Как рассчитать развертку при гибке
Развертку детали из листового материала кроят по длине нейтрального слоя: прямые участки полок плюс дуги на каждом сгибе (МГТУ им. Баумана, «Холодная штамповка»):
L = l1 + l2 + … + π · φ / 180 · (r + K · s)
l: прямые участки, φ: угол гиба в градусах, r: внутренний радиус, s: толщина.
- Впишите толщину и внутренний радиус: его задаёт пуансон или нож листогиба.
- Выберите металл, направление линии гиба и кромку. Они влияют только на минимальный r, длину не меняют.
- Введите полки, как они сняты, и углы гиба. Угол гиба: на сколько повернули полку. У отлива с полками под 135° гиб 45°.
Коэффициент K гибки и нейтральный слой
Радиус нейтрального слоя ρ = r + K · s. Коэффициент K (в учебниках x) зависит от отношения r/s. Для сталей 10–20 при гибе 90° он растёт от 0,27 при r/s = 0,05 до 0,48 при r/s = 5. Свой K с пробной детали впишите в поле «Коэффициент K».
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| K (x) при r/s = 0,05 | 0,27 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,1 | 0,3 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,15 | 0,32 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,2 | 0,33 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,25 | 0,35 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,3 | 0,36 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,4 | 0,37 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,5 | 0,38 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,6 | 0,39 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,7 | 0,4 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 0,8 | 0,408 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 1 | 0,42 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 1,2 | 0,43 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 1,5 | 0,44 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 1,8 | 0,45 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 2 | 0,45 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 2,5 | 0,46 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 3 | 0,47 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 4 | 0,47 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| K при r/s = 5 | 0,48 | Билибин, Григорьев, «Холодная штамповка», МГТУ им. Баумана, табл. 1 |
| Ст3, 15, 20 отожжённая: r/s поперёк проката | 0,1 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Ст3, 15, 20 отожжённая: r/s вдоль проката | 0,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Ст3, 15, 20 наклёпанная: поперёк | 0,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Ст3, 15, 20 наклёпанная: вдоль | 1 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| 45, 50, Ст6 отожжённая: поперёк | 0,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| 45, 50, Ст6 отожжённая: вдоль | 1 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| 45, 50, Ст6 наклёпанная: поперёк | 1 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| 45, 50, Ст6 наклёпанная: вдоль | 1,7 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Нержавейка наклёпанная: поперёк | 2,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Нержавейка наклёпанная: вдоль | 6,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Медь М1, М2, М3 отожжённая: поперёк | 0 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Медь М1, М2, М3 отожжённая: вдоль (в таблице 0,3–0,5) | 0,5 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Латунь Л62, Л68 отожжённая: поперёк | 0 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Латунь Л62, Л68 отожжённая: вдоль (в таблице 0,3–0,4) | 0,4 | Там же, табл. 2: минимальные r/s |
| Медь М1, М2, М3 мягкая, лист до 4 мм: коэффициент i | 0,3 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 4, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| Латунь Л63, Л68 мягкая, лист до 4 мм: коэффициент i | 0,3 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 4, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| АД1, АМц отожжённый, кромки зачищены: коэффициент i | 0,5 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| АД1, АМц отожжённый, кромки не зачищены: i | 0,5 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки не зачищены (лист до 4 мм) |
| АД1 нагартованный, кромки зачищены: i | 1 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| АМц нагартованный, кромки зачищены: i | 4 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| АМг2, АМг3 отожжённый, кромки зачищены: i | 1 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| АМг2, АМг3 отожжённый, кромки не зачищены: i | 3 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки не зачищены (лист до 4 мм) |
| АМг2 нагартованный, АМг3 полунагартованный, кромки зачищены: i | 2 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 1, кромки зачищены (лист до 4 мм) |
| Алюминий: поправка C при угле между полками 30° | 1,15 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Алюминий: C при 45° | 1,1 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Алюминий: C при 60° | 1,05 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Алюминий: C при 90° | 1 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Алюминий: C при 105° | 0,95 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Алюминий: C при 120° | 0,9 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: поправка C при угле между полками 30° | 1,63 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: C при 45° | 1,45 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: C при 60° | 1,36 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: C при 90° | 1 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: C при 120° | 0,9 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| Медь и латунь: C при 150° | 0,9 | ГОСТ 17040-80, п. 2.2, табл. 5, угол сгиба α по черт. 1 |
| ГОСТ 17040-80: радиусы даны для листа толщиной до | 4 мм | ГОСТ 17040-80, п. 1 и п. 2.2 |
| Листогиб с поворотной балкой: наименьший радиус, толщин листа | 1,25 × s | ГОСТ 16509-89, разд. 1, машины с поворотной балкой |
| Гиб «без закругления», когда r меньше, толщин листа | 0,3 × s | Кокорин и др., УлГТУ, 2002, п. 2.2.1 |
Между строками K берётся по прямой. При r меньше 0,3 s гиб считают «без закругления», по объёму металла (УлГТУ, «Технологические расчёты…»). Такую развертку сверьте пробным гибом.
