Урок 4.1ДеформироватьГлава 4 · Формовка листа и труб

Гибка листового металла

Листогибочный пресс сгибает лист по прямым линиям

Гибка листового металла сгибает плоский лист по прямой линии, образуя угол, швеллер или короб. Корпус вашего компьютера, электрошкаф и полочный кронштейн — всё это согнуто именно так. Большая часть гибки происходит на листогибочном прессе — длинном узком прессе, созданном для этого, с дешёвым стандартным инструментом.

Фото: GaspariniIndustries, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons

свободная гибка на листогибочном прессе · 3 стадииТри панели следуют за одним изгибом от начала до конца, с преувеличенным пружинением; номера в кружках соответствуют шагам ниже.

Как это работает

Установите лист. Плоскую заготовку (лист, уже нарезанный по размеру) кладут поперёк V-образной матрицы — нижнего инструмента с V-образным пазом. Затем задвигают её назад до заднего упора — набора упоров, который фиксирует, где пройдёт линия сгиба.
Прессовать. Ползун (подвижная верхняя балка листогибочного пресса) опускает пуансон — верхний инструмент — вдоль линии сгиба. Усилие создают гидроцилиндры или электрические серводвигатели, часто в десятки и сотни тонн.
Гните по воздуху. При свободной гибке, самом распространённом методе, лист касается только кончика пуансона и двух краёв V-образного паза. Чем глубже входит пуансон, тем острее угол, поэтому одним комплектом инструмента можно делать много углов.
Извлечь. Когда пуансон поднимается, металл пружинит назад на несколько градусов; это пружинение — упругая часть изгиба, восстанавливающаяся обратно. Поэтому пресс гнёт чуть дальше цели, а затем деталь поворачивают для следующего сгиба.

Ключевые факты

Материалы: Лист из стали, нержавеющей стали, алюминия, меди и латуни, обычно толщиной около 0,5–6 мм; тяжёлые листогибочные прессы гнут плиту толще 20 мм
Типичные детали: Кронштейны, корпуса, шкафы, шасси, швеллеры, панели, воздуховоды
Размер детали: От небольших клипс до сгибов длиной около 3–4 м на обычных машинах; сдвоенные (тандемные) машины работают с большей длиной
Точность: Углы около ±0,5°–±1° и длины полок около ±0,2 мм на листогибочном прессе с ЧПУ (компьютерным управлением)
Качество поверхности: Как у исходного листа; кромки матрицы могут оставлять слабые линии рядом со сгибом
Подходящая партия: От единичных изделий до десятков тысяч деталей; гораздо большие серии часто переходят на штамповку
Стоимость оснастки и оборудования: Стандартные пуансоны и матрицы: от сотен до нескольких тысяч долларов; листогибочные прессы с ЧПУ: примерно от десятков тысяч до нескольких сотен тысяч долларов
Скорость: Несколько секунд на сгиб; деталь с несколькими сгибами занимает около минуты, включая манипуляции

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Специальной формы не нужно: стандартные инструменты делают много форм
Быстрая наладка, поэтому прототипы и малые партии остаются дешёвыми
Толщина листа почти не меняется
Листогибочный пресс с ЧПУ точно повторяет каждый сгиб

Ограничения

Только прямые сгибы; изогнутые 3D-формы требуют штамповки или других процессов
Пружинение нужно компенсировать, особенно в высокопрочной стали и алюминии
Слишком малый внутренний радиус приводит к растрескиванию наружной стороны сгиба
Короткие полки и отверстия рядом со сгибом деформируются; каждый сгиб — отдельный ход

Где применяется

Электроника и ИТСерверные стойки, корпуса компьютеров, электрошкафы
СтроительствоОтливы, облицовка, дверные коробки, кабельные лотки
ТранспортКузова грузовиков, детали прицепов, кронштейны, аккумуляторные ящики
МашиностроениеЗащитные кожухи станков, рамы, корпуса шкафов управления
Дом и офисПанели бытовой техники, кухонные вытяжки, стальные полки, офисная мебель

Как узнать процесс

Прямые чёткие сгибы с небольшим ровным внутренним радиусом, часто близким к толщине листа.
Одинаковая толщина везде, даже в углах: металл сгибали, а не растягивали.
Небольшие вырезы или зазоры в углах короба, где сходятся две полки (разгрузочные вырезы сгиба), вместо цельного угла.
Слабые линии на наружной стороне, параллельные сгибу, оставленные кромками матрицы.

Сравните с

Штамповка и глубокая вытяжка4.2парная пресс-форма формует целую 3D-форму за один ход; гораздо быстрее на деталь, но пресс-форма стоит намного дороже.Давильные работы4.3делает круглые полые формы вращением, а не прямыми сгибами.Лазерная резка6.2обычно вырезает плоскую заготовку и её отверстия до того, как лист согнут.

Смотрите

Muniac LLC · Основные принципы гибки, объяснённые для начинающих

WoodchuckTinman · Практическая работа на листогибочном прессе: инструмент и задний упор

Adam Deuling · Настоящая гибка в цеху на листогибочном прессе с ЧПУ

SigmaTEK Systems, LLC · Как согнутая деталь разворачивается в плоскую заготовку: припуск на сгиб и K-фактор

Смотреть реальные фото

Википедия: Press brake — фотографии гидравлических и механических листогибочных прессов и их заднего упора
Википедия: Bending (metalworking) — схемы свободной гибки, гибки с поджимом, чеканки и пружинения
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Пуансон вдавливает лист в V-образную матрицу; при свободной гибке угол задаёт глубина хода.
Металл немного пружинит назад, поэтому пресс всегда гнёт чуть дальше цели.
Дешёвые стандартные инструменты делают гибку идеальной для прямых сгибов, от единичных изделий до больших партий.