Ohýbání kovů: metody a technologické vlastnosti – Rusmetaltechnika: Zařízení z nerezové oceli

Ohýbání zní jako jednoduchý proces, ale ve skutečnosti je to velmi složité.
„Plech“ a „ohýbání“ nejsou příliš spojeny se špičkovou technologií. Aby však bylo možné ohýbat „nezbedný“ plech, jsou zapotřebí speciální znalosti a rozsáhlé zkušenosti. Vysvětlete technikovi, který není obeznámen s plechy, že v našem vysoce technickém světě je nemožné trvale dosáhnout úhlu ohybu 90° bez změny nastavení. Někdy to jde, někdy ne!

Beze změny programu se úhel změní, pokud je například plech o tloušťce 2 mm vyroben z nerezové oceli nebo hliníku, pokud je jeho délka 500 mm, 1000 mm nebo 2000 mm, pokud se ohýbá podél nebo napříč vláken , je-li linie ohybu obklopena vyraženými nebo laserem vyřezávanými otvory, má-li plech různou elastickou deformaci, je-li povrchové zpevnění v důsledku plastické deformace silnější nebo slabší, je-li. Li.

JAKOU ZPŮSOB OHÝBÁNÍ ZVOLIT?

Existují 2 hlavní metody:
O „vzduchovém ohýbání“ nebo „volném ohýbání“ hovoříme, pokud je mezi plechem a stěnami V-zápustky vzduchová mezera. Toto je v současnosti nejrozšířenější metoda.
Pokud je plech zcela přitlačen ke stěnám matrice ve tvaru V, nazýváme tuto metodu “sizing”. I když je tato metoda poměrně stará, používá se a v určitých případech by se dokonce měla používat, na které se podíváme příště.

Volné ohýbání

Poskytuje flexibilitu, ale má určitá omezení v přesnosti.

• Traverza pomocí razníku vtlačí plech do zvolené hloubky podél osy Y do drážky matrice.
• List zůstává „ve vzduchu“ a nepřichází do kontaktu se stěnami matrice.
• To znamená, že úhel ohybu je určen polohou osy Y a nikoli geometrií ohýbacího nástroje.

Přesnost nastavení osy Y na moderních lisech je 0,01 mm. Jaký úhel ohybu odpovídá určité poloze osy Y? Těžko říct, protože pro každý úhel musíte najít správnou polohu osy Y. Rozdíly v poloze osy Y mohou být způsobeny nastavením spouštěcího zdvihu příčníku, vlastnostmi materiálu (tloušťka, pevnost v tahu, zpevnění) nebo stavem ohýbacího nástroje.

Níže uvedená tabulka ukazuje odchylku úhlu ohybu od 90° při různých odchylkách osy Y.

• Vysoká flexibilita: bez výměny ohýbacích nástrojů můžete dosáhnout libovolného úhlu ohybu mezi úhlem otevření V-tvaru (např. 86° nebo 28°) a 180°.
• Nižší náklady na nástroje.
• Ve srovnání s kalibrací je potřeba menší ohybová síla.
• Můžete si „hrát“ se silou: větší otevření matrice znamená menší ohybovou sílu. Pokud zdvojnásobíte šířku drážky, budete potřebovat pouze poloviční sílu. To znamená, že můžete ohýbat silnější materiál při větším otvoru se stejnou silou.
• Je zapotřebí méně investic, protože lis s menší silou.

To vše je však teoretické. V praxi můžete ušetřené peníze utratit za nákup lisu s nižší silou, který vám umožní plně využít vzduchové ohýbání na doplňkovém vybavení, jako jsou přídavné zadní nápravy nebo manipulátory.

• Méně přesné úhly ohybu pro tenký materiál.
• Rozdíly v kvalitě materiálu ovlivňují opakovatelnost.
• Neplatí pro specifické operace ohýbání.

