Гибочные и сварочные работы

Многие металлические изделия изготовлены из листового материала. Можно привести несложный пример: корпус и каркас для компьютера (системного блока). В прежние годы, подобные вещи изготавливались литьем. Это требовало огромного перерасхода металла. Достаточно посмотреть на электронную аппаратуру 50-60-х годов прошлого века. С точки зрения прочности, это было слишком. Если это корпус редуктора для моста от тяжелого грузовика, то в этом случае литье оправдано. Но представить себе самолет, изготовленный из литых деталей, можно только в страшном сне.

Прочность и малый вес изделий можно обеспечить созданием пространственных ферм из тонкого листа металла. Здесь каждый грамм используется с максимальной выгодой. Редкие исключения, вроде железнодорожных локомотивов, которые намеренно изготавливают утяжеленными, не в счет. Себестоимость металлических изделий резко снижается, улучшаются экологические условия и экономятся природные ресурсы.

Но платой за это является придание листовому материалу нужной формы. Кроме профильного проката (уголки, швеллеры), используются и другие виды гибки. Особенно сложным является процесс изготовления автомобильных кузовов, где кроме штамповки, используется и гибка. Хотя гибка является частным случаем штамповки, она получила отдельное название из-за отличий в оборудовании, на котором производится.

Гибка металла происходит за счет закрепления части листа и приложения к остальным частям направленных сил. При этом надо преодолеть силы упругости металла и избежать трещин. Частый случай изгиба — прямой угол. В этом случае должен быть оставлен определенный радиус закругления, который зависит от толщины листа. Для снятия механических напряжений в материале, особенно хрупком, может быть использован нагрев.

При изгибе происходит растяжение внешней стороны и сжатие внутренней, что при плохой текучести металла может дать трещины. Кроме нагрева, о котором уже говорилось, может использоваться замедление процесса сгибания. В некоторых случаях, для облегчения сгибания и получения нужной формы с меньшими усилиями, применяют пробивку отверстий по линии будущего сгиба.

Современные способы гибки металла сочетаются с лазерной резкой. Все вместе это позволяет создавать практически монолитные металлоконструкции, где число сварных швов уменьшается в несколько раз. Если к этому добавить современные системы проектирования, например, AutoCAD, то получается, что практически все можно изготовить из плоского листа, придав ему нужную форму. Давно перестали быть секретом военные самолеты, которые продолжают лететь после того, как их превратили в решето. Это результат применения тонкого материала, которому придали сложную пространственную форму.

Гибку листового металла можно производить даже в тисках, пользуясь молотком. Но в производственных условиях применяют автоматизированные (с ЧПУ) станки-листогибы. Станком управляет технологический компьютер, что позволяет добиваться небывалой раньше точности и воспроизводимости размеров деталей. Кроме того, теперь, на этих станках, можно одновременно или последовательно выполнять целую группу операций, что в несколько раз уменьшает площадь участка на производстве и число персонала. Главные приводы станков могут работать с различными наборами матриц и пуансонов, которые могут быть быстро заменены. Станок становится весьма универсальным. Хотя кинематика станка основана на круговых и прямолинейных движениях, их различное сочетание может давать самые разнообразные формы для деталей металлоконструкций.