Как гнуть оцинкованный лист в домашних условиях?

Как провести радиусную гибку листового металла?

Одной из распространённых технологических операций при работе с металлическими листами является гибка. Она позволяет изменять форму заготовок без механических повреждений, разрезания, сварки. Радиусная гибка листового металла выполняется на заводах, в частных мастерских.

Радиусная гибка металла ( Instagram / gibkospb)

Основные принципы гибки металла

Когда мастеру нужно получить изделие с углами определённой формы, он может разрезать металлический лист, а затем сварочным аппаратом соединить отдельные детали под нужным углом. Однако нагревание материала до высоких температур изменяет его структуру, что может негативно сказаться на свойствах металла.

Чтобы не нарушать целостность заготовки, не изменять структуру материала, можно провести сгибание металлических листов. Принцип гибки заключается в том, что наружные слои металла растягиваются, а внутренние сжимаются.

Листы предварительно не разогреваются. Оборудование работает по принципу системы рычагов, на которые передаёт усилие мастер или привод.

Максимальный угол изгиба определяется зависимо от толщины заготовки, вида материала, его характеристик.

При изгибании листов по радиусу или под острыми углами, необходимо предварительно проверять точность выставления деталей. Если произошёл перекос, а изделие было согнуто, могут образоваться микротрещины, которые приведут к разрушению целостности заготовки при эксплуатации.

Типы гибки

Существует два основных способа сгибания металлических листов:

Продольная — до изгиба материал не разогревается. Из-за этого невозможно сгибать заготовки большой толщины.
Поперечная — включает три технологические операции — изгиб, осаживание, вытяжка. Предварительно деталь нагревается. Кромки сгибаются без разогревания.

Радиусная гибка металла осуществляется с помощью ручного или промышленного оборудования. Зависимо от того, какую форму готового изделия нужно получить, изменяется конструкция станков.

Листогибочный пресс ( Instagram / stankoprom)

Разновидности и конструкция гибочных станков

Изделия из листового металла обрабатываются с помощью разных видов оборудования для гибки. Разновидности листогибов:

Ручные механизмы. Представляют собой станки, которые работают по системе рычагов. Для сгибания заготовок мастеру нужно прилагать усилия через специальные ручки, поднимающими прижимную пластину.
Оборудование с гидравлическими, пневматическими приводами, электродвигателями. Это промышленные станки, которые позволяют сократить усилие со стороны рабочего при проведении гибки.
Вертикальные листогибочные прессы. Заготовка располагается на рабочем столе. Сверху на неё начинает давить рабочая часть пресса. Она приводится в движение пневматической или гидравлической системой.
Трубогибы с разными системами управления. Могут быть ручными, оборудованными приводами, облегчающими рабочий процесс.
Угловые трубогибы.
Дорновые трубогибы.

Сложности применения станков напрямую зависят от системы управления. Ручные модели требуют точной проверки размещения заготовки, передачи усилий на рычаги, чтобы согнуть заготовку.

Если на оборудовании установлена система ЧПУ, рабочий процесс становится более эффективным, точным, быстрым. Однако работать на станках, оборудованных ЧПУ сложнее чем на простых моделях.

Нужно знать, как выставлять настройки, задавать алгоритмы, снимать ошибки.

Создание станка для сгибания листового металла

Для бездефектной гибки можно использовать самодельные механизмы. Их можно изготовить своими руками, не обладая дополнительными навыками. Для этого нужно создать чертеж, подготовить материалы, инструменты:

швеллера, металлические уголки;
прижимную пластину;
дверные петли;
деревянный брусок;
металлические прутья.

Из инструментов нужен сварочный аппарат, дрель со сверлами по металлу, болгарка, шлифовальная машинка.

Этапы изготовления станка:

Изначально нужно подготовить материалы, нарезать швеллера, уголки, прутья по размеру болгаркой.
Собрать раму с устойчивыми ножками. Соединить отдельные части сварочным аппаратом. Швы зачистить шлифовальной машинкой покрыть антикоррозийным составом.
Соединить два уголка дверными петлями, чтобы получилась подвижная конструкция.
Наварить на один из уголков металлические прутья, которые будут выполнять роль ручек.
Закрепить подвижную конструкцию на раму так, чтобы можно было работать с заготовками.