• U plechů o tloušťce nad 1,25 mm je vhodné použít ohýbání vzduchem; Pro tloušťku plechu 1 mm nebo méně se doporučuje použít kalibraci.
• Nejmenší vnitřní poloměr ohybu musí být větší než tloušťka plechu. Pokud se vnitřní poloměr musí rovnat tloušťce plechu, doporučuje se použít metodu kalibrace. Vnitřní poloměr menší než tloušťka plechu je přípustný pouze u měkkého, snadno deformovatelného materiálu, jako je měď.
• Velkého poloměru lze dosáhnout ohýbáním vzduchem pomocí postupného pohybu zadního dorazu. Pokud musí mít velký rádius vysokou kvalitu, doporučuje se pouze speciální metoda kalibrace nástroje.

Jaké úsilí?
Vzhledem k rozdílným vlastnostem materiálu a účinkům plastické deformace v zóně ohybu lze požadovanou sílu určit pouze přibližně.
Nabízíme vám 3 praktické způsoby:

1. Tabulka

• tloušťka plechu (S) v mm
• pevnost v tahu (Rm) v N/mm2
• V – šířka otvoru matrice (V) v mm
• vnitřní poloměr ohýbaného plechu (Ri) v mm
• minimální výška ohýbané police (B) v mm

Příkladem takového stolu je síla potřebná k ohnutí 1 metru plechu v tunách. Pevnost v tahu 42-45 kg/mm2.
Doporučený poměr parametrů a síly

2. Vzorec

1,42 je empirický koeficient, který zohledňuje tření mezi okraji matrice a zpracovávaným materiálem.
Další vzorec dává podobné výsledky:

3. “Pravidlo 8”

Při ohýbání nízkouhlíkové oceli by šířka otvoru zápustky měla být 8x větší než tloušťka plechu (V=8*S), dále P=8xS, kde P je vyjádřeno v tunách (např.: pro tl. 2 mm, otvor matrice /=2×8=16 mm znamená, že potřebujete 16 tun/m)

Ohybová síla a délka
Délka ohybu je úměrná síle, tzn. síla dosáhne 100 % pouze při délce ohybu 100 %.
Například:

Rada:
Pokud je materiál rezavý nebo nenamazaný, je třeba k ohybové síle přidat 10-15 %.

Tloušťka plechu (S)
DIN umožňuje značnou odchylku od jmenovité tloušťky plechu (např. pro tloušťku plechu 5 mm se norma pohybuje mezi 4,7 a 6,5 ​​mm). Sílu tedy musíte vypočítat pouze pro skutečnou tloušťku, kterou jste naměřili, nebo pro maximální hodnotu specifikace.

Pevnost v tahu (Rm)
I zde jsou tolerance značné a mohou mít zásadní vliv při výpočtu potřebné ohybové síly.
Například:
St 37-2: 340-510 N/mm2
St 52-3: 510-680 N/mm2

Rada:
Nešetřete ohýbací silou! Pevnost v tahu je úměrná síle v ohybu a nelze ji upravit, když ji potřebujete! Skutečná tloušťka a pevnost v tahu jsou důležitými faktory při výběru správného stroje se správnou jmenovitou silou.

V – rozšíření matice
Podle základního pravidla by otvor matrice ve tvaru V měl být osmkrát větší než tloušťka plechu S až do S = 6 mm:
V=8xS
Na silnější plech potřebujete:
V=10xS popř
V=12xS

Otevření matrice ve tvaru V je nepřímo úměrné požadované síle:
• větší otevření znamená menší ohybovou sílu, ale větší vnitřní poloměr;
• menší otvor znamená větší sílu, ale menší vnitřní poloměr.

Vnitřní poloměr ohybu (Ri)
Při použití metody ohýbání vzduchem podléhá většina materiálu pružné deformaci. Po ohnutí se materiál vrátí do původního stavu bez zbytkové deformace („zpětné odpružení“). V úzké oblasti kolem místa působení síly dochází k plastické deformaci materiálu a po ohnutí zůstává v tomto stavu navždy. Čím větší je plastická deformace, tím je materiál pevnější. Říkáme tomu „zpevnění z přeměny“.

