П образный профиль своими руками

Технология гибки алюминиевого профиля

О том, как выполняется гибка алюминиевого профиля на предприятиях и в домашних условиях, о категориях станков и оборудования подробно рассказано далее.

Алюминий — легкий и практичный материал, который часто используется для монтажа различных конструкций в домашних условиях. При необходимости получить гнутую заготовку, сделать это просто, чему поспособствуют низкая температура плавления и пластичность. О том, как выполняется гибка алюминиевого профиля на предприятиях и в домашних условиях, подробно рассказано далее.

Специфика работы

Есть лишь одна сложность при деформации заготовки из алюминия. Хоть материал весьма пластичен, в месте сгиба возможно появление трещин, а сам профиль может согнуться не так ровно, как хотелось бы. Но это случается не всегда, и чаще из-за недостатка опыта человека.
Если же использовать современное оборудование (которое доступно не только для крупных предприятий), проблема даже не проявит себя.

Для работ в домашних условиях понадобится не самое дешевое оборудование. Рекомендуется его приобретать, только если гибка алюминия является частью регулярно выполняемых работ. Теперь — о методах сгибания профиля при помощи машин и без них.

Классификация оборудования

• на неподвижной станине (крупные);
• переносные (маленькие).

Еще одним критерием классификации выступает сам сгиб. Так, станок может изгибать заготовку:

• по заданному радиусу;
• под заданным или прямым углом.

Подробнее о представителях тех или иных групп — ниже.

Стационарное оборудование

Примером габаритной машины, задача которой — гибка алюминиевого профиля по радиусу, является профилегибочный станок. Основные рабочие органы оборудования — стационарные и подвижные ролики, геометрия которых повторяет контур заготовки в поперечном сечении. По числу роликов делятся на группы:

Четырехроликовые станки применяются при гибке профилей сложной формы (круги, спирали и т.п.). Два ролика также неподвижны и сонаправлены, а два других осуществляют изгиб нестандартного изделия. Радиус настраивается своими руками, либо на компьютере при наличии электронного управления.

У станков может варьироваться положение роликов. Оно бывает:

Первые подходят для элементов с большим сечением (высотой до 300 мм), вторые — для небольших заготовок (прокатная продукция) или особо сложных материалов (оконные профили). Теперь — пара слов об устройствах для гибки под углом.

Переносное оборудование

Отличительные особенности станка «АЛС»:

• нет необходимости крепления к верстаку — встроенной опоры достаточно;
• удобство транспортировки из-за малых габаритов и веса;
• действие занимает одну секунду.

Самыми популярными устройствами данного формата являются «АЛС-А 90» и «АЛС-А 60». Первые изгибают заготовку на 90 градусов, вторые — на 60. Стоимость «АЛС» — порядка 6000 рублей.

Гибка профиля в домашних условиях

Способ 1. Тиски и бруски

У незамкнутых профилей (например, П-образных) потребуется предотвратить потерю устойчивости стенок. Для этого необходимо использовать брусок-вкладыш, желательно, металлический, точно входящий в желоб паза. Последовательность действий мастера такова:

• положить вкладыш внутрь профиля;
• зажать заготовку в тисках так, чтобы края вкладыша и губ тисков совпадали;
• слегка изогнуть профиль;
• разжать тиски и выдвинуть профиль на полмиллиметра;
• повторить два выше описанных шага, пока не получится требуемый гнутый профиль.

Способ прост, но далеко не точен — сложно получить ровное изделие с первого раза, однако опытный мастер сможет подкорректировать геометрию.

Способ 2. Самодельные ролики

• купить 2-4 ролика небольшого диаметра с шириной, чуть превышающей высоту профиля-заготовки;
• закрепить изделие на ровной горизонтальной поверхности так, чтобы они могли свободно вращаться, а расстояние между ними было достаточным для прохождения профиля.

Вот и все. Чтобы загнуть заготовку в круг, будет достаточно двух роликов; для получения изделия определенного радиуса — минимум трех, причем один из них лучше сделать регулируемым, по аналогии с профилегибочными станками. Изделие из металла вставляется между роликами и аккуратно прокручивается. Пользователь контролирует прилагаемое усилие, ход работы и придерживает заготовку.

Описанные выше способы работы своими руками — альтернатива дорогостоящим методам работы на оборудовании. Если же имеется возможность, а гибка заготовок из металла производится регулярно, стоит задуматься о покупке хотя бы компактного устройства по цене от 10 тысяч рублей. Если вы можете дать рекомендации о способах сгибания алюминиевого профиля различной формы, поделитесь информацией в обсуждении к статье.

Источник

Гибка листового металла — методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка — одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы — гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр — 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное — требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка — это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Другой способ — ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой — она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод — с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Еще один момент, о котором следует помнить, — радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией — нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» — вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Источник