Гибка металла

Опубликовано: 12.07.2016

Гибка листового металла

Свободная гибка является наиболее распространенным способом гибки листового проката вследствие своей универсальности. При свободной гибке угол изгиба образуется посредством установки штампа в отверстие матрицы на листовом металле в определенном положении. Различные углы изгиба можно получить, используя один и тот же набор инструментов. Толщина листа и поведение материала определяют угол, которого можно добиться, позиционируя штамп тем или иным образом.

По мере того, как штамп устанавливается на листовом металле, происходит пластическая деформация материала – без растрескивания материала, которое наблюдается при резке и штамповке. На самом деле, такая характеристика, как предел прочности на разрыв материала, оказывает незначительное влияние на процесс гибки. Зато на нее влияет деформационное упрочнение, свойством которого является упрочнение материала по мере его деформации.

Наблюдая за процессом гибка металла с низким деформационным упрочнением, оператор гибочного пресса обнаруживает, что сопротивление деформации остается практически таким же даже до деформации. В процессе гибки первоначально материал прогибается в том месте, где изгибное напряжение является самым высоким: в середине пресс-формы под штампом. Нет никаких причин для того, чтобы окружающий материал тоже прогибался, и деформация продолжается там, где она началась. Материал сгибается вокруг штампа, и радиус изгиба будет равен радиусу штампа.

В материалах с высоким деформационным упрочнением предел текучести повышается по мере того, как материал деформируется. Материал сначала деформируется в том месте, где изгибное напряжение является самым высоким: в середине. Тем не менее, при деформации материал становится прочнее, и поэтому в данном случае окружающий материал может деформироваться. Это означает, что внутренний радиус изгиба становится больше. Поскольку такой радиус определяется не радиусом штампа, его называют естественным радиусом изгиба.

Вариативность материала создает проблему для точности свободной гибки. Материалы разной толщины часто обнаруживаются в одном пакете листового металла. Даже в пределах одного листа толщина может варьироваться от края листа к центру, что обусловлено процессом прокатки, который используется для придания листу определенных размеров на прокатном стане. Свойства материала также зависят от того, прокатывается ли материал параллельно или перпендикулярно направлению прокатки, что называется анизотропией. Как результат, точность угла изгиба с использованием свободной гибки ограничена (± 1 градус).

До этого момента мы фокусировались только на угле изгиба под нагрузкой. Как только нагрузка снимается, индуцированные напряжения заставляют материал пружинить, что также влияет на образование нужного угла (упругое последействие возрастает пропорционально пределу прочности при растяжении материала).