воздушный зазор.

Если же воздушный зазор отсутствует, а стенки плотно прилегают к листу металла, то этот метод называется калибровка.

Преимущества свободной гибки

К плюсам данного метода можно отнести:

• Возможность получить любой угол сгиба металла: от показателя угла раскрытия матрицы до 180 градусов.


• Экономия на затраты для инструмента.


• Свободная гибка требует меньше усилия, в отличие от калибровки.


• Для свободной гибки необходим самый простой пресс с минимальным усилием.

К недостаткам такого рода деформации листового металла можно отнести:

• Неточность углов гибки при использовании тонкого металла;


• Точность копирования углов снижается при использовании металла разного качества.


• Данный метод нельзя использовать для специфических гибочных процессов.

Детальнее можно ознакомиться с оборудованием, предназначенным для гибки листового металла , приняв участие в международной выставке, которую организовывает ЦВК «Экспоцентр». На данном форуме будут представлены различные приборы, инструменты и оборудование для металлообработки, включая станки и прессы для гибки металлических листов.

Благодаря проведению подобных форумов и выставок оборудования отрасль металлургии и обработки металлов развивается, на заводах появляются новые технологии и приборы, что влияет на качество изделий и длительность их изготовления.

Гибка тонколистового металла дает возможность при небольших физических усилиях создать изделие нужной формы. Альтернативным этому методом считается сварной процесс, занимающий много времени, требующий более высоких денежных затрат.

Гибку металла возможно осуществлять вручную либо автоматически, однако суть процедуры от этого не меняется. Если гнется металлопрокат, имеющий большой диаметр, нейтральный слой размещается в центральной части. На производственных предприятиях металл гнут посредством особого оснащения. Сначала проводятся предварительные вычисления, при этом принимается во внимание ГОСТ.

Гибка заготовок из тонколистового металла и проволоки располагает собственными особенностями. Их необходимо обязательно учитывать, чтобы избежать создания бракованных изделий.

Ключевые принципы сгибания

Для того чтобы изменить форму металлопроката, возможно применять разные методы. Зачастую используется сваривание, однако подобное высокотемпературное воздействие на металлическое изделие значительно меняет его структуру, сильно уменьшает параметры прочности, снижает эксплуатационный период.

При гибке алюминиевого листа внешние слои металла растягиваются, а внутренние – сжимаются. Выполняется перегибание части металлопроката относительно другой на заданный угол. Определить угол перегиба возможно путем расчета.

Разумеется, из-за прикладываемого усилия само изделие деформируется. Степень деформирования находится в допустимых пределах. В соответствии с ГОСТ максимально допустимая деформация зависит от толщины листа, угла перегиба, прочности материала, быстроты выполнения процедуры.

Типы гибки

Гибка листа может осуществляться как ручным способом, так и с использованием соответствующих устройств. Первая довольно сложная процедура, занимающая много времени, предполагающая применение пассатижей и молотка. Перегибание тонколистового материала осуществляется при помощи специального приспособления – киянки.

Для того чтобы механизировать гибочный процесс, применяют особые устройства – вальцы, листогибы, станочные аппараты. Для того чтобы придать изделию форму цилиндра, применяют гидравлические/ручные/электроприводные вальцы. Благодаря им возможно создавать дымоходы, трубные изделия, желоба.

Листогибочные работы являются одним из наиболее распространенных сегодня методов, позволяющих изменять форму металлопроката. В настоящее время современное оснащение достигло такого уровня, что на станке для гибки листового металла возможно производить самые сложные изделия. Рабочий инструмент заменяется быстро, благодаря этому станочное устройство возможно оперативно перенастраивать.