Пример расчёта
Уголок 40 × 40 мм по наружным размерам, лист Ст3 2 мм, внутренний радиус 2 мм, гиб 90°. r/s = 1, по таблице K = 0,42. От каждой полки отнимаем r + s = 4 мм: прямые участки 36 + 36 = 72 мм. Дуга: 1,5708 × (2 + 0,42 × 2) = 4,46 мм. Длина развертки 76,5 мм.
Припуск на гибку и вычет на гиб
Припуск: длина дуги по нейтральному слою, её прибавляют к прямым участкам. Вычет отнимают от суммы наружных размеров полок. На гиб 90° вычет равен 2 · (r + s) − припуск. В примере выше припуск 4,46 мм, вычет 8 − 4,46 = 3,54 мм. Проверка: 40 + 40 − 3,54 = 76,46 мм.
Если гиб не прямой, отступ от наружного угла до скругления равен (r + s) · tg(φ/2), от внутреннего r · tg(φ/2). У загиба на 180° наружного угла нет: вводите прямые участки.
Как указывать длину развертки на чертеже
На чертеже пишут размеры полок и помечают, наружные они или внутренние. Рядом ставят внутренний радиус r, толщину s и угол гиба. Длину заготовки считают по нейтральному слою, со своим K листогиба, если он есть.
Минимальный радиус гиба листа
Радиус гиба стального, алюминиевого и нержавеющего листа разный. Сталь и нержавейка идут по табл. 2 пособия МГТУ. Алюминий, медь и латунь до 4 мм идут по ГОСТ 17040-80: R = i · C · s. Коэффициент i зависит от сплава, состояния и кромки. Поправка C берётся по углу между полками, то есть 180° минус угол гиба (черт. 1 ГОСТ). При 90° C = 1, при угле между полками 45° у алюминия 1,10.
У меди М1, М2, М3 и латуни Л68 калькулятор берёт большее из r/s по МГТУ и 0,3 · C по ГОСТ (табл. 4, кромка зачищена). Поэтому у листа до 4 мм поперёк проката выходит не 0, а 0,3 · C · s: при гибе 90° и круче не меньше 0,3 s, при пологом гибе до 0,27 s. Толще 4 мм ГОСТ не действует, поперёк остаётся 0. Л63 считается только по ГОСТ, Л62 только по МГТУ.
Для листогибочных машин с поворотной балкой наименьший внутренний r равен 1,25 s (ГОСТ 16509-89). В таблице минимум в миллиметрах для листа 1–6 мм при гибе 90°, посчитанный калькулятором. «Нет»: для алюминия толще 4 мм ГОСТ 17040-80 значений не даёт.
| Металл, линия гиба | 1 мм | 2 мм | 3 мм | 4 мм | 5 мм | 6 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ст3 отожжённая, поперёк проката | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| Ст3 отожжённая, вдоль проката | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 |
| Ст3 наклёпанная, вдоль проката | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Нержавейка наклёпанная, вдоль проката | 6,5 | 13 | 19,5 | 26 | 32,5 | 39 |
| АМг2, АМг3 отожжённый, кромка зачищена | 1 | 2 | 3 | 4 | нет | нет |
| АМг2, АМг3 отожжённый, кромка после ножниц | 3 | 6 | 9 | 12 | нет | нет |
| Листогиб с поворотной балкой | 1,25 | 2,5 | 3,75 | 5 | 6,25 | 7,5 |
Несколько гибов в одной детали
П-профиль 20 × 50 × 20 мм изнутри, лист 1 мм, r = 1,5 мм: K = 0,44, прямые 18,5 + 47 + 18,5 = 84 мм, две дуги по 3,05 мм, развертка 90,1 мм.
Угловая планка из оцинковки 0,5 мм (марку стали смотрите в сертификате на рулон, здесь Ст3), r = 1 мм: полки 100 × 100 мм, две кромки по 10 мм, гибы 90°, размеры наружные. K = 0,45, прямые 8,5 + 97 + 97 + 8,5 = 211 мм, три дуги по 1,92 мм, заготовка 216,8 мм.
Отлив из алюминия АМг2 1 мм: полка 100 мм, капельник 20 мм, гиб 45°, свой K = 0,4. Прямые 118,34 мм, дуга 1,10 мм, заготовка 119,4 мм.
Почему трескается сгиб
- Гиб вдоль проката. Вдоль проката r нужен больше: у Ст3 отожжённой r/s 0,5 вместо 0,1 поперёк (МГТУ им. Баумана, табл. 2).
- Наклёп. У АМц нагартованного i = 4,0, у отожжённого 0,5 (ГОСТ 17040-80).
- Кромка после ножниц. Для незачищенной кромки у АМг2 и АМг3 отожжённых ГОСТ 17040-80 даёт i = 3,0 вместо 1,0 у зачищенной.
- r меньше табличного. Наружный слой рвётся. Берите r не меньше табличного, а для деталей под нагрузкой с запасом.
В программе RemontCRM работы в смете разложены по помещениям, заказчик фиксирует цену до начала работ. Если листа понадобится больше, это оформят допсоглашением, а не устной договорённостью.