Некоторые мастера изготавливают механизмы без основания, которые закрепляются на готовом верстаке.

Швеллера ( Instagram / stockwood.ru_moscow)

Гибка полосы при помощи тисков

Сначала рассмотрим вариант гибки на слесарных тисках под углом 90 0 . Для этого необходим брусок квадратного сечения из стали. Зажимаем полосу вместе с бруском таким образом, чтобы брусок находился со стороны неподвижной губки тисков и выступал над верхней кромкой на 1-2 см.

После того, как такой «сэндвич» будет крепко зажат, берем обычный молоток и легкими ударами загибаем полосу в сторону бруска. Если требуется, чтобы поверхность загиба не имела повреждений от ударов, то нужно использовать медную или латунную прокладку, по которой будем наносить удары молотком, а уже от нее усилие будет передаваться на полосу.

Таким образом можно согнуть полосу под любым углом, важно только подобрать опорный брусок с нужным углом среза. Без такой твердой опоры добиться нужного угла будет очень трудно

Похожие операции производятся и при изготовлении хомутов, только в этом случае в роли матрицы используем толстостенную трубу или пруток нужного диаметра. Как и в случае с прямоугольной гибкой, удары молотком наносятся в сторону неподвижной губки тисков. Такая гибка полосы — процесс медленный и требует аккуратности.

Гибка металлической полосы

Гибка полосы из металла используется при изготовлении различных приспособлений: скоб, кронштейнов, хомутов и других элементов. Основными критериями качества гибки заготовок является точность параметров внешней конфигурации, сохранение равномерной толщины профиля обрабатываемого изделия и его прочности в процессе эксплуатации.

Гибку полосы делают на специальном оборудовании как из сырьевой массы (алюминиевой, стальной или из нержавейки), так и из других металлических предметов (труб, продукции сортового или фасонного проката). Делая гибку из готовых деталей, в качестве сырья применяют изделия сортового проката с характером профиля в форме круга или квадрата, а из фасонного используется швеллер или уголок. Гибка полосы имеет особенности:

Гибка полосы по радиусу производится для создания сферической поверхности. Гибку делают поперек волокон материала, образовавшихся в процессе проката. В месте сгиба металл утончается и деформируется в поперечном сечении. Гибка может производиться с разными радиусами. Чем меньше радиус, тем на большую площадь заготовки распространяется деформация. При ошибке в расчетах радиуса сгиба на поверхности полосы или трубы могут появиться разрывы от излишнего сжатия или растяжения основы. Гибку производят по технологии, обеспечивающей сохранение формы после воздействия на изделие.

Гибка в кольцо также требует проведения точных расчетов соотношения между толщиной металла и диаметром. Гибку в кольцо выполняют в нескольких вариантах: полосы или трубы сгибают с постоянным или переменным радиусом, плашмя (ширина материала до 240 мм ) или на ребро (ширина материала до 150 мм ). Гибку в кольцо применяют в тех случаях, когда необходимо сохранить одинаковую деформацию структуры по всей протяженности профильных элементов.

Гибка полосы волной. Толщина профилей должна соответствовать радиусу изгиба. Во избежание сложных расчетов применяют станки с ЧПУ;

Гибка полосы в спираль бывает разных видов:

гибка по дуге применяется для декоративных деталей разной толщины профиля;
гибка скручиванием: одна или две полосы одинаковых профилей, зажатые с одного конца, поворачиваются относительно своей оси. Скручивание производят также из прутков круглого профиля;

Гибка под прямым углом позволяет делать металлоконструкции в виде квадрата. В изготовлении используется лист стали или нержавейки. Не исключено применение алюминиевой полосы;

Гибка полосы под острым углом. Полоса может располагаться как плашмя, так и на ребро.

Гибку металлических заготовок облегчает аппаратура ЧПУ. Высокотехнологическое оборудование значительно повышает точность расчетов напряжения металла, исключает воздействие на гибку трубы или металлопроката случайных факторов. Гибка обрабатываемого предмета становится качественней, значительно повышаются его эксплуатационные качества. Особое значение программное управление приобретает при создании декоративных элементов, позволяя выпускать предметы сложной конфигурации с высокими эстетическими свойствами.

Сложные конструкции из фанеры

Сложные фигуры из фанеры

Одна из сложных конструкций, которую можно выполнить из фанеры, это арка.

