Гибка металла

Основные способы гибки металла на гибочных прессах с ЧПУ

Эта статья содержит опыт наших сотрудников, связанных с обработкой деталей на гибочных прессах с ЧПУ. Можно по-разному классифицировать вариации способов гибки на прессах, но мы для себя определили четыре, которыми успешно пользуемся в зависимости от поставленной задачи.

Воздушная гибка (Air bending)

Она же Свободная гибка металла — формирование угла сгиба детали путём перемещения пуансона в расчётную точку (вдавливание заготовки на заданную глубину). При этом происходит касание нижней поверхности заготовки с матрицей только по двум линиям-точкам с образованием воздушного зазора между заготовкой и поверхностями ручья матрицы.

• Преимущества. Техника позволяет одним набором инструментов обрабатывать детали с разным углом гиба из заготовок разной толщины. Это высокопроизводительный экономичный метод с минимальными усилиями в системе пуансон-заготовка-матрица.
• Недостатки. Вытекают из преимуществ свободной (воздушной гибки). Низкая точность изготовления из-за отсутствия условий, стабилизирующих геометрию, высокие требования к квалификации оператора, так как из-за разброса размеров толщины заготовки и структуры листового металла даже в одной партии часто приходится на ходу корректировать программу обработки.

Ковка

Разновидность воздушной (свободной) гибки. Здесь пуансон в конечной фазе движения плотно прижимает заготовку к боковым стенкам ручья матрицы, усилия гибки возрастают в несколько раз. Но касания заготовки дна ручья матрицы не происходит, воздушный зазор между нижней линией сгиба и матрицей остаётся.

• Преимущества. Отсутствие воздушного зазора между пуансоном и боковыми стенками матрицы стабилизирует угол сгиба, он зависит только от точности угла инструмента. Этот метод применяется там, где точность детали важнее более низкой себестоимости свободной гибки.
• Недостатки. Большие усилия гибки при малых радиусах пуансона. Необходимость для каждого угла гиба и для заготовок различной толщины иметь свой комплект инструментов.

Формовка или Чеканка (Botton bending)

Такая гибка металла может быть названа безвоздушной, так как заготовка полностью зажата между пуансоном и раскрытием ручья матрицы. Заготовка как бы «впечатывается» в форму матрицы, откуда эта техника гибки и получила своё название.

• Преимущества. Высокая степень точности, размеры стабильны, зависят исключительно от точности комплекта инструмента. Отсутствует явление «потери размеров» после отхода пуансона из-за пружинящих свойств листового металла, остаточная деформация стабильна.
• Недостатки. Самый энергозатратный способ гибки из-за высоких усилий, возникающих в безазорной системе пуансон-заготовка-матрица. Поэтому редко применяется для листового металла с толщиной более 2 мм.

Гибка металла по трем точкам (3-point касание по 2 сторонам матрицы и снизу на подвижный упор матрицы)

Метод ещё называют адаптивная гибка (Adaptive forming). Гибка по трём точкам запатентована фирмой Hammerle (Bystronic) и успешно применяется в её гибочных прессах с ЧПУ. Суть метода в разделении операции на две фазы. После первой (предварительной) фазы специальная система сенсорных датчиков с комплектом щупов производит измерение детали, вносит коррекцию в управляющую программу. Во второй фазе навстречу пуансону с заготовкой из матрицы выезжает подпор в расчётную точку. Деталь «дожимается» в идеальный размер. Погрешность угла получается не хуже 15 минут.

• Преимущества. Гибкость, универсальность, высокая точность.
• Недостатки. Наличие в рабочей зоне комплекта измерительных щупов существенно сужает размеры заготовки и требует повышенной концентрации внимания оператора. Низкая производительность из-за затрат времени на адаптацию к каждой заготовке. Гибка металла по трем точкам хорошо зарекомендовала себя там, где высокий процент брака или деталей на «наладку» не допускается, например, если на поток поставили полированный лист из нержавейки.