Радиус 2 мм — можноМинимальный радиус для этого листа — 0,2 мм (0,1 толщины)Сталь 15, 20, Ст3, отожжённый лист, гиб поперёк волокон проката
Развёртка 76,16 ммПолки 50 + 30 мм, гиб 90° с внутренним радиусом 2 ммL = a + b − 2(r + s)·tg(φ/2) + π·φ/180·(r + K·s)
K-фактор 0,325Дуга по нейтральному слою 4,16 мм; вычет на гиб −3,84 ммНейтральный слой по DIN 6935: k = 0,65 + 0,5·lg(r/s) при r/s = 1

Калькулятор радиуса гибки проверяет, можно ли согнуть лист с выбранным внутренним радиусом без трещины, и считает развёртку детали с одним гибом — длину заготовки до гибки. Минимальный радиус зависит от материала, его состояния и направления гиба относительно волокон проката, развёртка — от радиуса, толщины, угла и положения нейтрального слоя. Ниже — таблица минимальных радиусов гибки, K-фактор, формулы развёртки и как выбрать радиус гиба для чертежа.

Детали из листового металла с разным радиусом гибки: скоба, уголок, швеллер из алюминия и Z-образный кронштейн
Тонкий лист гнут с малым радиусом, толстый — с радиусом не меньше толщины листа

Как пользоваться калькулятором радиуса гибки

  1. Выберите материал листа и его состояние: отожжённый — мягкий лист после отжига, наклёпанный — нагартованный холодной прокаткой или правкой.
  2. Укажите направление гиба. Поперёк волокон — линия гиба поперёк направления прокатки листа, вдоль — параллельно ей. Поперёк гнётся легче.
  3. Введите толщину листа и внутренний радиус из чертежа. Калькулятор сравнит радиус с минимальным для материала.
  4. Для развёртки введите угол гиба и полки — наружные размеры детали до пересечения наружных поверхностей. Угол гиба — на сколько градусов отогнута полка: у уголка 90°.

Расчёт идёт сразу при вводе. Пример в окне в начале страницы — уголок 50 × 30 мм из листа Ст3 толщиной 2 мм с внутренним радиусом 2 мм.

Минимальный радиус гибки: от чего зависит

При гибке наружная сторона листа растягивается, внутренняя сжимается. Удлинение наружных волокон тем больше, чем меньше радиус по отношению к толщине: при r = s оно около трети, 33 %, при r = 0,5s — уже половина, 50 % (ε ≈ s / (2r + s)). Когда удлинение превышает пластичность металла, по гибу идут трещины. Отсюда правила:

  • Пластичный металл гнут с малым радиусом — мягкую сталь, медь, латунь, отожжённый алюминий. Твёрдые и закалённые сплавы требуют радиуса в 2–4 толщины.
  • Направление волокон. При гибке вдоль волокон проката минимальный радиус в 2–5 раз больше, чем поперёк: вдоль волокон металл трескается легче.
  • Наклёп. Нагартованный лист менее пластичен, минимальный радиус у него больше, чем у отожжённого.
  • Кромка. Заусенец после резки на наружной стороне гиба — готовый надрыв. Кромку зачищают или кладут заготовку заусенцем внутрь.
  • Толщина. Минимальный радиус задают в толщинах листа: чем толще лист, тем больше радиус в миллиметрах.

Таблица минимальных радиусов гибки листового металла

Наименьший внутренний радиус гибки в толщинах листа s для гиба на 90°. Ноль — лист гнут с наименьшим радиусом инструмента. Чтобы получить радиус в миллиметрах, коэффициент умножают на толщину листа.

Минимальный радиус гибки rmin = коэффициент × s
МатериалОтожжённый, поперёк волоконОтожжённый, вдоль волоконНаклёпанный, поперёк волоконНаклёпанный, вдоль волокон
Алюминий АД1, АМц мягкий00,20,30,8
Латунь Л63, Л6800,20,40,8
Медь М1, М200,212
Сталь 08кп, 10, Ст1, Ст200,40,40,8
Сталь 15, 20, Ст30,10,50,51
Сталь 25, 30, Ст40,20,60,61,5
Сталь 35, 40, Ст50,30,811,5
Сталь 45, 50, Ст60,5111,7
Сталь 55, 600,71,31,32
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, AISI 30412по паспорту металлапо паспорту металла
Дюралюминий Д16 отожжённый11,51,52,5
Дюралюминий Д16Т закалённый2334

Как читать таблицу: лист стали 45 толщиной 4 мм, отожжённый, при гибке вдоль волокон гнут с радиусом не меньше 1,0 × 4 = 4 мм. Таблица даёт предел, за которым начинаются трещины; в чертёж обычно закладывают радиус с запасом — не меньше толщины листа для стали и 1,5–2 толщины для дюралюминия.

