Гибка металла
Гибка деталей из листового и полосового металла
Виды и причины брака при гибке
Гибка - способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма.
Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений.
Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм - плоскогубцами или круглогубцами.
Гибке подвергают только пластичный материал.
Гибка деталей - одна из наиболее распространенных слесарных операций.
Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).
Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол.
Происходит это следующим образом:
На заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).
Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается.
В то же время средний слой заготовки - нейтральная линия - не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной. Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.
При гибке деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала.
Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину заготовки детали.
Пример 1.
Размеры угольника: а = 30 мм, b = 70 мм, t = 6 мм.
Длина развертки L = а + b + 0,5t = 30 + 70 + 3 = 103 мм.
Размеры скобы: а = 70 мм, b = 80 мм, с = 60 мм, t = 4 мм.
Длина развертки заготовки скобы L = 70 + 80 + 60 + 2 = 212 мм.
Пример 2.
Подсчитать длину развертки угольника с внутренним закруглением.
Разбиваем угольник по чертежу на участки.
Подставляем их размеры а = 50 мм, b = 30 мм, t = 6 мм, r = 4 мм в формулу L = а + b + π/2(r + t/2)
Тогда получим: L = 50 + 30 + 3,14/2(4 + 6/2) = 50 + 30 + 1,57⋅7 = 90,99 91 мм.
Пример 3.
Подсчитать длину развертки заготовки скобы с закруглением.
Разбиваем скобу на участки, как показано на чертеже.
Их размеры: а = 80 мм, h = 65 мм, с = 120 мм, t = 5 мм, r = 2,5 мм. L = а + h + с + π(r + t/2) = 80 + 65 + 120 + 3,14(2,5 + 5/2), следовательно, L = 265 4 + 15,75 = 280,75 мм.
Пример 4.
Подсчитать длину развертки из стальной полосы толщиной 4 мм и шириной 12 мм для замкнутого кольца с наружным диаметром 120 мм.
Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причем внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмется.
Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца.
Длина заготовки L = πD.
Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки: L = πD = 3,14 108 = 339,12 мм.
В результате предварительных расчетов можно изготовить деталь установленных размеров.
В процессе гибки в металле возникают значительные напряжения и деформации.
Они особенно ощутимы, когда радиус гибки мал.
Чтобы не появились при этом трещины в наружных слоях, радиус гибки не должен быть меньше минимально допустимого радиуса, который выбирается в зависимости от толщины и рода изгибаемого материала.
2. Гибка деталей из листового и полосового металла
Гибку прямоугольной скобы из полосовой стали выполняют в следующем порядке:
определяют длину развертки заготовки, складывая длину сторон скобы с припуском на один изгиб 0,5 толщины полосы.
I = 17,5 + 1 + 15 + 20 + 1 + 15 + 1 + 17,5 = 89 мм
отмечают длину с дополнительным припуском на обработку торцов по 1 мм на сторону и зубилом отрубают заготовку;
выправляют вырубленную заготовку на плите;
опиливают в размер по чертежу;
наносят риски загиба; зажимают заготовку в тисках между угольниками-нагубниками на уровне риски и ударами молотка загибают конец скобы (первый загиб);
переставляют заготовку в тисках, зажимая ее между угольником и бруском-оправкой, более длинным, чем конец скобы;
загибают второй конец - второй загиб;
снимают заготовку и вынимают брусок-оправу;
размечают длину лапок на загнутых концах;
надевают на тиски второй угольник и, вложив внутрь скобы тот же брусок-оправку, но в другом его положении, зажимают скобу в тисках на уровне рисок;
отгибают первую и вторую лапки, делают 4-й и 5-й загибы первой и второй лапок;
проверяют и выправляют по угольнику 4-й и 5-й загибы;
снимают заусенцы на ребрах скобы и опиливают концы лапок в размер.
Гибка двойного угольнина в тисках производится после разметки, вырубки заготовки, правки на плите и опиливания по ширине в заданный размер.
Подготовленную таким образом заготовку зажимают в тисках между угольниками-нагубниками и загибают первую полку угольника, а затем заменяют один нагубник бруском-подкладкой и загибают вторую полку угольника.
По окончании гибки концы угольника опиливают напильником в размер и снимают заусенцы с острых ребер.
Гибка хомутика.
После расчета длины заготовки и ее разметки в местах изгиба зажимают в тисках оправку в вертикальном положении.
Диаметр оправки должен быть равным диаметру отверстия хомутика.
При помощи двух плоскогубцев по разметочным рискам изгибают хомутик по оправке (работают вдвоем: один держит плоскогубцы, а второй - наносит удары).
Окончательное формирование хомутика выполняют по той же оправке металлическим молотком, а затем на правильной плите.
Во избежание вмятин и забоин от ударов между молотком и деталью прокладывают кусок железной полосы.
Гибка ушка круглогубцами.
Ушко со стержнем из тонкой проволоки изготовляют при помощи круглогубцев.
Длина заготовки должна быть на 10-15 мм больше, чем требуется по чертежу.
Удерживая заготовку за один конец, второй изгибают, постепенно переставляя круглогубцы в местах изгиба.
После того как ушко будет загнуто соответственно заданным размерам, ему придают нужную форму при помощи плоскогубцев.
После этого лишний конец стержня удаляют кусачками.
Гибка втулки.
Последовательность переходов при гибке цилиндрической втулки описана ниже.
Допустим, требуется из полосовой стали на круглых оправках изогнуть цилиндрическую втулку.
Сначала определяют длину заготовки.
Если наружный диаметр втулки 20 мм, внутренний 16 мм, то средний диаметр будет равен 18 мм.
Тогда общую длину заготовки определяют по формуле I = 3,14⋅18 = 56,5мм.
Затем заготовку с оправкой зажимают в тисках так, чтобы изгибаемая часть была выше уровня губок тисков и через мягкие прокладки наносят по выступающей части удары молотком, загибая конец полосы на оправке так, чтобы полоса плотно прилегала к ее поверхности.
Затем заготовку с оправкой переставляют обратной стороной и ударами молотка загибают второй конец по оправке до плотного прилегания к оправке обеих плоскостей в стыке.
После освобождения заготовки качество гибки проверяют измерительной линейкой.
Профили (полосовой, сортовой металл) с разными радиусами кривизны гнут на трехроликовых и четырехроликовых станках.
При выполнении гибки с роликов счищают накопившуюся грязь и протирают их чистыми тряпками.
Заготовку профиля алюминиевого сплава в процессе гибки смазывают густым маслом.
Профили с большим радиусом гибки получают на трехроликовом станке в несколько переходов.
Профили, имеющие форму кругов, спирали или другой кривизны, изготовляют на четырехроликовых станках.
1, 2
