Калькулятор гибки

Первая деталь уходит в брак из-за неправильной развертки – типичная ситуация на листогибе. Калькулятор гибки устраняет догадки: он считает длину заготовки, усилие на пресс, пружинение и рекомендуемую оснастку до начала работы. Результат – меньше проб, экономия металла и предсказуемая геометрия детали.

Что считает калькулятор гибки

Инструмент рассчитывает ключевые параметры гибки листового металла на листогибочном прессе:

• Развертку заготовки – итоговую длину листа до гибки.
• Bend allowance – припуск на изгиб, длину дуги нейтрального слоя.
• Bend deduction – вычет на изгиб из суммы внешних размеров.
• K-factor – положение нейтральной линии относительно толщины.
• Усилие гибки – в килоньютонах и тоннах силы с учётом запаса.
• Пружинение – обратный отгиб металла и угол перегиба для компенсации.
• Ширину V-матрицы – рекомендуемое раскрытие под толщину и радиус.
• Минимальный радиус – нижнюю границу без трещин для выбранного материала.
• Минимальную полку – короткий край детали, который ещё возможно удержать в матрице.

Как пользоваться калькулятором

Расчёт состоит из четырёх шагов.

1. Задайте материал и способ гибки

Выберите максимально близкий металл: мягкая сталь, нержавеющая сталь AISI 304, алюминий 5052 или 6061, медь, латунь. Укажите способ гибки – свободная, дожим или калибровка. От этого зависит усилие и степень пружинения.

2. Введите геометрию

Задайте толщину листа, внутренний радиус изгиба, итоговый угол детали и количество одинаковых гибов. Угол указывается после пружинения – именно такой угол должен быть в готовой детали.

3. Проверьте оснастку

Укажите длину линии гиба (не ширину детали, а длину сгиба на прессе). Ширину V-матрицы можно подобрать автоматически или задать вручную, если инструмент уже известен. При необходимости введите длину самой короткой полки – калькулятор проверит, не провалится ли край.

4. Выберите режим развертки и нажмите «Рассчитать»

Доступно три варианта: только параметры гибки; развертка по внешним размерам с вводом суммы прямых участков; развертка по внутренним размерам.

Основные параметры гибки

Bend allowance (BA) – длина дуги вдоль нейтральной оси в зоне изгиба. Рассчитывается по формуле:

BA = π × (R + K × T) × θ / 180

Где R – внутренний радиус, K – K-factor, T – толщина, θ – угол гиба в градусах.

Bend deduction (BD) – величина, которую вычитают из суммы внешних линейных размеров детали, чтобы получить длину заготовки. Связан с bend allowance:

BD = 2 × (R + T) × tan(θ / 2) − BA

K-factor – безразмерный коэффициент, показывающий, где проходит нейтральная линия в толщине листа. Для мягкой стали обычно 0,42–0,50, для алюминия 0,33–0,50, для нержавеющей стали 0,42–0,50. При малых радиусах нейтральная линия смещается к внутренней стороне изгиба, и K-factor снижается.

Усилие гибки для свободной гибки оценивается по эмпирической формуле:

F ≈ (1,42 × σ × T² × L) / V

Где σ – предел прочности материала (МПа), L – длина линии гиба (мм), V – ширина V-матрицы (мм). Результат рекомендуется умножать на коэффициент запаса 1,15–1,25.

Пружинение зависит от модуля упругости, толщины и радиуса. Калькулятор выдаёт ориентировочный угол перегиба, с которым стоит начинать настройку пресса.

Как рассчитать длину заготовки для уголка 90°?

Возьмём сталь толщиной 2 мм с внутренним радиусом 2 мм и одним гибом на 90°.

Прямые участки по внешним размерам: 100 мм и 100 мм. Сумма внешних размеров – 200 мм.

При K-factor ≈ 0,45 bend allowance составит около 4,3 мм, а bend deduction – около 3,7 мм.

Длина заготовки по внешним размерам: 200 − 3,7 = 196,3 мм.

По внутренним размерам: 96 + 96 + 4,3 = 196,3 мм.

Оба метода дают одинаковый результат. Калькулятор выполняет эту операцию автоматически после ввода прямых участков.

Примеры расчёта

Стальной корпус с двумя гибами

Материал – сталь DC01, толщина 1,5 мм, радиус 1,5 мм, угол 90°, 2 гиба, длина линии гиба 400 мм. Калькулятор выдаст bend allowance около 3,0 мм на гиб, усилие около 70 кН (7 тс) и рекомендуемую V-матрицу 10–12 мм.

Алюминиевый короб 5052-H32 с четырьмя гибами

Толщина 3 мм, радиус 3 мм, угол 120°, дожим. Bend allowance на один гиб – около 8,5 мм, суммарный – 34 мм. Усилие возрастает до 270–280 кН. Рекомендуемая V-матрица – 18 мм, минимальная полка – 15 мм.

Нержавеющая сталь AISI 304 вдоль проката

Толщина 2 мм, радиус 2 мм, угол 90°. Калькулятор предупредит: минимальный рекомендуемый радиус для такого направления проката выше заданного. Это сигнал пересмотреть чертёж или ориентацию раскроя, иначе возрастает риск микротрещин.

Частые ошибки при расчёте

• Путают итоговый угол детали с углом перегиба. Угол перегиба больше на величину пружинения. Вводите в калькулятор именно готовый угол детали.
• Вводят ширину детали вместо длины линии гиба. Усилие зависит от длины сгиба, а не от габарита листа.
• Смешивают внешние и внутренние размеры. Сумму прямых участков нужно давать в той же системе, что выбрана для развертки.
• Игнорируют направление проката. Гибка вдоль проката жёстче и требует большего минимального радиуса.
• Не проверяют короткую полку. Если полка короче допустимой для выбранной матрицы, край деформируется или проваливается в V-образный паз.
• Забывают про запас по усилию. Расчётное усилие – теория. На практике добавляйте 15–25 % на износ, трение и разброс свойств.

Расчёты носят предварительный характер. Перед серийным запуском рекомендуется подтвердить параметры пробным гибом на конкретном станке и инструменте.