Нужна гибка деталей из листа по чертежу? Пришлите чертёж — технолог проверит радиусы, подберёт инструмент и назовёт цену и срок.

Нейтральный слой и K-фактор

Внутри согнутого листа есть слой, который не растягивается и не сжимается, — нейтральный. Его длина равна длине заготовки на участке гиба, поэтому развёртку считают по нему. Положение слоя задаёт K-фактор: расстояние от внутренней поверхности гиба в долях толщины листа. При больших радиусах слой лежит посередине, K = 0,5; при малых смещается к внутренней стороне.

K = (0,65 + 0,5 × lg(r / s)) / 2

Это формула немецкого стандарта DIN 6935, ей пользуются при расчёте развёрток в САПР. Она верна до r/s = 5; при большем отношении K = 0,5.

K-фактор по DIN 6935 в зависимости от отношения радиуса гиба к толщине листа
r / sK-фактор
0,650,278
0,80,301
10,325
1,20,345
1,50,369
20,4
2,50,424
30,444
40,476
50,5

Расчёт развёртки детали с гибом

Развёртка — длина плоской заготовки, из которой после гибки получится деталь нужных размеров. Для детали с одним гибом и полками, заданными наружными размерами:

L = a + b − 2(r + s) × tg(φ/2) + π × φ / 180 × (r + K × s)

  • a, b — наружные размеры полок до пересечения наружных поверхностей, мм;
  • r — внутренний радиус гиба, s — толщина листа, мм;
  • φ — угол гиба, градусы: у уголка 90°;
  • K — K-фактор нейтрального слоя.

Пример: уголок 50 × 30 мм из листа 2 мм с внутренним радиусом 2 мм. r/s = 1, K = 0,325. L = 50 + 30 − 2 × 4 × 1 + 1,571 × (2 + 0,65) = 80 − 8 + 4,16 = 76,16 мм. Разницу между развёрткой и суммой наружных размеров, −3,84 мм, называют вычетом на гиб: для детали с несколькими гибами одинакового радиуса его просто прибавляют на каждый гиб.

Расчёт даёт размер с точностью до десятых долей миллиметра. Реальный K-фактор зависит ещё от инструмента и свойств партии металла, поэтому для точных деталей технолог уточняет развёртку пробным гибом.

Радиус гибки нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов

  • Нержавеющая сталь прочнее обычной и сильнее упрочняется при изгибе: минимальный радиус у отожжённого листа — 1–2 толщины, а гнуть её нужно с большим усилием и с поправкой на пружинение. Защитную плёнку с листа не снимают до гибки, чтобы матрица не оставила следов.
  • Алюминий и его сплавы. Мягкий алюминий АД1 и АМц гнётся почти без ограничений, а дюралюминий Д16Т после закалки — только с радиусом 2–4 толщины, иначе трескается. Твёрдые сплавы гнут в отожжённом состоянии и закаливают уже после гибки.
  • Медь и латунь пластичны в мягком состоянии, но быстро наклёпываются: после нескольких изгибов в одном месте металл твердеет, и следующий гиб может дать трещину.

Пружинение. После снятия усилия листовой металл немного разгибается, и угол получается больше заданного. Пружинение растёт с отношением r/s и с прочностью металла: у мягкой стали при r = s это обычно 1–2°, у нержавеющей стали и твёрдых алюминиевых сплавов — заметно больше. Поэтому деталь перегибают на угол пружинения, а на оборудовании с контролем угла его компенсирует система управления прессом. На радиус гиба и развёртку пружинение почти не влияет.

Как выбрать радиус гиба для чертежа

  • Не меньше минимального по таблице для материала, состояния и направления гиба.
  • Удобно — равный толщине листа для стали и нержавейки, 1,5–2 толщины для твёрдых алюминиевых сплавов. Такой радиус получается на стандартном инструменте и не требует запаса по пластичности.
  • Один радиус на все гибы детали — гибка идёт одним инструментом без переналадки.
  • Связь с инструментом. При воздушной гибке внутренний радиус задаёт ширина ручья матрицы V — около 0,16 V. Усилие гибки и подбор матрицы считает калькулятор усилия гибки.
  • Отверстия рядом с гибом располагают не ближе 2 толщин плюс радиус от линии гиба, иначе их вытянет в овал.

Гибка листового металла в технопарке

Детали из листа гнут на двух гидравлических листогибочных прессах усилием 800 и 1350 кН — сталь, нержавейку, алюминий, медь и латунь толщиной до 10 мм, длина гиба до 500 мм. Прессы с автоматическим контролем угла гиба учитывают пружинение металла. Развёртку для программы гибки технолог считает по чертежу, радиусы проверяет на возможность гибки без трещин. Подробнее — на странице «Гибка листового металла на заказ».

Читайте также