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.
Как пользоваться калькулятором радиуса гибки
- Выберите материал листа и его состояние: отожжённый — мягкий лист после отжига, наклёпанный — нагартованный холодной прокаткой или правкой.
- Укажите направление гиба. Поперёк волокон — линия гиба поперёк направления прокатки листа, вдоль — параллельно ей. Поперёк гнётся легче.
- Введите толщину листа и внутренний радиус из чертежа. Калькулятор сравнит радиус с минимальным для материала.
- 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.
| Материал | Отожжённый, поперёк волокон | Отожжённый, вдоль волокон | Наклёпанный, поперёк волокон | Наклёпанный, вдоль волокон |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий АД1, АМц мягкий | 0 | 0,2 | 0,3 | 0,8 |
| Латунь Л63, Л68 | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,8 |
| Медь М1, М2 | 0 | 0,2 | 1 | 2 |
| Сталь 08кп, 10, Ст1, Ст2 | 0 | 0,4 | 0,4 | 0,8 |
| Сталь 15, 20, Ст3 | 0,1 | 0,5 | 0,5 | 1 |
| Сталь 25, 30, Ст4 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 1,5 |
| Сталь 35, 40, Ст5 | 0,3 | 0,8 | 1 | 1,5 |
| Сталь 45, 50, Ст6 | 0,5 | 1 | 1 | 1,7 |
| Сталь 55, 60 | 0,7 | 1,3 | 1,3 | 2 |
| Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, AISI 304 | 1 | 2 | по паспорту металла | по паспорту металла |
| Дюралюминий Д16 отожжённый | 1 | 1,5 | 1,5 | 2,5 |
| Дюралюминий Д16Т закалённый | 2 | 3 | 3 | 4 |
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.
| r / s | K-фактор |
|---|---|
| 0,65 | 0,278 |
| 0,8 | 0,301 |
| 1 | 0,325 |
| 1,2 | 0,345 |
| 1,5 | 0,369 |
| 2 | 0,4 |
| 2,5 | 0,424 |
| 3 | 0,444 |
| 4 | 0,476 |
| 5 | 0,5 |
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
-
Режимы резания
-
Калькулятор допусков и посадок
-
Перевод Rz в Ra
-
Калькулятор веса металла
-
Калькулятор усилия гибки
-
Калькулятор массы отливки
-
Отверстие под резьбу
-
Размеры уплотнительных колец
-
Твёрдость по Шору
-
Аналоги марок стали
-
Перевод твёрдости HRC, HB, HV
-
Калькулятор пружин
-
Гибка листового металла
-
Лазерная резка металла на заказ