Советы по проектированию гибки листового металла

Изгиб — это форма деформации, один из трех основных процессов в производстве листового металла; два других разрезаются и соединяются. Гибка выполняется путем удержания заготовки в нужном положении с помощью зажимов или штампов и стратегического приложения силы к области заготовки. Приложенная сила должна превышать предел текучести материала, чтобы вызвать пластическую деформацию детали. Результатом этого процесса является V-образная, U-образная форма или форма канала по оси, создающая новую геометрию детали. Изгиб изменяет форму, но объем заготовки остается прежним.

Типы гибки листового металла

Существуют различные методы гибки листового металла. Это:

Гибка воздухом :здесь используются два штампа; верхняя матрица (также известная как пуансон) и нижняя матрица. Нижняя матрица имеет V-образное отверстие. Пуансон вдавливает листовой металл в нижнюю матрицу. Воздушная гибка не так точна, как другие методы.

Дно :В этом методе листовой металл прижимается к поверхности штампа пуансоном. Затем металл принимает окончательный угол, такой же, как и у штампа. Для листов толщиной около 3 мм оптимальная ширина V-образного отверстия в 6 раз превышает толщину материала и примерно в 12 раз превышает толщину материала для листов толщиной 12 мм.

Создание :Это похоже на изгиб в воздухе. Однако используемая сила обычно в 5-30 раз превышает силу изгиба на воздухе. Это дает гораздо более высокую точность.

Складывание :Зажимные балки используются для удержания более длинной стороны металла. Балка может свободно подниматься и сгибать лист вокруг изгибаемого профиля. Возможны как отрицательные, так и положительные углы изгиба.

Очистка :длинная сторона листа зажимается, и инструмент перемещается вверх и вниз, изгибая металл вокруг профиля изгиба. Протирание выполняется относительно быстрее, чем складывание, но имеет более высокую тенденцию к образованию царапин или повреждению листа.

Поворотный изгиб :Верхняя матрица состоит из свободно вращающегося цилиндра. В нем вырезается окончательная форма изгиба и соответствующий нижний штамп. Когда валки соприкасаются с листом, он вращается. В процессе лист сгибается.

Сгибание встряхиванием :это изгиб со смещением. Два противоположных изгиба составляют менее 90 градусов каждый. Нейтральная ткань разделяет противоположные изгибы.

Советы по изгибу

Чтобы обеспечить беспрепятственный изгиб и избежать деформации, при проектировании жизненно важны следующие 10 советов.

1. Толщина детали

Детали должны иметь одинаковую толщину стенки на всем протяжении. Xometry Europe может изготавливать гнутые детали из листового металла толщиной до 6,35 мм, но этот допуск в основном зависит от геометрии

2. Зазор между отверстиями и пазами

Расстояние отверстий от изгиба должно быть не менее чем в 2,5 раза больше толщины материала. Слоты требуют большего зазора. Прорези должны располагаться на расстоянии не менее 4-кратной толщины материала от краев изгиба. Это связано с тем, что отверстия и пазы могут деформироваться, если их разместить рядом с изгибом. Кроме того, чтобы избежать эффекта выпуклости, размещайте эти элементы на расстоянии не менее чем в 2 раза больше толщины материала от краев детали.

3. Радиус изгиба

Радиус изгиба должен быть как минимум в 1 раз больше толщины материала, чтобы детали не ломались и не деформировались. Кроме того, радиус изгиба должен быть постоянным, чтобы минимизировать затраты.

Все изгибы в одной плоскости должны быть выполнены в одном направлении, чтобы предотвратить переориентацию детали. Это экономит деньги и время.

Большие, толстые детали не должны иметь небольших изгибов из-за высокой склонности к неточностям. Как правило, внутренний радиус изгиба должен быть как минимум равен толщине материала.

4. Кудри

Внешний радиус завитков должен быть как минимум в два раза больше толщины материала.

Кроме того, расстояние отверстий от завитков должно быть как минимум равно радиусу завитка плюс толщина материала. Другие изгибы должны располагаться в стороне от завитка на расстоянии не менее 6-кратной толщины материала плюс радиус загиба.

5. Зазор для зенковки

Зенковки на деталях из листового металла обычно изготавливаются ручным инструментом. Они не должны быть глубже, чем в 0,6 раза больше толщины материала. Это означает, что максимальная глубина зенковки в материале толщиной 10 мм должна составлять 6 мм.

Кроме того, зенкеры должны располагаться на расстоянии не менее трехкратной толщины материала от изгиба, четырехкратного расстояния от края и восьмикратного расстояния друг от друга.

6. Подгибка

Кромки — это складки, созданные на краях деталей для создания безопасного закругленного края. Существует три дизайна подола с разными правилами оформления.

Для открытых швов минимальный внутренний диаметр должен быть как минимум равен толщине материала, так как больший диаметр приведет к потере округлости. Для обеспечения идеального изгиба обратная длина должна быть в 4 раза больше толщины материала.

Каплевидные швы также должны иметь минимальный внутренний диаметр, равный толщине материала. Отверстие должно быть не менее ¼ толщины материала, а длина участка должна быть не менее 4-кратной толщины материала по радиусу.

7. Скошенные стороны

Фаски на фланцах должны оставлять достаточно места для изгибов, чтобы избежать деформации деталей.

8. Изгибы рядом друг с другом

Следует избегать последовательных изгибов, за исключением случаев крайней необходимости. Распространенной проблемой для последовательных гибок является сложность установки уже согнутых деталей на штампе. Однако, когда это неизбежно, промежуточная часть должна быть длиннее фланцев.

9. Зазор для выемок и выступов

Расстояние от надреза до изгиба должно быть как минимум в 3 раза больше толщины материала плюс радиус изгиба. Выступы, с другой стороны, должны быть на расстоянии 1 мм или толщины материала друг от друга, в зависимости от того, какое значение больше.

10. Рельефные разрезы

Рельефные разрезы необходимы для предотвращения вздутий и разрывов на изгибах. Ширина рельефных вырезов должна быть не менее толщины материала, а длина должна быть больше радиуса изгиба.

Расчет требуемой силы изгиба

На создание правильного изгиба заготовки влияют различные факторы. К ним относятся:

• Прочность материала на изгиб
• Степень изгиба
• Толщина заготовки
• Угол изгиба
• Внутренний радиус
• Открытие Vee die
• Минимальный внутренний край

Приведенную ниже таблицу можно использовать для расчета силы изгиба, необходимой для V-образного изгиба низкоуглеродистой стали S235 различной толщины и формы под углом 90°. Мягкая сталь S235 имеет прочность на изгиб 42 кг/мм². Переменные параметры следующие.

• S (мм) — толщина заготовки.
• V (мм) — V-образное отверстие
• B (мм) — минимальная внутренняя кромка.
• Ri (мм) — внутренний радиус

Заключение

В Xometry Europe мы предлагаем высокоточные, быстрые и качественные услуги по гибке и изготовлению листового металла для создания деталей из листового металла, такого как алюминий, сталь, медные сплавы и многие другие. Используя автоматизированные технологии гибки, мы гарантируем высокую точность и качество готовых деталей.

Мы также осуществляем постобработку по вашему запросу. Чтобы получить мгновенное предложение, загрузите свои модели на нашу платформу мгновенного расчета.