Нередко возникает потребность в нескольких заходах по размачиванию фанеры. Особенно, если вы еще не добились требуемого угла.

Любым из вышеперечисленных методов вы можете осуществить изгиб фанеры. Если вы решили воспользоваться методом замачивания, то предварительно вам следует позаботиться о шаблоне. Зафиксировав деталь на шаблоне, вам точно не придется заново все переделывать. Сделать такой шаблон проще простого. Для этого берете рейку такой же длины как и длин детали. Затем из ДСП вырезаете несколько фрагментов и закрепляете их рейками. Количество таких фрагментов напрямую будет зависеть от длины изгибаемого листа. Потом на уже готовом каркасе фанерную слоенку закрепляете саморезами и ждете полного ее высыхания.

Гибка полосы при помощи тисков

Гибка металла. Способы, инструмент для гибки металла

Процессом гибки называют слесарную операцию, с помощью которой заготовка из металла при деформации принимает требуемую пространственную форму. В практике слесарного дела слесарю часто приходится изгибать заготовки из листового, полосового и круглого материала под углом, с определенным радиусом, выгибать разной формы кривые (угольники, петли, скобы и т.д). Для выполнения данной работы необходимо предварительно определить длину развернутой заготовки.

Когда толщина заготовки превышает 4 мм применяют горячую гибку.

В процессе гибки металл подвергается одновременному воздействию растягивающих и сжимающих усилий. На наружной стороне детали в месте изгиба волокна металла растягиваются и длина их увеличивается; на внутренней же, наоборот, волокна сжимаются и длина их укорачивается. И только нейтральный слой, или, как принято называть, нейтральная линия, в момент сгиба, полагают, не испытывает ни сжатия, ни растяжения, и поэтому длина нейтральной линии после изгиба детали не изменяется.

При гибке металла приходится преодолевать силы упругости заготовки из металла.

Упругостью называется свойство заготовки из металла, благодаря которому деталь восстанавливает после снятия нагрузки свои первоначальные форму и размеры. При нормальных температурах, ограниченных скоростью и продолжительностью деформации, деталь с достаточной точностью можно считать

упругой до тех пор, пока возникающие в ней напряжения и деформации не превзошли определенного значения предела упругости. Поэтому согнутая на определенный угол деталь после снятия напряжения стремится, как пружина, расправиться, т.е. угол загиба всегда несколько увеличивается, а деталь немного выпрямляется. Поэтому при изготовлении деталей гибкой следует учитывать пружинящие свойства металла.

Пластичностью называется способность материала сохранять полностью или частично деформацию, получившуюся под действием приложенных сил и по прекращении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал можно считать пластичным или хрупким. Однако пластичность и хрупкость не могут быть отнесены только к свойству материала. Один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может проявляться как пластичный или как хрупкий.

Различают следующие стадии пластических деформаций:

а) начало текучести – пластические деформации одного порядка с упругими;
б) пластическое состояние при малых деформациях – пластические деформации велики по сравнению с упругими, но малы по сравнению с первоначальными изменениями размеров или формы детали;
в) пластическое состояние при больших деформациях (технологические пластические деформации) – размеры или формы детали меняются значительно.

Гибка сопровождается упругими и пластическими деформациями, что вызывает искажения первоначальной формы поперечного сечения заготовки, и уменьшением ее площади (утяжка) в зоне изгиба (рис. 1).

Рис. 1. Искажение формы заготовки при изгибе: а – круглого сечения; б – прямоугольного сечения; в – утяжка

Кроме того, возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Напряжения внешних волокон при относительно малом r в этих волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины). Эти дефекты тем вероятнее, чем меньше радиус закругления и чем больше угол загиба. Чтобы исключить появление дефектов, необходимо выдержать минимальный радиус гибки.

Минимальный радиус гибки приближенно определяется по формуле: r=S·k, где r – радиус гибки, k – коэффициент, зависящий от материала и направления проката, S – толщина материала. При гибке поперек волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k=0,25–0,3, для стали мягкой – k=0,5 и для стали средней твердости – k=0,8. При гибке вдоль волокон для меди, цинка, латуни и алюминия k= 0,4–0,45, для стали мягкой – k=1,2 и для стали средней твердости – k=1,5. Зачисткой кромок перед гибкой можно снизить k в 1,5, а иногда и в 2 раза.