Гибочное оснащение

Сегодня существует множество разнообразных станков для гибки металла. На простейших аппаратах можно изготавливать швеллеры и уголки. Производственные организации обыкновенно применяют прессы, которые делятся на:

1. Ротационные. Это вальцовые аппараты, гнущие металл при перемещении между особыми валиками. Подразделяются на стационарные и мобильные. Их используют для того, чтобы изготавливать крупногабаритные изделия небольшой серийности.
2. Поворотные. Металлические пластины сгинаются благодаря гибочным балкам и 2 плитам. Внизу располагается стационарная плита, а наверху – поворотная. Подобное оснащение оптимально для обрабатывания изделий из листового металла, имеющих простой рельеф и маленькие габариты.
3. Обыкновенные прессы на пневматике или гидравлике. Они используются для изготовления массовых и мелкосерийных партий деталей из нержавеющего либо иного металла. Сгибание изделий осуществляется между пуансоном и матрицей. Это позволяет обрабатывать даже те детали, которые имеют большую толщину. Листогибочные прессы на гидравлике применяются более часто, чем аппараты на пневматике.

Ротационное оснащение, посредством которого реализуется технология гибки, является наиболее современным. Оно функционирует в автоматическом режиме. Ознакомиться с принципом его работы можно, посмотрев видео. Рабочему нет нужды рассчитывать оптимальное усилие.

Станочные аппараты с балкой поворота тоже считаются автоматизированными. Рабочий отправляет по одному оцинкованному либо обычному листу в устройство, располагает изделие так, как нужно. Подобное оснащение нередко применяется на маленьких предприятиях, которые работают с деталями из металла.

Собственноручная гибка

Любой материал располагает собственным ГОСТ. Его нужно в обязательном порядке принимать во внимание, осуществляя расчет наименьшего радиуса изгибания листа. Кроме того, гибка стального листа предполагает учет индекса упругости, прочности.

Посредством данной процедуры можно делать профиля разной конфигурации, сборные перегородки, откосы, множество иных деталей. Алюминиевые/стальные листы подвергаются выравниванию и разрезанию соответственно с чертежом. Собственноручное резание обыкновенно выполняется ножницами. На изделии в нужных участках проставляются отметки, по которым и станет осуществляться гибка листового металла своими руками.

Лист надежно фиксируется в тисках соответствующей величины (по прочерченной изгибной линии). Затем, посредством массивного молотка, выполняется первый сгиб.

Потом изделие из металла передвигается к следующему месту сгиба, плотно зажимается с бруском из дерева. Выполняется новый загиб. Скобяные лапки размечаются и, посредством молотка и тисков, загибаются в необходимую сторону.

Когда радиусная гибка листового металла окончена, нужно удостовериться в том, что изделие соответствует установленным требованиям. Для этого можно использовать угольник. Если обнаружены какие-либо неточности, их необходимо сразу же устранить.

Создание станка для сгибания листового металла

Согнуть листовой металл в домашних условиях, если нет станка может быть проблематично. Поэтому станок для гибки листового металла можно изготовить его самостоятельно. Для этого потребуются: уголок (80 миллиметров), балка из металла (восемьдесят миллиметров), петли, болты, сварочный аппарат, струбцины, рукояти, стол.

1. Сначала сделайте основу из металла, предназначенную для самодельного аппарата. Воспользуйтесь двутавровым профилем.
2. Присоедините уголок кверху балки. Используйте для этого болты. При сгибе изделие не сдвинется с места благодаря надежной фиксации.
3. Посредством сварочного аппарата приварите три петли под уголок. Лучше всего использовать петли, крепящиеся к дверям из стали. Вторую часть петли необходимо сваривать с развернутым к профилю уголком.
4. Теперь можете гнуть алюминиевый лист (либо любой другой). Для этого поворачивайте уголок. Чтобы обеспечить удобство выполнения процедуры, сварите с уголком 2 рукояти.
5. Для плотного прижатия устройства, посредством которого будет осуществляться радиусная гибка металла, к столу понадобятся 2 струбцины. Открутите уголок прижима. установите изделие. Верните уголок на прежнее место.
6. Убирать уголок необязательно. Можете просто приподнять его. Изделие кладется промеж профиля и уголка. После этого металлический лист выравнивается по уголковому краю.

