Ohýbání plechu – Techniky a tipy na design 1. část – Blog

Ohýbání je jednou z nejpoužívanějších metod zpracování plechu, známá také jako lisování, lemování a ohýbání. Tato metoda deformuje materiál do hranatého tvaru a je široce používána v různých průmyslových odvětvích.

Ohýbání působí silou, která musí překročit mez kluzu materiálu, aby se dosáhlo plastické deformace a zajistil se trvalý výsledek ohybu.

Nejčastěji se pro ohýbání kovů používají CNC ohraňovací lisy, které se vyznačují vysokou přesností a automatizací při operacích. Tyto moderní lisy nejen zpřesňují proces ohýbání, ale také výrazně zvyšují produktivitu a efektivitu celého výrobního procesu. Díky možnosti programově řídit nastavení a parametry ohýbání mohou operátoři snadno nakonfigurovat lis pro provádění různých úkolů, což z nich činí všestranné nástroje v kovoobráběcím průmyslu. Použití CNC nám navíc umožňuje minimalizovat lidský faktor, snížit pravděpodobnost chyb a zajistit stabilnější kvalitu hotového výrobku.

Tento článek pojednává o základních technikách ohýbání, vlivu odpružení na ohýbání, konceptu k-faktoru a způsobu výpočtu přídavku na ohyb a nabízí tipy, jak tuto operaci provést.

Způsoby ohýbání:

Existuje několik různých způsobů ohýbání. Každý má své výhody. Obvykle existuje dilema mezi snahou o přesnost nebo jednoduchost, zatímco ta druhá je stále více používána. Jednodušší metody jsou flexibilnější a hlavně vyžadují méně různých nástrojů k dosažení výsledků.

Ohyb do V:

V-ohýbání je nejběžnější metoda ohýbání pomocí razníku a matrice. Má tři podskupiny – základní nebo spodní ohýbání, „volné“ nebo „vzduchové“ ohýbání a ražení. Ohýbání vzduchem a ohýbání podpory tvoří asi 90 % všech operací ohýbání.

Níže uvedená tabulka vám pomůže určit minimální délku příruby b (mm) a vnitřní poloměr ir (mm) v závislosti na tloušťce materiálu t (mm). Můžete také vidět šířku matrice V (mm), která je potřebná pro takový výkon. Každá operace vyžaduje určitou tonáž na metr. To je také uvedeno v tabulce. Můžete vidět, že silnější materiály a menší vnitřní poloměry vyžadují větší sílu nebo tonáž. Zvýrazněné parametry jsou doporučené specifikace pro ohýbání kovů.

Graf ohybové síly

Řekněme, že mám plech o tloušťce 2 mm a chci ho ohnout. Pro jednoduchost používám i vnitřní rádius 2mm. Nyní vidím, že minimální délka příruby pro tento ohyb je 8,5 mm, takže to musím vzít v úvahu při navrhování. Požadovaná šířka matrice je 12 mm a tonáž na metr je 22. Nejnižší celková kapacita stojanu je kolem 100 tun. Ohybová linie mého obrobku je 3 m, takže celková potřebná síla je 3 * 22 = 66 tun. Takže i jednoduchý pracovní stůl s dostatečným prostorem pro ohýbání 3stopých plechů bude stačit.

Je však třeba mít na paměti jednu věc. Tato tabulka je použitelná pro konstrukční oceli s mezí kluzu cca 400 MPa. Pokud chcete ohýbat hliník, hodnotu tonáže lze vydělit 2, protože vyžaduje menší sílu. U nerezové oceli je tomu naopak – požadovaná síla je 1,7krát větší, než je uvedeno v této tabulce.

Spodní lisování:

Při spodním lisování lisovník přitlačuje plech proti povrchu matrice, takže úhel matrice určuje konečný úhel obrobku. Vnitřní poloměr zkoseného plechu závisí na poloměru matrice.

Jak je vnitřní vlasec stlačován, je k další manipulaci s ním potřeba stále větší síla. Spodní lisování umožňuje použití této síly, protože konečný úhel je předem určen. Schopnost vyvinout větší sílu snižuje pružící účinek a zajišťuje dobrou přesnost.

Rozdíl úhlu zohledňuje efekt odpružení

Při spodním lisování je důležitým krokem výpočet otvoru matrice ve tvaru V.

