Гибка является одной из операций по изменению формы листового металла по предварительно проведенной разметке. Она предусматривает растягивание заготовки снаружи и сжатие изнутри. Чтобы придать материалу максимально точную форму, необходимо произвести ряд важных вычислений и расчетов длины, усилий для получения заготовки с нужными размерами.
Операция имеет три варианта:
- Свободная или воздушная гибка. При свободной точная форма может получиться за счет глубины погружения пуансона в матрицу.
- Проведенная на основе. Обжатие требует увеличение усилия почти в 3 раза.
- Чеканка. При выполнении действий с использованием чеканки угол гиба определяется усилием и геометрией используемого инструмента.
Параметры расчета гибки металла
Когда нужно создать или изменить уже существующий угол, параметры которого заранее не были учтены, проведение соответствующих расчетов необходимо. Потребность в их выполнении может появиться, если формат заготовок, созданный и просчитанный на компьютере, не дает желаемой точности и "грешит" отклонениями от заданных параметров. Они могут оказаться короче или длиннее нужного размера.
Наиболее точно необходимые вычисления проводятся с использованием возможностей Системы автоматизации проектных работ (САПР). При их выполнении учитываются следующие параметры:
- характеристики используемого в работе материала;
- показатель коэффициента вытяжки (К-фактор);
- внутренний (или внешний) радиус, который получается в результате проведения операции;
- направление волокон в структуре.
Для проведения расчета гибки металла необходимо:
- уточнить, какую выемку предполагается использовать;
- узнать, каким должен быть больший радиус для изменения параметров;
- понять, каков меньший радиус, который потребует большей обрезки.
Сама формула, по которой осуществляется допуск ВА, выглядит следующим образом:
Для сгибов менее 90:
Для сгибов от 91 до 165:
iR = параметры внутреннего радиуса;
S = толщина;
Β = угол;
Π = 3,14159265…;
K = K-фактор.
Почему нужно учитывать длину профиля и усилие пресса
Учет длины – важное условие точного выполнения работ. Процесс гиба связан с изменениями формы и структуры металла. Внутренняя поверхность радиуса заготовки во время прессования становится более узкой, что вызывает образование складок. Для внешней, наоборот, характерно расширение до состояния растяжения и разрыва. Последний возможен при выходе за максимально допустимые параметры значений.
Разрывы в кристаллической решетке приводят сначала к ухудшению свойств металла. Если процесс увеличения давления на точку сгиба будет продолжен, не остановлен, происходит полный разрыв материала.
Практикой установлено, что нержавейка с абсолютно просчитанной разметкой в результате выполнения операции станет на 7-9 % короче начальной длины. Совершенно недопустимо для деталей, требующих максимальной точности размеров. В этом и состоит важность проведения предварительных расчетов.
Методы вычислений
В качестве примеров можно использовать формулы ручной и полуавтоматической гибки:
L = Y1 + X1 +<(π×φ)/180 × (r + KS)>
где
Y1 и X1 – длина прямых участков;
φ – внешний угол;
r – радиус;
K – коэффициент, определяемый по техническим таблицам;
S – толщина металла.
Длина заготовки, где предусмотрено несколько углов перегиба, определяется путем постановки суммы в скобках <...> для каждого угла. Применяется метод со сложением длин всех прямых полок Yn, Xn и суммирования с учетом параметров радиуса искривления.
Усилие пресса при гибке вычисляется с помощью другой формулы:
P = 1,42 × S2 × L × ∂ʋ / V
где
S – толщина металлического профиля;
L – длина заготовки;
∂ʋ – предел прочности на растяжение;
V – развертка матрицы.
С учетом технических характеристик и размеров материала применяются готовые шаблоны и таблицы. Из них проводится выборка параметров заготовок, максимально допустимых усилий пресса с углами деформации.
Расчеты такого типа с использованием готовых формул применяются только с нестандартными единичными заготовками, где действует требование соблюдения размеров с точностью до 0,1 мм.
