Гнуття листа завдовжки до 12 м на пресі 2000 т: можливості й приклади

Параметри преса й таблиця можливостей

Спеціалізований гідравлічний прес на 2000 т має довжину згину 12 метрів: лист завтовшки до 25 мм і завдовжки до 12 метрів гнеться за один прохід. Верхній стіл тримають паралельно лінійні датчики та серворегулювання під керуванням ЧПК; похибка паралельності — 1%.

Повна технічна специфікація преса — на сторінці послуги Гнуття листового металу.

Які деталі гнемо

Гнемо деталі для важкого машинобудування, гірничої та енергетичної галузей, оборонної промисловості: довгі корпусні деталі, елементи баків і резервуарів, деталі рам і ходової частини важкої техніки. Раніше їх зварювали з кількох частин, бо довжина чи товщина листа виходили за можливості звичайних листогинів. Гнута деталь зазвичай міцніша й довговічніша: у шва й зони термічного впливу часто концентруються напруження та виникають втомні тріщини, а в суцільному гнутому профілі таких зон менше.

Приклади деталей: стійки, профілі, траверси, секції

На цьому пресі гнуть заготовки для таких виробів:

• стійки багатогранних опор і щогл: трапецієподібну заготовку гнуть по всій довжині, згини утворюють грані, потім зварюють поздовжній шов (технологія виготовлення);
• відкриті профілі (швелерні, кутові, Z-подібні) для рам, майданчиків і кронштейнів;
• траверси й консолі: профіль із гнутого листа жорсткіший за плоску смугу тієї самої маси;
• секції опор, вищих за довжину листа: їх з’єднують фланцями чи телескопічним стиком.

Далі за потреби — зварювання й цинкування: Виготовлення металоконструкцій, Гаряче цинкування.

Як підготувати креслення й матеріал

Якщо креслення ще немає, надішліть ескіз: інженери допоможуть опрацювати конструкцію, наприклад, запропонують замінити частину зварних з’єднань гнуттям, щоб деталь вийшла легшою, міцнішою й дешевшою. Перед роботою програму гнуття перевіряють на екрані у 2D чи 3D; параметр, який некоректний або виходить за межі можливостей преса, викликає помилку, і операція не запуститься.

Що вказати в замовленні

Надішліть дані з таблиці й кількість деталей: розрахунок піде швидше, а уточнень буде менше.

Для деталей під цинкування: наша ванна 13 000 × 1 600 × 3 200 мм зазвичай вміщує деталь завдовжки до 12 м, якщо переріз вписується в ширину й глибину. Габарити можна звірити в калькуляторі вартості цинкування, про вентиляційні й зливні отвори — Проєктування під гаряче цинкування.

Пружне повернення й мінімальний радіус згину

Після зняття навантаження лист частково розгинається, і кут виходить більшим, ніж був під пуансоном. Це пружне повернення; його компенсують перегином, тобто трохи більшим ходом. Воно росте разом із міцністю сталі, з відношенням радіуса до товщини й з розкриттям матриці.

Мінімальний радіус — межа, нижче якої на зовнішній поверхні згину з’являються тріщини. Він росте разом із міцністю сталі й товщиною листа і більший, коли лінія згину йде вздовж прокатування, а так зазвичай і буває в довгих деталях. Раніше брали радіус не менший за дві товщини; таблиця наприкінці статті уточнює його за маркою, товщиною й напрямком прокатування. Точний радіус узгоджується під кожне замовлення.

Кромки в зоні згину мають бути чистими: задирки зачищають, а зону підвищеної твердості після термічного різання краще зняти шліфуванням, бо саме з неї може початися тріщина.

Допуски, точність, терміни

Допуски на конкретну деталь узгоджуємо за кресленням замовника й можливостями преса. Термін залежить від складності деталі, кількості згинів і завантаження виробництва; точний назвемо, коли побачимо креслення й дізнаємося кількість.