Длина заготовки L при гибке определяется суммой длин прямых участков и длин нейтральных осей изогнутых участков, например, L= l1+ l2+ l (рис. 2).

где φ – угол дуги f в градусах (φ=180° – β ); x – расстояние от внутренней плоскости до нейтральной оси в мм.

Рис. 2. Схема составляющих длины согнутой полосы

При относительно малом r растяжение материала в наружных волокнах приближается к пределу прочности при растяжении, в результате чего материал разрушается (образуются трещины).

Классификация и особенности процесса

В соответствии с поставленными задачами технология гибки листового металла разрабатывается для следующих вариантов:

Одноугловая (называемая иногда V-образной гибкой).
Двухугловая или П-образная гибка.
Многоугловая гибка.
Радиусная гибка листового металла (закатка) — получение изделий типа петель, хомутов из оцинковки и пр.

Усилия при гибке невелики, поэтому ее преимущественно выполняют в холодном состоянии. Исключение составляет гибка стального листа из малопластичных металлов. К ним относятся дюралюминий, высокоуглеродистые стали (содержащие дополнительно значительный процент марганца и кремния), а также титан и его сплавы. Их, а также заготовки из толстолистового металла толщиной более 12…16 мм, гнут преимущественно вгорячую.

Гибку сочетают с прочими операциями листовой штамповки: резку и гибку, с вырубкой или пробивкой сочетают довольно часто. Поэтому для изготовления сложных многомерных деталей широко используются штампы, рассчитанные на несколько переходов.

В зависимости от размера и вида заготовки, а также требуемых характеристик продукции после деформирования, в качестве гибочного оборудования используются:

Вертикальные листогибочные прессы с механическим или гидравлическим приводом;
Горизонтальные гидропрессы с двумя ползунами;
Кузнечные бульдозеры — горизонтально-гибочные машины;
Трубо- и профилегибы;
Универсально-гибочные автоматы.

Для получения уникальных по форме и размерам конструкций, в частности, котлов турбин и т.п., применяют и экзотические технологии гибки листовой стали, например, энергией взрыва. В противоположность этому, вопрос — как гнуть жесть — не вызывает сложностей, поскольку пластичность этого материала — весьма высокая.

Характерная особенность листогибочных машин — сниженные скорости деформирования, увеличенные размеры штампового пространства, сравнительно небольшие показатели энергопотребления. Последнее является основанием для широкого производства ручных гибочных станков, предназначенных для деформации оцинкованного материала. Они особо популярны в небольших мастерских, а также у индивидуальных пользователей.

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, баланс напряжений и деформаций состояния в заготовке определить затруднительно. В процессе изгиба материала в нем возникают напряжения, вначале — упругие, а далее — пластические. При этом гибка листового материала отличается значительной неравномерностью деформации: она более интенсивна в углах гибки, и практически незаметна у торцов листовой заготовки. Гибка тонколистового металла отличается тем, что внутренние его слои сжимаются, а наружные — растягиваются. Условную линию, которая разделяет эти зоны, называют нейтральным слоем, и его точное определение является одним из условий бездефектной гибки.

В процессе изгиба металлопрокат получает следующие искажения формы:

Изменение толщины, особенно для толстолистовых заготовок;
Распружинивание/пружинение — самопроизвольное изменение конечного угла гибки;
Складкообразование металлического листа;
Появление линий течения металла.

Все эти обстоятельства необходимо учитывать, разрабатывая технологический процесс штамповки.

Гибка полосы на ребро

Ручной инструмент производится в виде универсальных приспособлений, в которых только меняются насадки и рычаги, или в виде целых наборов, где каждый механизм выполняет только одну, максимум две функции. Примером такого комплекта может служить «Холодная ковка» промышленного изготовления.

При этом их стоимость не слишком высока даже для домашнего мастера. Поиск необходимых деталей для самодельного станка, сборка, подгонка и настройка будет стоить не намного меньше, даже в случае надлежащей слесарной квалификации. Если не покупать самые дешевые инструменты, то работать станки для гибки будут на протяжении десятилетий.

Типы гибки металлических изделий

Сгибание металла производится вручную и с применением автоматических устройств. В первом случае процесс будет достаточно трудозатратен, потребует использования пассатижей и молотка, в результате на эту процедуру уйдет немало времени.