Не забудьте проверить, что все болты хорошо прикручены. Поверните траверсы, согните изделие таким образом, чтобы образовался необходимый вам угол. Данный угол нужно рассчитать заранее, чтобы не отвлекаться на вычисления при осуществлении процедуры.

Если необходимо гнуть жесть на собственноручно сделанном станке, то дадим пару советов. Жесть относится к тонколистовым металлам, поэтому каких-либо проблем с ее изгибанием возникнуть не должно. Технология гибки на изготовленном в бытовых условиях станке такова, что на нем можно гнуть лишь листы малой толщины. Чтобы выполнить сгибание толстых металлических листов, требуется применять особые станки, которыми домашние умельцы не располагают.

Станок для гибки металла из толстых листов используется на промышленных предприятиях, производящих разнообразные детали. Стоимость таких устройств соответствующая. Мало какой домашний мастер сможет себе позволить их приобретение. Намного проще сделать станок самостоятельно, благо для бытовых целей гибки тонколистового материала будет вполне достаточно.

Гибка листового металла – неэнергоёмкая операция листовой штамповки. Поэтому во многих случаях, когда не требуется высокая производительность, её выполняют на оборудовании с ручным приводом. Это снижает затраты на подготовку и организацию производственных площадей, упрощает управление станками, удешевляет производимые изделия.

При этом, ввиду высокого качества листогибочных агрегатов, точность гибки остаётся на прежнем уровне.

Особенности ручной гибки плоских листовых заготовок

Любой изгибаемый металл обладает упругими свойствами. Поэтому в процессе приложения к заготовке кратковременного деформирующего усилия пластические характеристики материала заготовки не успевают реализоваться должным образом. В результате имеет место пружинение – частичное восстановление формы согнутой заготовки после отвода рабочего инструмента в исходное положение. К сожалению, обработка листового металла гибкой с использованием механических прессов не предоставляет возможности увеличить время контакта пуансона с заготовкой.

Гибка листового металла

Виды различных конструктивных и технологических приёмов, при помощи которых можно компенсировать пружинение металла, следующие:

Станки для гибки, оснащённые ручным приводом, таких проблем не создают, ибо время выдержки металла под давлением задаётся самим оператором.

В практике выполнения гибочных операций на подобном листогибочном оборудовании чаще встречаются такие его разновидности, как гибочный и вальцовочный агрегат. Технологическое отличие между ними заключается в том, что гибочный станок производит последовательное деформирование по всей поверхности контакта инструмента с заготовкой, а вальцовочный – лишь по части такой поверхности. Вальцовка требует для своей реализации меньшего усилия, чем гибка, зато её рабочий цикл – длиннее.

Разновидности технологических операций при ручной гибке

Поскольку крутящий момент с применением мускульной силы ограничен физическими возможностями оператора, то чаще всего применяется гибка листового металла по следующим схемам процесса:

Обработка листового металла с использованием операций гибки выбирается в зависимости от следующих факторов:

Оборудование для выполнения ручной гибки листового металла

Гибочный станок с ручным приводом чаще встречается в условиях мелкосерийного производства, где часто требуется оперативная переналадка оборудования с одного типоразмера выпускаемой продукции на другой. Обработка листового металла на ручных листогибочных установках экономит производственные площади, и в большинстве случаев не требует использования дорогого специализированного инструмента – штампов.

Как сделать листогибочный станок своими руками

Ввиду резкого увеличения прилагаемого усилия и момента, толщина листовых заготовок для гибки и последующей резки стали не должна превышать 1,2…1,5 мм, а для более пластичных сплавов, например, алюминия – 2…3 мм. Этих ограничения вполне допускают, чтобы такая технология использовалась при производстве стальных строительных элементов – скосов, жёлобов, распределительных коробок, а также при производстве доборных элементов кровли зданий. При производстве данных элементов из полосы станки должны иметь боковые ножи для резки дефектных краёв изделия.