Takzvaný „přirozený vnitřní poloměr ohybu“ závisí na tloušťce plechu a otvoru matrice. Je vždy větší než tloušťka plechu a nezávisí na poloměru razníku.

Pro určení přirozeného vnitřního poloměru můžeme použít následující vzorec: Ri = 5 x V /32
V případě V=8xS můžeme říci Ri=Sx1,25

Měkký a snadno deformovatelný kov umožňuje menší vnitřní poloměr. Pokud je poloměr příliš malý, materiál se může na vnitřní straně zvrásnit a na vnější straně ohybu prasknout.

Rada:
Pokud potřebujete malý vnitřní poloměr, ohýbejte pomalou rychlostí a proti srsti.

Minimální police (B):
Aby se zabránilo spadnutí příruby do drážky matrice, je třeba dodržet následující minimální šířku příruby:

Elastická deformace
Část elasticky deformovaného materiálu se po odstranění ohybové síly „odpruží“. Kolik stupňů? To je relevantní otázka, protože důležitý je pouze skutečně získaný úhel ohybu a ne teoreticky vypočítaný. Většina materiálů vykazuje poměrně konstantní elastickou deformaci. To znamená, že materiál o stejné tloušťce a se stejnou pevností v tahu odpruží o stejnou hodnotu při stejném úhlu ohybu.

• úhel ohybu: čím menší je úhel ohybu, tím větší je elastická deformace;
• tloušťka materiálu: čím tlustší materiál, tím menší elastická deformace;
• pevnost v tahu: čím vyšší je pevnost v tahu, tím větší je elastická deformace;
• směry vláken: pružná deformace je různá při ohýbání podél nebo napříč vlákny.

Ukažme, co bylo řečeno výše pro pevnost v tahu měřenou za podmínky V = 8xS:

Všichni výrobci ohýbacích nástrojů berou v úvahu elastickou deformaci, když nabízejí nástroje pro volné ohýbání (např. úhel otevření 85° nebo 86° pro volné ohyby od 90° do 180°).

Kalibrace

Přesný – ale nepružný způsob

U této metody je úhel ohybu určen ohybovou silou a ohýbacím nástrojem: materiál je zcela upnut mezi razníkem a stěnami matrice ve tvaru V. Elastická deformace je nulová a různé materiálové vlastnosti nemají prakticky žádný vliv na úhel ohybu.

Je velmi obtížné vypočítat potřebnou ohybovou sílu. Nejspolehlivějším způsobem je zjistit potřebnou sílu zkušebním ohnutím krátkého vzorku na hydraulickém zkušebním lisu.

Zhruba řečeno, kalibrační síla je 3-10krát vyšší než volná ohybová síla.

• přesnost úhlů ohybu i přes rozdíl v tloušťce a materiálových vlastnostech
• Všechny speciální tvary lze vyrobit pomocí kovových nástrojů
• malý vnitřní poloměr
• velký vnější poloměr
• Profily ve tvaru Z
• hluboké kanály ve tvaru U
• Je možné vyrábět všechny speciální tvary pro tloušťky do 2 mm pomocí ocelových razníků a polyuretanových matric.
• Vynikající výsledky na ohraňovacích lisech, které nemají přesnost potřebnou pro volné ohýbání.

• požadovaná ohybová síla je 3 – 10x větší než při volném ohybu;
• žádná flexibilita: speciální nástroj pro každý tvar;
• časté výměny nástrojů (kromě velkých sérií).

Technici používají různé nástroje a výrobní stroje, aby vystavili výrobek tahovým a tlakovým silám. V důsledku toho se původní tvar mění, prodlužuje nebo zkracuje. Způsoby a typy ohýbání kovů závisí na druhu materiálu, typu nástroje a úderu.

