Современные технологии для вашего бизнеса — специализация нашего Центра. Команда экспертов подберёт и внедрит идеальное металлообрабатывающее оборудование для роста вашего производства.
Свяжитесь с нами для бесплатной консультации!
- по телефону 8 (800) 707 92-21
- по почте zakaz@cpo-rf.ru
Верхняя и нижняя оснастки листогибочного пресса: как они работают вместе и почему их нельзя рассматривать по отдельности
Базовые знания: основа для точной гибки
Гибка листового металла — это не просто механическое сгибание, а высокоточная технологическая операция, при которой пуансон (верхний инструмент) и матрица (нижний инструмент) работают как единая система. Их взаимодействие определяет:
- Форму и радиус изгиба
- Точность угла
- Качество поверхности
- Усилие, необходимое для гибки
- Срок службы инструмента
Чтобы добиться мастерства в гибке, нужно понимать не только функции каждого инструмента, но и как они дополняют друг друга.
1.1 Основные понятия: функции и формы верхнего и нижнего инструментального оснащения
Гибка происходит путём пластической деформации металла между пуансоном и матрицей. Каждый инструмент выполняет свою, но взаимосвязанную роль.
1.1.1 Верхний инструмент (пуансон): «ведущая роль» в передаче усилия
Место установки: подвижный ползун листогибочного пресса.
Функция: передаёт усилие и определяет внутренний радиус изгиба.
Радиус наконечника пуансона Ключевой параметр: — влияет на форму внутренней кромки загиба.
Типы пуансонов:
|
Тип пуансона |
Угол / форма наконечника |
Применение |
|---|---|---|
|
Стандартный прямой |
90°, прямоугольный профиль |
Универсальный, подходит для большинства задач |
|
Острый угол |
< 90° (например, 30°) |
Для острых углов и компенсации пружинения при воздушной гибке |
|
Гусиная шея |
Изогнутый профиль |
Для гибки фланцев рядом с уже сформированными участками (U-образные профили) |
|
Радиусный пуансон |
Закруглённый наконечник |
Для плавных радиусов (в паре с U-образной матрицей) |
Пример: пуансон с углом 30° позволяет «перегнуть» металл при воздушной гибке — после пружинения угол становится ровно 90°.
1.1.2 Нижний инструмент (матрица): «фундамент», который поддерживает и формирует
Место установки: неподвижная станина пресса.
Функция: поддерживает заготовку, определяет внешний профиль и угол изгиба (при гибке снизу), влияет на внутренний радиус.
Ширина V-образного паза (V-образного отверстия) Ключевой параметр: — основной фактор, определяющий усилие гибки и минимальную длину фланца.
Типы матриц:
|
Тип матрицы |
Конструкция |
Применение |
|---|---|---|
|
Одинарный V-образный паз |
Один паз с фиксированным углом |
Стандартная V-гибка |
|
Мульти-V матрица |
Несколько V-образных пазов разной ширины |
Быстрая смена под разную толщину материала (экономия времени на настройку) |
|
U-образная матрица |
Широкая выемка с закруглёнными краями |
Для формирования U-образных каналов с помощью радиусного пуансона |
|
Матрица для подгибки |
Двухступенчатая |
Сначала острый изгиб, затем выравнивание — для получения прочных и безопасных кромок |
Пример: мульти-V матрица позволяет обрабатывать листы толщиной 1 мм, 3 мм и 6 мм без замены инструмента, просто поворачивая матрицу.
1.2 Механизм синергии: как пуансон и матрица работают вместе
Пуансон и матрица — это не просто «то, что нажимает и удерживает». Их взаимодействие лежит в основе трёх методов гибки: воздушной, гибки снизу и чеканки.
Геометрическая синергия: как формируются углы и радиусы
1. Воздушная гибка (Air Bending) — самый распространённый метод
- Контакт: только с верхней частью пуансона и двумя кромками V-образного паза.
- Угол изгиба: зависит от глубины погружения пуансона.
- Внутренний радиус: определяется шириной V-образного паза, а не формой пуансона!
Правило: Внутренний радиус ≈ 15–17 % от ширины V-образного паза.