Гораздо проще и качественнее будет механизация процесса с помощью станков и соответствующих приспособлений. Форму цилиндра изделию придают специальные вальцы. С их помощью создаются дымоходы, желоба, трубные изделия.

Развитие станкостроительного производства позволило достичь сгибания материала для изготовления самых сложных изделий. А быстрая замена рабочего инструмента позволяет максимально эффективно и ускоренно перенастроить станочное устройство.

Согнуть кольцо из металлической полосы.

Возникла необходимость изготовить несколько колец из металлической полосы толщиной 8мм и шириной 55мм. Внешний диаметр кольца – 400мм, а внутренний -300мм. После гибки и сварки окончательно обрабатывается на токарном станке. Может быть кто-то сталкивался с подобной задачей и может подсказать технологию гибки. Может быть имеются приспособления для гибки аналогичных деталей. Буду благодарен за советы и предложения.

Дурацкий вопрос, а тонкая лента не пойдет? Вообще бы я с этим вопросом обратился в приличную кузницу.

Что-то непонятно,как такое может быть,наружный диаметр 400 мм.,внутренний 300 мм.,при толщине стенки 8 мм.? (400-300):2=50мм,должна быть толщина стенки, а не 8мм,если речь о кольце идет.Обрезки труб необходимого диаметра не подойдут?

Полоса должна гнуться по ширине, а не толщине, если я правильно понял. Надо использовать для таких параметром что-то типа промышленного трубогиба с мощным электроприводом с соответствующими оправками.

Проще из листа 8 мм вырезать газом, подравнять на станке. Если нет такой возможности – действительно к кузнецу.

В таком случае гнуть надо на “ребро”, 8мм на ребро что-то не айс,тогда проще на листе 8мм нарисовать это, и хоть лобзиком выпиливай. Понимаю,но раз надо.

Вообще попробуйте это проделать с картонным макетом,вручную гнуть на ребро,правильно он либо складывается,либо рвется,имхо такое же будет и с металлом,так что лучше резать из листа.

Янн:- Согнуть ,сложно . Обычно режут из листа. Вы сходите в местную котельную или в водоканал,возьмите бутылку и к слесарям . Они в курсе этих вопросов. У меня дома несколько пятаков 400 *10 мм валяются ,это заглушки от оборудования. Но как Вам их отдать ?

2eug28 Никогда и ни на каком оборудовании не согнете эту полосу в плоское, гладкое кольцо. Резать надо из цельного листа газом, ЭДС, лобзом болгаркой или прямо на токарнике

Думаю,после газа его так поведет,что только в металлолом.

Согнуть не удастся. Если цельного листа под кольцо нет, можно сварить из полосы – секторами (хордами) с разделкой и потом на станок. Как-то так, если ширина 55:

уверяю , не поведет.

Надо то всего лишь сделать кольцо Х мм шириной У мм, потом вырезать кусочек (сектор) получится этакая буква С и гнуть на наковальне по диаметру пока не сойдутся края.. соответственно проделать всё на макете из картона.. плюс припуски на ручную обработку, и вперёд.. Конус так обычно делают.. а вообще, на трубный завод..просто заказать то, что нужно..

Янн:- Не чего не ведёт ,так обычно везде делают,да и собственно работа эта хорошо знакомая сварщикам. Можете и сами сделать ,найдите резак и нужное железо. Ну можно пруток согнуть,сварить и в кузню ,там его нагреют и расплющат. Выход вижу такой :- “Или в кузницу ,либо к сварщику”.

Гибка металлической полосы в кольцо и на ребро

При работе с металлом часто приходится иметь дело с изготовлением изделий из стальной полосы — скоб, хомутов, кронштейнов. Но как согнуть металлическую полосу без потери прочности и добиться необходимой точности конфигурации знают не все. Тем не менее, это достаточно простая операция, которая не требует инструментов особой сложности. Только в случае гибки полосы на ребро необходимо довольно сложное приспособление, которое самому изготовить непросто. Гибка полосы под углом (60, 90, 120 0 …) в сторону плоскости производится на обычных слесарных тисках, если требуется изготовить единичное изделие или несколько штук. В случае мелкосерийного производства понадобится станок для гибки металлической полосы. При необходимости его можно сделать своими руками.