Šířka otvoru V (mm)
Metoda / Tloušťka (mm)	0,5 . 2,6	2,7 . 8	8,1 . 10	Více 10
Spodní lisování	6t	8t	10t	12t
Volné ohýbání	12. 15t
Razítko	5t

Experimentálně bylo prokázáno, že vnitřní poloměr je asi 1/6 šířky otvoru, což znamená, že rovnice je: ir = V/6.

Ohýbání vzduchem:

Částečné ohýbání neboli vzduchové ohýbání získalo svůj název podle skutečnosti, že se obrobek ve skutečnosti zcela nedotýká součástí nástroje. Při částečném ohýbání se obrobek opírá o 2 body a razník tlačí ohyb. Stále se obvykle provádí na ohraňovacím lisu, ale ve skutečnosti není potřeba boční matrice.

Ohýbání vzduchem poskytuje větší flexibilitu. Řekněme, že máte kostku a úder 90°. Pomocí této metody můžete získat výsledky od 90 do 180 stupňů. Přestože je tato metoda méně přesná než ražba nebo ražba, její krása je její jednoduchost. V případě, že zátěž zeslábne a elastický zpětný ráz materiálu má za následek nesprávný úhel, lze jej snadno upravit pouhým použitím trochu většího tlaku.

Samozřejmě je to důsledek nižší přesnosti oproti spodnímu lisování. Velkou výhodou částečného ohýbání je zároveň to, že ohýbání pod jiným úhlem nevyžaduje přestavbu.

Ražba:

Dříve bylo ražení mincí mnohem běžnější. To byl prakticky jediný způsob, jak získat přesné výsledky. Dnes je tato technika tak dobře řízená a přesná, že se takové metody již nepoužívají.

Ražba při ohýbání poskytuje přesné výsledky. Například, pokud chcete úhel 45 stupňů, budete potřebovat úder a matrici s přesně stejným úhlem. Není se čeho bát.

Proč? Vzhledem k tomu, že razítko pronikne do listu, vtlačí do obrobku zářez. To spolu s velkou silou (cca 5-8x větší než při částečném ohýbání) zaručuje vysokou přesnost. Penetrační efekt také zajišťuje velmi malý vnitřní poloměr ohybu.

Ohýbání ve tvaru U:

U-ohýbání je principiálně velmi podobné ohýbání do V. Je tam matrice a razník, tentokrát jsou ve tvaru U, což má za následek podobný ohyb. Jedná se o velmi jednoduchý způsob, například ohýbání ocelových U-kanálů, ale není tak obvyklý, protože takové profily lze vyrábět i jinými, flexibilnějšími způsoby.

Oblíbené ohýbačky plechu:

Hydraulický ohraňovací lis KRRASS PBS 50/1600 4 osy

Síla – 50 tun; Ohybová délka – 1600 mm; Vzdálenost mezi sloupy – 1250 mm; Hloubka vyložení – 205 mm; Max. otevření – 540 mm; Výkon – 4,4 kW.

Zjistit cenu Přidat do seznamu

Hydraulický ohraňovací lis KRRASS PBS 110/2500 4 osy

Síla – 110 tun; Ohybová délka – 2500 mm; Vzdálenost mezi sloupy – 2000 mm; Hloubka vyložení – 410 mm; Max. otevření – 545 mm; Výkon – 8,7 kW.

Zjistit cenu Přidat do seznamu

Hydraulický ohraňovací lis KRRASS PBS 110/3200 4 osy

Síla – 110 tun; Ohybová délka – 3200 mm; Vzdálenost mezi sloupy – 2700 mm; Hloubka vyložení – 410 mm; Max. otevření – 545 mm; Výkon – 8,7 kW.

Zjistit cenu Přidat do seznamu

Krokové ohýbání:

Krokové ohýbání je v podstatě vícenásobné ohýbání do tvaru V. Tato metoda, nazývaná také stupňovité ohýbání, využívá mnoho po sobě jdoucích ohybů do tvaru V k vytvoření velkého poloměru obrobku. Konečná kvalita závisí na počtu ohybů a rozteči mezi nimi. Čím více ohybů, tím hladší je výsledek.

