Каковы минимальные углы гибки для различных материалов

Процесс гибки металла является частью производства листового металла. При гибке металла каждый материал имеет минимальный угол, на который его можно согнуть до разрушения. Гибкость и твердость металла влияют на минимальный угол гибки. Превышение минимальной способности к гибке приводит к трещинам и поломкам. Ниже приведены подробности о приблизительных минимальных внутренних углах гибки для распространенных металлов, при условии правильных радиусов:

Мягкая сталь

Мягкая сталь — это наиболее часто гнутый металл, ценимый за отличную формуемость и прочность. Минимальный угол гибки для мягкой стали зависит от ее толщины и марки:

- 16 калибр (.060"): минимальный угол гибки около 35 градусов

- 14 калибр (.075"): минимальный угол гибки около 40 градусов

- 12 калибр (.105"): минимальный угол гибки около 50 градусов

- 3/16" (0.1875"): минимальный угол гибки около 60 градусов

- 1/4" (0.25"): минимальный угол гибки около 70 градусов

Минимальный угол увеличивается для более толстой мягкой стали, поскольку для ее деформации без разрушения требуется большее удлинение и сжатие. Отожженная мягкая сталь может гнуться под несколько более острым углом, чем марки с более высокой прочностью. Правильные внутренние радиусы относительно толщины имеют важное значение.

Алюминий

Помимо особо твердых состояний, алюминиевые сплавы можно гнуть под острыми углами благодаря отличной пластичности алюминия. Распространенные сплавы, такие как 6061 и 3003, можно гнуть до минимальных внутренних углов, достигающих:

- лист 0.032": минимальный угол 27 градусов

- лист 0.050": минимальный угол 30 градусов

- лист 0.080": минимальный угол 35 градусов

- лист 0.125": минимальный угол 45 градусов

- лист 0.190": минимальный угол 60 градусов

Гибкость уменьшается для более толстого алюминия, но остается лучше, чем у стали. Минимальный угол также зависит от наклепа и ориентации структуры зерна. Отжиг может восстановить пластичность для более острых изгибов.

Нержавеющая сталь

Нержавеющую сталь сложно гнуть, у нее более высокие минимальные углы гибки по сравнению с мягкой углеродистой сталью. Аустенитные марки нержавеющей стали, такие как 304 и 316, имеют типичные минимальные внутренние углы гибки около:

- 16 калибр (.060"): приблизительно 45 градусов

- 14 калибр (.075"): приблизительно 50 градусов

- 12 калибр (.105"): приблизительно 60 градусов

- 3/16" (0.1875"): приблизительно 75 градусов

Большая прочность и плохая гибкость ограничивают способность нержавеющей стали к гибке. Термическая обработка для отжига и повторного размягчения микроструктуры может позволить более плотную гибку. Ориентация зерна также влияет на минимальный угол гибки.

Титан

Прочные и трудно деформируемые титановые сплавы, такие как Ti-6Al-4V, имеют одни из самых высоких минимальных углов гибки, требующие специализированных процессов. Типичные минимальные углы для титана составляют:

- лист 0.025": приблизительно 35 градусов

- лист 0.037": приблизительно 40 градусов

- лист 0.049": приблизительно 45 градусов

- лист 0.074": приблизительно 60 градусов

Большинство операций гибки титана требуют горячей обработки или специализированных холодных процессов, таких как гибка под высоким давлением. Правила допуска на гибку должны строго соблюдаться, чтобы избежать трещин.

Инконель/Никелевые сплавы

Инконель и другие никель-хромовые суперсплавы обладают отличной термостойкостью и коррозионной стойкостью, но невероятно сложно деформируются без образования трещин. Минимальные углы гибки для этих сплавов составляют:

- толщина 0.020": приблизительно 40 градусов

- толщина 0.035": приблизительно 45 градусов

- толщина 0.065": приблизительно 60 градусов

- толщина 0.100": приблизительно 75 градусов

Различные отжигающие термообработки могут позволить более острую гибку. Ориентация зерна значительно влияет на минимальный угол гибки у этих материалов.

Медь

Высокопластичная медь и ее сплавы, такие как латунь, можно гнуть под малыми углами с минимальными значениями, обычно около:

- лист 0.015": приблизительно 22 градуса

- лист 0.031": приблизительно 27 градусов

- лист 0.062": приблизительно 35 градусов

- лист 0.125": приблизительно 45 градусов

Пластичность уменьшается по мере наклепа меди. Промежуточный отжиг может восстановить способность к острой гибке при необходимости. Структура зерна оказывает меньшее влияние, чем у других металлов.

Стальной лист и профили

Для толстых листов из углеродистой стали, профилей конструкционной стали и труб минимальные внутренние углы гибки составляют:

- лист 1/2": приблизительно 60 градусов

- лист 3/4": приблизительно 70 градусов

- лист 1": приблизительно 80 градусов

- уголок 3x3": приблизительно 70 градусов

- уголок 4x4": приблизительно 80 градусов

Изменение размеров от деформации во время гибки увеличивает напряжения с увеличением толщины листа, что требует больших минимальных углов. Для конструкционной стали часто используется внешний пресс-тормоз в отличие от обычных листогибочных прессов.

Тугоплавкие металлы

Колумбий, молибден, тантал и вольфрам — тугоплавкие металлы, которые чрезвычайно трудно гнуть, с минимальными углами:

- молибден 0.015": приблизительно 45 градусов

- вольфрам 0.025": приблизительно 40 градусов

- тантал 0.015": приблизительно 35 градусов

- ниобий 0.020": приблизительно 40 градусов

Их высокая прочность и хрупкость требуют горячей обработки, специализированного инструмента и хорошо контролируемых процессов, чтобы избежать разрушения во время гибки.

Более сложные важные металлы требуют больших минимальных внутренних углов гибки, чтобы избежать трещин и разрывов во время изготовления. Пластичные материалы, такие как алюминий и медь, можно гнуть наиболее остро. Понимание этих ограничений позволяет правильно планировать процесс и выбирать инструмент.