Довгі деталі: підйом і перевезення

Лист завдовжки до 12 м і завтовшки до 25 мм може важити кілька тонн, а довга деталь прогинається під власною вагою. Піднімають її за кількома точками, кладуть на опори на одному рівні, а в дорозі закріплюють по всій довжині. Масу й габарити перерізу враховують під час вибору транспорту, тому відвантаження узгоджуємо до виготовлення. Вушка для стропування передбачте на кресленні.

Ціна

На ціну впливають товщина й марка матеріалу, довжина та кількість згинів, розміри листа і кількість деталей у замовленні. Надішліть креслення або ескіз, і ми порахуємо вартість та терміни.

Розрахунок гнуття листового металу: розгортка заготовки й коефіцієнт K

Довжина заготовки дорівнює довжині розгортки, тобто плоского листа до гнуття: це сума прямих ділянок деталі й дуг усіх згинів, виміряних по нейтральному шару. Для одного згину: L = a + b + (π · θ / 180) · (R + K · t), де a і b — прямі ділянки до початку радіуса, θ — кут повороту листа в згині (180° мінус кут між полицями, тобто 90° для прямого кута), R — внутрішній радіус, t — товщина, K — коефіцієнт нейтрального шару.

Нейтральний шар — умовна поверхня всередині листа, довжина якої під час гнуття не змінюється: зовнішні волокна розтягуються, внутрішні стискаються. K — відстань від внутрішньої поверхні до цього шару, поділена на товщину; він лежить приблизно в межах 0,3–0,5 і зростає з відношенням R/t. Дуга по нейтральному шару, (π · θ / 180) · (R + K · t), — це припуск на згин. Орієнтовні K для м’якої сталі — в таблиці.

Орієнтири з відкритих технічних джерел. На K впливають також спосіб гнуття, розкриття матриці, інструмент і марка сталі, тому для точних деталей його уточняють пробним згином. Пружне повернення довжину заготовки практично не змінює.

Приклад розрахунку розгортки: кутова деталь із листа 10 мм

Лист t = 10 мм гнемо на 90° з внутрішнім радіусом R = 25 мм (R/t = 2,5); полиці по зовнішніх поверхнях до вершини кута — 200 і 300 мм. Радіус не менший за мінімум із таблиці нижче для листа 10 мм. Треба знайти довжину заготовки.

Перевірка: поправку на згин BD = 2 · 35 − 46,18 = 23,82 мм віднімають від суми зовнішніх розмірів полиць: 200 + 300 − 23,82 = 476,18 мм. З K = 0,42 і 0,46 вийде 475,9 і 476,5 мм, тобто приблизно ±0,3 мм.

Таблиця гнуття листового металу: мінімальний радіус за товщиною

Єдиного мінімального радіуса для всієї сталі не існує: це довідка лише для S235 і S355, а не універсальна таблиця. Дані — за таблицею EN 10025-2 у викладі виробників листа, для листа під холодне гнуття (в позначці марки є літера C, наприклад S235JRC або S355J2C). За верхньою межею товщини в рядку мінімальний радіус становить приблизно від 1,2 до 2,3 товщини для S235 і від 1,5 до 3,2 товщини для S355.

Як читати таблицю:

• лист 11 мм відповідає рядку «понад 10 до 12»: радіус там розраховано на 12 мм, тож це запас;
• «поперек» і «вздовж» — положення лінії згину відносно прокатування; у довгих деталях вона зазвичай іде вздовж листа, тож дивіться стовпчики «вздовж»: радіус у них більший на 10–33%;
• якщо деталь після гнуття цинкують, беріть радіус із запасом над мінімумом: у зонах холодного гнуття вищий ризик мікротріщин (Проєктування конструкцій під гаряче цинкування).

Рекомендований мінімальний внутрішній радіус, мм:

Мінімуми діють для кутів згину до 90° і для S235 та S355 під холодне гнуття; для конкретної партії цифри можуть відрізнятися. Для Ст3, С245, С345 і 09Г2С таблиця дає лише порядок величин, а радіус узгоджуємо за даними виробника листа.