Ohýbání válcem:

Ohýbání válcem se používá k výrobě trubek nebo kuželů různých tvarů. V případě potřeby lze použít i pro ohyby s velkým poloměrem. V závislosti na kapacitě stroje a počtu válců lze provádět jeden nebo více ohybů současně.

V tomto případě se používají dva hnací válce a třetí nastavitelný válec. Tento válec se pohybuje v důsledku třecích sil. Pokud je třeba díl ohnout na obou koncích, stejně jako uprostřed, je nutná další operace. To se provádí na hydraulickém lisu nebo ohýbačce plechů. Jinak budou okraje dílu ploché.

Ohýbání extruzí:

Při ohýbání extruzí je plech sevřen mezi přítlačnou podložkou a stírací matricou. Tvar stírací matrice, která se nachází pod ní, určuje úhel vytvořeného ohybu. Jakmile je plech bezpečně sevřen, je na přečnívající konec plechu spuštěn razník, který jej nutí přizpůsobit se úhlu stírací matrice. Konečným výsledkem je obvykle ražení plechu kolem stírací matrice.

Rotační ohýbání:

Další metodou je rotační ohýbání, které má velkou výhodu oproti extruzi nebo ohýbání do V – nepoškrábe povrch materiálu. Ve skutečnosti existují speciální polymerové nástroje, které vám umožní vyhnout se jakýmkoli stopám po nástroji, natož poškrábání. Rotační ohýbačky dokáží ohýbat i ostřejší úhly než 90 stupňů. To hodně pomáhá s obecnými úhly.

Nejběžnější metodou je dvouválcová metoda, ale existují i jednoválcové varianty. Tato metoda je vhodná i pro výrobu profilů ve tvaru U s těsně u sebe umístěnými přírubami, protože je flexibilnější než jiné metody.

Návrat v ohybu:

Při ohýbání se obrobek po zvednutí zátěže přirozeně trochu odrazí. Proto je nutné tuto hodnotu při ohýbání kompenzovat. Obrobek se ohne v požadovaném úhlu, takže po pružném návratu zaujme požadovaný tvar.

Další věc, kterou je třeba pamatovat, je poloměr ohybu. Čím větší je vnitřní poloměr, tím větší je pružný efekt. Ostrý razník vytváří malý poloměr a odstraňuje pružný efekt.

Proč dochází k pružnému zpětnému rázu? Když se součásti ohýbají, ohyb je rozdělen dělicí čarou – neutrální čarou – na dvě vrstvy. Na každé straně probíhají různé fyzikální procesy. Materiál je stlačen „zevnitř“ a natažen „zvenku“. Každý typ kovu má různé hodnoty zatížení, které vydrží při stlačení nebo natažení. A pevnost materiálu v tlaku je mnohem větší než pevnost v tahu.

V důsledku toho je obtížnější dosáhnout trvalé deformace na vnitřní straně. To znamená, že stlačená vrstva se nedeformuje úplně a po odstranění zatížení se snaží obnovit svůj předchozí tvar.

Tolerance ohybu

Pokud navrhujete ohyby plechů v CAD programu, který má specializované prostředí pro plechy, použijte ho. Existuje z nějakého důvodu. Při ohybech zohledňuje specifikace materiálu. Všechny tyto informace jsou potřebné k vytvoření ploché šablony pro laserové řezání.

Pro výpočet rozmítání by se měla použít délka oblouku neutrální osy.

Pokud máte potíže s určením požadované síly pro ohýbání materiálu, doporučujeme použít kalkulačku ohýbací síly. Tento nástroj zohledňuje typ materiálu, požadovaný úhel ohybu, tloušťku kovu, šířku otvoru matrice a délku obrobku, což pomáhá určit potřebnou sílu pro ohýbací operaci.

Pokud se vám článek líbil, dejte like, sdílejte ho se svými přáteli a zanechte komentáře!

Stroje, které by vás mohly zajímat:

Hydraulický ohraňovací lis KRRASS PBS 50/2200 4 osy

Síla, tuny – 50, Délka ohybu, mm – 2200, Vzdálenost mezi sloupy, mm – 1550, Hloubka čelistí, mm – 205, Max. otvor, mm – 540, Výkon, kW – 5.