Funkce ohýbání kovu

Ohýbání kovů se používá při selhání standardních nástrojů. Ohýbání umožňuje okamžitě měnit velké obrobky bez specifického poškození při přesném zachování velikosti. Existují ruční a mechanické typy ohýbání kovů.

Při ohýbání se vnější vrstvy kovu natahují a vnitřní vrstvy se stlačují. Povrch obrobku je určitým způsobem ovlivněn. Výsledkem je, že kov získá požadovaný tvar. Postup nevyžaduje sekundární metody spojování: svařování, nýtování atd. Proces ohýbání kovů umožňuje zachovat pevnostní a výkonové parametry výrobku a zvýšit jeho životnost.

• vysoký stupeň produktivity;
• automatizace mechanických a instalatérských procesů;
• bezešvá výroba;
• odolnost produktu vůči vnějším vlivům;
• dobrá pevnost dílů.

K výrobě se používají speciální stroje. Celistvost výsledné struktury zabraňuje korozi, která je při svařování nemožná. Při práci však dodržují určité normy a standardy.

Technologie se skládá z následujících fází.

1. Příprava speciálních ohýbacích nástrojů v závislosti na hlavním výkresu.
2. V lisu se celý ocelový plech umístí nadoraz. Upevňuje se pomocí speciálních svorek. Pohyb obrobku ze strany na stranu není povolen.
3. Poté se zatížení aplikuje na povrch. List má požadovaný tvar.

Typy zařízení

Existují dva hlavní typy zařízení pro přesné ohýbání kovů. Jedná se o hydraulické a elektromechanické stroje. Každá možnost je vhodná pro svou práci.

Hydraulické stroje získávají svůj výkon z kapaliny, která je pod určitým tlakem. Postupně aktivuje mobilní hrazdu.

Elektromechanická zařízení fungují prostřednictvím motorů, převodovek a pohonných systémů. Tato metoda je vhodná pro kombinovanou práci (včetně ruční práce) a hromadnou výrobu. Některé díly lze například uvést do stavu pomocí standardního zvedáku nebo kovoobráběcích nástrojů.

Čemu věnují pozornost?

Při ohýbání součásti na stroji se může obrobek po zvednutí razníku pohybovat. Tomu se říká návrat ohybu. Tato hodnota musí být před změnou doplněna. Vezměte například větší úhel nebo upravte výsledek ručně.

Varování! Čím větší a širší je vnitřní poloměr, tím větší je efekt odpružení.

Pro správný výpočet přídavku na ohyb se používají speciální programy (například CAD). Při provádění výpočtů nástroj bere v úvahu vlastnosti materiálu. Nakonec se informace zobrazí na ploché šabloně pro řezání laserem.

Aplikace

Tyto metody zpracování kovů se používají v podnicích i doma. Ohýbání kovů lze provádět v malých objemech a v průmyslovém měřítku. Výroba je častěji jednoduchá. Někdy se jedná o složité multidisciplinární struktury.

Ohýbáním se vyrábějí následující výrobky:

• pružný profil;
• prefabrikované příčky;
• potrubí různých formátů: kanalizace, plyn, voda;
• rohy;
• kanály;
• svahy a další doplňkové prvky;
• různé skříňové výrobky z plechu.

Hlavní metody

Existuje mnoho různých typů ohýbání. Každá metoda má své silné a slabé stránky. Během postupu obvykle vzniká problém mezi přesností a snadností zpracování. Výroba přitom dává větší přednost snadnému zpracování.

V-ohyb

Nejběžnější způsob zpracování materiálu. Během procesu se používá razník nebo matrice. Existuje několik podkategorií: základní ohýbání (nebo spodní ohýbání), volná metoda, embosování (ohýbání vzduchem). V dílnách se často vyskytuje spodní ohýbání a ražba.

Spodní lisování

Metoda, která zahrnuje použití větší síly při přitlačování kovového povrchu proti formovací matrici. Základna tedy provokuje konečný úhel produktu. Metoda umožňuje dosáhnout snížení účinku pružení a vytváří maximální přesnost.