Преимуществом ручных листогибочных установок является то, что при низких скоростях деформирования не происходит отслаивания предварительного защитного покрытия заготовок. Поэтому технология ручной гибки вполне допускает наличие на исходном металле цинкового покрытия, либо слоя краски.

Виды станков для холодной гибки классифицируются по следующим признакам:

Следует отметить, что ведущие производители ручных листогибов часто оснащают их и дополнительными опциями.

Одним из наиболее авторитетным производителем данного оборудования считается американская фирма Tapco (Тапко). Станки данной компании позиционируются производителем как агрегаты, которые должны заниматься выпуском наружных кровельных элементов конструкций зданий, а потому обязаны работать преимущественно вне помещений. Поэтому узлы такого оборудования выполняются исключительно из сталей с антикоррозионным покрытием.

Технология гибки на станке Tapco предусматривает возможность выполнения следующих переходов:

• Резки исходной заготовки в размер (все данные станки – проходного типа, при котором перемещение заготовки производится только в одном направлении).
• Последующей профилированной или сегментной гибки (определяется видом инструмента, который установлен на гибочный ползун).
• Обрезки кромок с одновременной калибровкой готовой детали.

Станки легко разбираются и обслуживаются, поскольку производитель собирает их по методу модульной сборки. По этой же причине станки от «Тапко» отличаются лёгкостью при своей транспортировке на новое место использования. Вместе с тем применение высококачественного металла для изготовления инструмента и деталей таких станков соответствующим образом сказывается на их цене.

Видео: Ручной станок листогибочный

Одним из наиболее частых способов обработки металла является его гибка. Этот процесс также позволяет изготавливать разные изделия.

Технологический процесс гибка металла представляет собой операцию, при которой заготовке, с помощью специального оборудования, придают нужную форму. Для этого не требуется сварки, литья и штамповки, а заготовку всего лишь растягивают и сжимают с разных сторон.

Такой процесс бывает ручным и автоматизированным. В то же время, способ гибки зависит от типа заготовки.

Работа с листом металла

Лист является самой простой и легкой заготовкой, не требующей особого внимания при гибке. Он отлично гнется под разным углом и способен принять какую угодно форму.

Из листа металла можно изготовить кровельный материал, уголки, профили, различные элементы конструкций и т.д. Для это применяются ручные листогибы или специальные прессы. Последние намного облегчают работу и обычно используются на заводах. Как правило, сейчас они снабжены ЧПУ.

Арматура

Этот тип заготовки достаточно прочен и обладает приличным диаметром. Но механизированными прессами для гибки арматуры пользуются редко, чаще применяя ручные станки. Объясняется это необходимостью провести такую операцию непосредственно на строительном объекте.

Гибочный станок нужно закрепить на выбранном основании, которое должно быть прочным, и привести в движение сгибочный механизм, причем, особого усилия для этого не понадобится.

Металлические трубы

Тут все не так просто потому, что в случае неправильного распределения применяемой нагрузки труба может лопнуть. Все дело в ее прочности.

Кроме этого, сложности могут возникнуть при нестандартных формах и размерах изделия. По ширине и диаметру сечения, а также по длине трубы существует ряд ограничений, не позволяющих ее сгибать вообще.

Операцию производят в трубогибах, в которых заготовку наматывают на вращающийся копир. Образование гофр при этом совершенно исключено. Иногда используется нагрев током высокой частоты.

Особый подход

Нестандартные заготовки тоже поддаются гибке, но к ним следует относиться внимательно:

• толстым и прочным изделиям — они могут разорваться;
• листам с маленькой толщиной — они легко повреждаются;
• изделиям, имеющим разную толщину в определенных местах и показатели прочности;
• профилям и уголкам.

Во всех этих случаях перед обработкой придется точно рассчитать допустимую нагрузку.

Как происходит гибка металла смотрим в видео: