Известно много способов гибки заготовок в холодном и горячем состояниях. В электромашино- и трансформаторостроении в основном используется гибка металла в холодном состоянии на гибочных машинах, листогибочных гидравлических прессах и трех- или четырехвалковых листогибочных вальцах.
На листогибочных вальцах выполняют вальцовку листовой стали для образования цилиндрических, конических, сферических и седлообразных поверхностей и кольцевую гибку (вальцовку) профильной стали (уголков, швеллеров, двутавровых балок.). На листогибочных прессах изготавливают гнутые профили и производят гибку листовой стали под углом. На роликогибочных станках производят вальцовку уголков, швеллеров и балок. Во избежание структурных изменений, появления значительного наклепа и полной потери пластических свойств стали, при холодной гибке заготовок, остаточное удлинение не должно выходить за границы предела текучести. При изготовлении гнутых профилей на листогибочных прессах внутренние радиусы закруглений для конструкций из углеродистой стали, воспринимающих статическую нагрузку, должны быть не менее 1,2 толщины листа, а для конструкций, воспринимающих динамическую нагрузку, не менее 2,5 толщины листа. Для листовых деталей из низколегированных сталей минимальные значения внутренних радиусов закругления должны быть на 50 % больше, чем для углеродистой стали.
Листогибочные вальцы имеют три или четыре горизонтальных валка, на которых гнут листовую сталь, максимальная ширина которой 2100—8000 мм при максимальной толщине 20—50 мм. Наибольшее распространение имеют трехвалковые вальцы с пирамидальным расположением вальцов (рис. 6.6). Два приводных нижних валка 4 вращаются в одном направлении. Верхний валок 2 перемещается по высоте и вращается в результате трения между валками и изгибаемым листом 1. Один подшипник верхнего валка может откидываться в сторону, для того чтобы можно было извлечь согнутую деталь. Перед гибкой листовых деталей цилиндрической формы подгибают оба торца листа 1 на подкладном листе 3. Подкладной лист должен иметь ширину, в 2 раза превышающую расстояние между осями нижних валков, а радиус гибки должен быть меньше на 10—17 % радиуса гибки детали с учетом упругой деформации стали. Толщина подкладного листа обычно принимается 25—30 мм, однако она должна быть не менее 2-кратной толщины вальцуемого листа, а мощность вальцов должна быть достаточной для гибки листа в 3 раза более толстого, чем вальцуемый. После подгибки подкладной лист снимают и приступают к вальцовке, для чего листы пропускают через вальцы несколько раз в обоих направлениях. Степень изгиба листа регулируется подъемом или опусканием верхнего валка 2.
Схема вальцевания листового проката на трехвалковых вальцах.
Схема вальцевания листового проката на четырехвалковых вальцах.
При гибке листовой стали на четырехвалковых вальцах подгибка кромок производится одновременно с вальцовкой (рис.). Верхний 1 и нижний 4 валки являются приводными и вращаются в разные стороны, передвигая изгибаемый лист 2. Два боковых валка 3 не имеют привода и могут перемещаться по наклонным направляющим, приближаясь или отдаляясь от верхнего валка. Подгибка кромок осуществляется во время гибки за счет давления одним из боковых валков.
При гибке листовых деталей цилиндрической формы необходимо обеспечить перпендикулярность продольной оси листа и оси валков, так как при неправильной установке листа в вальцах кромки свальцованного цилиндра не совпадают, что является основным видом брака при вальцовке. Укладка листов между валками без перекосов осуществляется одним из следующих способов: столы для укладки листовой стали, предназначенные для гибки и поддержания деталей во время гибки, должны иметь поверхность из листовых полос, расположенных строго перпендикулярно к оси валков.
Схема изготовления гнутых профилей на листогибочном прессе.
а — первый гиб; б — второй гиб; в — третий гиб; 1 — стол пресса; 2 — нижний штамп; 3 — обрабатываемый лист; 4— ползун; 5—7 — верхние штампы.
На столах или рольгангах устанавливают перпендикулярно валкам линейку или упоры, по которым ориентируют лист. Вальцуемый лист подают торцом в упор заднего валка вальцов, наносят вспомогательные линии по образующим цилиндрической поверхности, которые при вальцовке совмещают с осью нижнего валка.
Для гибки листовых деталей с большей длиной линии изгиба и малыми радиусами закругления на заводах широко используются листогибочные прессы. На листогибочных прессах можно гнуть из листовой стали гнутые профили, заменяющие сложные составные сварные элементы (рис. 6.8). Наиболее часто применяются листогибочные прессы усилием от 1,6 до 3,15 МН с длиной стола 4750—5650 мм, а наибольшая длина изгибаемого листа 6000 мм. Максимальная толщина листа, изгибаемого на листогибочных прессах, 16—20 мм. Она ограничивается мощностью пресса, а также значительным снижением пластических свойств стали при увеличении толщины листа. Благодаря гидравлическому приводу пресса нечувствительны к точности настройки. Отклонение толщины листа в пределах допуска не влияет на работу пресса. Рабочими инструментами листогибочного пресса являются матрица и пуансон, которые изготавливаются из легированных марок сталей Х12М и могут быть составными или цельными по длине.