Zjistit cenu Přidat do seznamu

Hydraulický ohraňovací lis KRRASS PBS 320/3200 4 osy

Síla, tuny – 320, Délka ohybu, mm – 3200, Vzdálenost mezi sloupy, mm – 2700, Hloubka čelistí, mm – 450, Max. otvor, mm – 670, Výkon, kW – 21,4.

Zjistit cenu Přidat do seznamu

Tandemový ohraňovací lis KRRASS PBS 110/2500 TANDEM 4 osy

Síla, tuny – 220, Délka ohybu, mm – 5000, Vzdálenost mezi sloupy, mm – 2000, Hloubka čelistí, mm – 410, Max. otvor, mm – 570, Výkon, kW – 17,4.

Optimální způsob spojování plechů se volí v závislosti na vlastnostech válcovaného výrobku, plánovaných podmínkách jeho použití, dostupnosti nástrojů a spotřebního materiálu. Tradiční možností je svařování, ale v některých případech jsou vyžadovány alternativy: nýtování, švové švy, šroubové spoje.

Spoje tenkých plechů

Toto trvalé, ale ne pevné spojení se často používá při montáži plechových střech. Spojování švů umožňuje vyřešit problém změny geometrických rozměrů plechu v důsledku teplotních změn, protože tuhé utěsněné spojení povede k napětí ve spoji a deformaci kovu. Existuje několik typů záhybů.

Ležící

Tento typ spojování se používá ke spojování hran ve vodorovném směru. Je považován za ne příliš spolehlivý, takže má mnoho omezení v oblastech použití.

Stojící

• Jednoduché švy se používají na střechách s velkým sklonem.
• Dvojité – v poptávce při spojování listů podél okrajů podél svahu svahu. Jedná se o spolehlivý způsob spojování prvků, zabraňující pronikání vlhkosti do stavební konstrukce. Výjimkou je stojatá voda. Proto se tento typ napojení používá na střechách se sklonem větším než 10°. Na plochých svazích se používají vysoké švy nebo odolná těsnění, která umožňují náraz zařízení na válcování švů. K tomu je téměř nemožné vyrobit dvojitý šev ručně;

Hranatý

Rohový stojatý šev ve tvaru L má působivý vzhled, a proto se používá na snadno viditelné povrchy.

Nosič

Tento typ švu se běžně používá v Evropě. Vzhledově připomíná vertikální dvojitý šev, ale navíc používá dřevěný blok.

Samosvorné

Tento pohodlný typ spojování plechů byl vyvinut ruskými specialisty. Může výrazně zkrátit dobu montáže střechy a snížit náklady na práci, protože není nutné speciální vybavení.

Spojovací plechy nýty

Nýtované spoje jsou požadovány pro konstrukce určené pro provoz v podmínkách významného dynamického zatížení. Nýt je tyč s hlavou. Fáze tvorby směsi:

• listy jsou umístěny na sebe;
• děrujte středy otvorů;
• dělat díry;
• tyč se umístí do připraveného otvoru;
• hlava je stlačena s podporou;
• protilehlá část tyče je zploštělá;
• Konečný tvar hlavy nástavce je tvořen krimpováním.

• ve švech, které vyžadují značnou pevnost a hustotu, je nutné použít spojovací prvky s půlkruhovou hlavou;
• kování s poloskrytou nebo zapuštěnou hlavou je požadováno, pokud vyčnívající hlavy ruší pohyb mechanismů nebo v podmínkách významného aerodynamického nebo hydrodynamického zatížení;
• nýty s hlavou ve tvaru sudu se používají pro plánovaný kontakt s horkými plyny během provozu, takové hlavy jsou roztaveny a získávají půlkruhový tvar při zachování pevnosti;
• spojovací prvky se širokou hlavou jsou požadovány pro spojování tenkých plechů;
• Trubkové nýty lze použít pouze pro málo zatížené konstrukce.

Poraďte! Někdy opravy vyžadují odstranění starých nýtů. K tomu je střed vrtání označen jádrem na hlavě spojovacího prvku. K vytvoření otvoru použijte vrták s menším průměrem než je dřík nýtu. Vyvrtaná hlava se snadno zlomí. Hlavy malého hardwaru lze odstranit pomocí pilníku.

Jednou z možností skládacího spojení plechů je použití šroubů. Taková spojení nejsou pracná a dostatečně pevná, což umožňuje jejich použití i v konstrukcích vystavených silnému zatížení.