Пример:
При V-образном пазу 12 мм → внутренний радиус ≈ 1,8–2,0 мм (даже если пуансон имеет радиус 0,5 мм).
2. Гибка снизу (Bottom Bending)
- Пуансон прижимает металл к стенкам V-образного паза.
- Угол задаётся геометрией инструмента.
- Учитывается пружинение: инструмент делается на 1–2° острее целевого угла.
Для угла 90° используется инструмент с углом 88°.
3. Чеканка (монетное дело)
- Пуансон вдавливается с огромным усилием (в 5–8 раз большим, чем при воздушной гибке).
- Металл «впечатывается» в форму инструмента — пружинение исключено.
- Обеспечивает максимальную точность, но:
- Высокий износ инструмента
- Требует мощного пресса
- Не подходит для толстых или хрупких материалов
Механическая синергия: баланс между тоннажем и напряжением
Ключевой параметр — ширина V-образного паза.
Существует «Правило 8»:
Оптимальная ширина V-образного паза = 8 × толщина материала (для низкоуглеродистой стали).
Последствия неправильного выбора V-образного паза:
|
Ситуация |
Последствия |
|---|---|
|
V-образный паз слишком узкий |
- Резко возрастает усилие гибки |
|
V-образный паз слишком широкий |
- Снижается усилие, но увеличивается внутренний радиус |
Пример:
Для листа толщиной 3 мм → оптимальный V-образный паз = 24 мм.
Если взять паз шириной 16 мм, усилие возрастёт на 40–50 %, а риск брака — в 2–3 раза.
Функциональная синергия: создание сложных форм
Некоторые задачи невозможно решить без правильной комбинации пуансона и матрицы.
Примеры:
|
Задача |
Комбинация инструментов |
Результат |
|---|---|---|
|
Гибка рядом с фланцем |
Пуансон «гусиная шея» + стандартный V-образный штамп |
Нет столкновения с уже загнутым участком |
|
Создание безопасной кромки |
Набор для подгибки (двухэтапный) |
Ровный, прочный, закрытый край без зазора |
|
Плавный U-профиль |
Радиусный пуансон + U-образная матрица |
Эстетичный и прочный канал |
Такие комбинации — это не просто «инструменты», а функциональные системы, расширяющие возможности проектирования изделий из листового металла.
Заключение: пуансон и матрица — единая система
Опытный технолог никогда не выбирает пуансон и матрицу по отдельности. Он оценивает:
- Геометрическую совместимость — углы, радиусы, V-образные пазы
- Механическую совместимость — усилие, тоннаж, износ
- Функциональную совместимость — возможность выполнения сложных геометрических форм
Главный принцип:
Качество гибки = гармония между пуансоном и матрицей.
Практическая шпаргалка: выбор V-образного паза в зависимости от толщины материала (низкоуглеродистая сталь)
|
Толщина листа, мм |
Рекомендуемый V-образный паз, мм |
Внутренний радиус, мм |
Мин.длина фланца, мм |
|---|---|---|---|
|
0.5 |
4 |
0,6–0,7 |
3.0 |
|
1.0 |
8 |
1,2–1,4 |
5.0 |
|
1.5 |
12 |
1,8–2,0 |
7.0 |
|
2.0 |
16 |
2,4–2,7 |
9.0 |
|
3.0 |
24 |
3,6–4,1 |
13.0 |
|
4.0 |
32 |
4,8–5,4 |
17.0 |
|
6.0 |
48 |
7.2–8.2 |
25.0 |
|
8.0 |
64 |
9,6–10,9 |
33.0 |
|
10.0 |
80 |
12,0–13,6 |
41.0 |
Минимальная длина фланца ≈ 1,5 × V-образный паз
Советы для мастеров и инженеров:
- Всегда начинайте с выбора V-образного паза — он определяет радиус и усилие.
- Подбирайте пуансон в соответствии с задачей — острый угол, «гусиная шея», радиусный.
- Учитывайте упругость — особенно при воздушной гибке.
- Не экономьте на инструменте — неправильно выполненный V-образный паз портит и материал, и станок.
- Протестируйте на образцах — особенно при переходе на новый материал или другую толщину.
Научитесь сочетать пуансон и матрицу — и превращайте плоские листы в безупречные детали с первого прохода.