Ohýbání vzduchem

Jedná se o metodu, která vám umožňuje zpracovat produkt, aniž byste se prakticky dostali k prvkům nástroje. Během postupu se plech dotýká pouze dvou bodů. Úder v tuto chvíli prorazí zatáčkou. Ohýbání vzduchem se provádí na ohraňovacím lisu. Během procesu není nutné používat boční razítko.

Razítko

Dříve se tato metoda používala k výrobě mincí. Razítko pronikne několika vrstvami plechu a přitlačí obrobek. Tato technika dobře řídí proces ohýbání a poskytuje přesné výsledky. Tato metoda poskytuje malý poloměr, ale během provozu vyžaduje velké úsilí.

U ohýbání

Postup je podobný jako u V-ohýbání. Pouze matrice a razník mají tvar ve tvaru latinského písmene U. Způsob ohýbání je jednoduchý. Nicméně nepříliš populární. Protože existují víceprofilové stroje, které provádějí takovou operaci mnohem efektivněji.

Krokové ohýbání

Jedná se o metodu nazývanou také “Stagger Bending”. Ve skutečnosti se postup podobá V-ohýbání, ale s více opakováními. To umožňuje získat velký a přesný poloměr hlavního obrobku. Kvalita však bude záviset na počtu charakteristických ohybů a vzdálenosti mezi nimi. Čím menší a častější kroky, tím hladší bude výsledek.

Ohýbání rolí

Metoda se používá k vytváření kónických výrobků nebo trubek. Kdykoli je to možné, používá se ohýbání válečkem k vytvoření ohybů s velkým poloměrem. Způsob závisí na výkonu stroje a tzv. počtu válců. Tímto způsobem lze současně vyrábět jeden nebo více přesných ohybů.

Ohýbání s posunem

Zpracování kovů se provádí následovně. Obrobek se upne mezi upínací podložku a bodové razítko pro otření. Konec listu vyčnívá. Spodní otěrové razítko určuje úhel výsledného produktu. Jakmile je obrobek bezpečně upevněn, příklepová vrtačka zatlačí na volný konec. Přítlačná síla působí na stírací matrici a plech tomuto úhlu zcela odpovídá. Obvykle se po zákroku razí kolem razítka.

Rotační ohýbání

Hlavní výhodou metody je její šetrný účinek. Kov není poškrábaný a na hladkém povrchu nezůstávají žádné stopy po nástroji. V tomto případě dosahuje úhel hotového výrobku 90°. Tato metoda je také vhodná pro vytváření U-ohybů s minimálními roztečemi přírub.

Možný sňatek

Ruční ohýbání s větší pravděpodobností způsobí vady. Závady se však vyskytují i ​​v hromadné výrobě. Nejčastějším problémem jsou nesprávné rozměry ohýbaných kovových obrobků. K defektům může dojít i při šikmém ohnutí dílů nebo poškození povrchu.

Příčiny defektů mohou být různé. Například chybné označení bodů ohybu na celé ploše materiálu, příliš slabé nebo příliš silné upnutí obrobku. Možný nerovnoměrný nebo nadměrný tlak.

Pro prevenci a minimalizaci závad dodržují řemeslníci následující pravidla.

1. U ručních a poloautomatických strojů jsou diagnostikovány parametry, jako je odhadovaný stav ohýbacích pravítek, pojezdový a šroubový režim.
2. U automatických ohýbacích zařízení jsou studovány parametry a možnosti uzemnění, oplocení, obecný stav spouštěcích a spínacích zařízení a správná instalace matric a válečků.
3. Mezi obecná pravidla patří studium pasu stroje. Je zakázáno používat listy, které přesahují tloušťku uvedenou v pasu.

Výkon

S ohýbáním můžete pracovat s jednoduchými i nestandardními obrobky. Tento způsob výroby kovových výrobků umožňuje vytvářet bezešvé díly, což zlepšuje jejich výkonnostní charakteristiky.