Гибка листа длиной до 12 м на прессе 2000 т: возможности и примеры

Параметры пресса и таблица возможностей

Специализированный гидравлический пресс усилием 2000 т имеет длину гиба 12 метров: лист толщиной до 25 мм и длиной до 12 метров гнётся за один проход. Верхний стол держат параллельно линейные датчики и серворегулировка под управлением ЧПУ; погрешность параллельности — 1%.

Полная техническая спецификация пресса — на странице услуги Гибка листового металла.

Какие детали гнём

Гнём детали для тяжёлого машиностроения, горной и энергетической отраслей, оборонной промышленности: длинные корпусные детали, элементы баков и резервуаров, детали рам и ходовой части тяжёлой техники. Раньше их сваривали из нескольких частей, потому что длина или толщина листа выходили за возможности обычных листогибов. Гнутая деталь обычно прочнее и долговечнее: у шва и зоны термического влияния часто концентрируются напряжения и возникают усталостные трещины, а в сплошном гнутом профиле таких зон меньше.

Примеры деталей: стойки, профили, траверсы, секции

На этом прессе гнут заготовки для таких изделий:

• стойки многогранных опор и мачт: трапециевидную заготовку гнут по всей длине, гибы образуют грани, потом сваривают продольный шов (технология изготовления);
• открытые профили (швеллерные, угловые, Z-образные) для рам, площадок и кронштейнов;
• траверсы и консоли: профиль из гнутого листа жёстче плоской полосы той же массы;
• секции опор, более высоких, чем длина листа: их соединяют фланцами или телескопическим стыком.

Дальше при необходимости — сварка и цинкование: Изготовление металлоконструкций, Горячее цинкование.

Как подготовить чертёж и материал

Если чертежа ещё нет, пришлите эскиз: инженеры помогут проработать конструкцию, например, предложат заменить часть сварных соединений гибкой, чтобы деталь вышла легче, прочнее и дешевле. Перед работой программу гиба проверяют на экране в 2D или 3D; параметр, который некорректен или выходит за пределы возможностей пресса, вызывает ошибку, и операция не запустится.

Что указать в заказе

Пришлите данные из таблицы и количество деталей: расчёт пойдёт быстрее, а уточнений будет меньше.

Для деталей под цинкование: наша ванна 13 000 × 1 600 × 3 200 мм обычно вмещает деталь длиной до 12 м, если сечение вписывается в ширину и глубину. Габариты можно сверить в калькуляторе стоимости цинкования, о вентиляционных и сливных отверстиях — Проектирование под горячее цинкование.

Пружинение и минимальный радиус гиба

После снятия нагрузки лист частично разгибается, и угол получается больше, чем был под пуансоном. Это пружинение; его компенсируют перегибом, то есть чуть большим ходом. Оно растёт вместе с прочностью стали, с отношением радиуса к толщине и с раскрытием матрицы.

Минимальный радиус — предел, ниже которого на наружной поверхности гиба появляются трещины. Он растёт вместе с прочностью стали и толщиной листа и больше, когда линия гиба идёт вдоль прокатки, а в длинных деталях так обычно и бывает. Раньше брали радиус не меньше двух толщин; таблица в конце статьи уточняет его по марке, толщине и направлению прокатки. Точный радиус согласуется для каждого заказа.

Кромки в зоне гиба должны быть чистыми: заусенцы зачищают, а зону повышенной твёрдости после термической резки лучше снять шлифовкой, потому что именно с неё может начаться трещина.

Допуски, точность, сроки

Допуски на конкретную деталь согласуем по чертежу заказчика и возможностям пресса. Срок зависит от сложности детали, количества гибов и загрузки производства; точный назовём, когда увидим чертёж и узнаем количество.

Длинные детали: подъём и перевозка

Лист длиной до 12 м и толщиной до 25 мм может весить несколько тонн, а длинная деталь прогибается под собственным весом. Поднимают её за несколько точек, укладывают на опоры на одном уровне, а в пути закрепляют по всей длине. Массу и габариты сечения учитывают при выборе транспорта, поэтому отгрузку согласуем до изготовления. Проушины для строповки предусмотрите на чертеже.

Цена

На цену влияют толщина и марка материала, длина и количество гибов, размеры листа и количество деталей в заказе. Пришлите чертёж или эскиз, и мы рассчитаем стоимость и сроки.

Расчёт гибки листового металла: развёртка заготовки и коэффициент K

Длина заготовки равна длине развёртки, то есть плоского листа до гибки: это сумма прямых участков детали и дуг всех гибов, измеренных по нейтральному слою. Для одного гиба: L = a + b + (π · θ / 180) · (R + K · t), где a и b — прямые участки до начала радиуса, θ — угол поворота листа в гибе (180° минус угол между полками, то есть 90° для прямого угла), R — внутренний радиус, t — толщина, K — коэффициент нейтрального слоя.

Нейтральный слой — условная поверхность внутри листа, длина которой при гибке не меняется: наружные волокна растягиваются, внутренние сжимаются. K — расстояние от внутренней поверхности до этого слоя, делённое на толщину; он лежит примерно в пределах 0,3–0,5 и растёт вместе с отношением R/t. Дуга по нейтральному слою, (π · θ / 180) · (R + K · t), — это припуск на гиб. Ориентировочные K для мягкой стали — в таблице.

Ориентиры из открытых технических источников. На K влияют также способ гибки, раскрытие матрицы, инструмент и марка стали, поэтому для точных деталей его уточняют пробным гибом. Пружинение длину заготовки практически не меняет.

Пример расчёта развёртки: угловая деталь из листа 10 мм

Лист t = 10 мм гнём на 90° с внутренним радиусом R = 25 мм (R/t = 2,5); полки по наружным поверхностям до вершины угла — 200 и 300 мм. Радиус не меньше минимума из таблицы ниже для листа 10 мм. Нужно найти длину заготовки.

Проверка: вычет на гиб BD = 2 · 35 − 46,18 = 23,82 мм вычитают из суммы наружных размеров полок: 200 + 300 − 23,82 = 476,18 мм. С K = 0,42 и 0,46 получится 475,9 и 476,5 мм, то есть примерно ±0,3 мм.

Таблица гибки листового металла: минимальный радиус по толщине

Единого минимального радиуса для всей стали не существует: это справка лишь для S235 и S355, а не универсальная таблица. Данные — по таблице EN 10025-2 в изложении производителей листа, для листа под холодную гибку (в обозначении марки есть буква C, например S235JRC или S355J2C). По верхней границе толщины в строке минимальный радиус составляет примерно от 1,2 до 2,3 толщины для S235 и от 1,5 до 3,2 толщины для S355.

Как читать таблицу:

• лист 11 мм относится к строке «свыше 10 до 12»: радиус там рассчитан на 12 мм, так что это запас;
• «поперёк» и «вдоль» — положение линии гиба относительно прокатки; в длинных деталях она обычно идёт вдоль листа, так что смотрите столбцы «вдоль»: радиус в них больше на 10–33%;
• если деталь после гибки цинкуют, берите радиус с запасом над минимумом: в зонах холодной гибки выше риск микротрещин (Проектирование конструкций под горячее цинкование).

Рекомендуемый минимальный внутренний радиус, мм:

Минимумы действуют для углов гиба до 90° и для S235 и S355 под холодную гибку; для конкретной партии листа цифры могут отличаться. Для Ст3, С245, С345 и 09Г2С таблица даёт лишь порядок величин, а радиус согласуем по данным производителя листа.