Promień gięcia blachy - jak go dobrać i policzyć rozwinięcie

1. Co to jest promień gięcia blachy?

Promień gięcia blachy to promień wewnętrznej powierzchni zagięcia, oznaczany symbolem Ri. Jest to parametr wykonawczy detalu, nie cecha samej blachy: wynika z narzędzia, a granicę jego zmniejszania wyznacza minimalny promień gięcia danego gatunku i grubości. Zejście poniżej tej granicy kończy się pęknięciem po stronie rozciąganej zagięcia.

Promień podaje się w relacji do grubości blachy, w postaci ilorazu R/t - zapis 1,5 x t dla blachy 4 mm oznacza promień wewnętrzny 6 mm. W gięciu powietrznym promień powstaje samoczynnie i wynika z rozwarcia matrycy V według zależności Ri w przybliżeniu 0,16 x V. Matryca 24 mm daje promień bliski 3,8 mm - i to jest promień detalu, a nie promień stempla.

2. Jak dobrać minimalny promień gięcia?

Minimalny promień gięcia dobiera się według gatunku, grubości i kierunku gięcia względem walcowania. Im wyższa granica plastyczności i im twardszy stan materiału, tym większy promień jest konieczny. Tabela zbiera wartości orientacyjne; wartość wiążącą podaje karta wyrobu producenta.

Kierunek gięcia zmienia dopuszczalny promień w tej samej blasze. Linia poprowadzona w poprzek walcowania przecina włókna materiału i pozwala zejść do wartości z tabeli, a linia równoległa do walcowania wymaga promienia większego o jedną klasę - dla S355J2 punktem wyjścia jest wtedy 2,5 x t.

3. Jak obliczyć rozwinięcie blachy?

Rozwinięcie blachy oblicza się jako sumę odcinków prostych powiększoną o naddatek gięcia, czyli długość włókna obojętnego na łuku zagięcia. Suma wymiarów zewnętrznych daje wynik za duży o kilka milimetrów na każde gięcie.

Naddatek gięcia BA dla kąta alfa wyraża wzór, w którym K to współczynnik położenia włókna obojętnego, przyjmowany dla stali w przedziale od 0,38 do 0,45:

BA = (pi / 180) x alfa x (Ri + K x t)

Odcinki proste liczy się od wymiaru zewnętrznego pomniejszonego o odsunięcie krawędzi, które dla gięcia 90 stopni wynosi Ri + t. Przykład dla detalu ze wstępu, przy K = 0,42:

Suma wymiarów zewnętrznych dałaby 90 mm, czyli detal dłuższy o 5,31 mm - dokładnie ten błąd ze wstępu. Współczynnik K rośnie wraz ze stosunkiem Ri/t, dlatego przy seriach ustala się go doświadczalnie: gnie się próbkę na docelowym narzędziu, mierzy detal i wylicza K wstecz. Jedna próbka na komplet narzędzie plus gatunek plus grubość wystarcza dla serii.

4. Jak zmierzyć promień gięcia blachy?

Promień gięcia mierzy się od wewnętrznej strony zagięcia wzornikiem promieni, czyli zestawem blaszek o znanych promieniach przykładanych do łuku pod światło. Dopasowany wzornik przylega bez szczeliny i bez kołysania - szczelina oznacza promień większy od wzornika, kołysanie mniejszy.

Przy dużych promieniach, gdzie wzornik nie sięga, mierzy się suwmiarką cięciwę i strzałkę łuku, a promień wylicza ze wzoru geometrycznego. Pomiar wykonuje się po gięciu, ponieważ sprężynowanie powiększa promień względem promienia narzędzia - najsilniej w gatunkach o wysokiej granicy plastyczności i w utwardzonych stanach aluminium.

R = (c do kwadratu) / (8 x h) + h / 2, gdzie c to cięciwa, h to strzałka łuku

5. Gięcie na prasie krawędziowej - matryca i odległości

Dla gięcia powietrznego blach stalowych rozwarcie matrycy V dobiera się w przedziale od 6 do 12 grubości materiału, a punktem wyjścia jest V = 8 x t. Z tego wynika promień wewnętrzny, siła gięcia i minimalna wysokość kołnierza.

Otwór położony bliżej linii gięcia niż 2,5 x t + Ri wchodzi w strefę odkształcenia i po gięciu przyjmuje kształt owalny, co uniemożliwia montaż śruby. Kołnierz krótszy od 0,63 x V zsuwa się z krawędzi matrycy i daje kąt niepowtarzalny w serii. Oba przypadki rozwiązuje się na rysunku - po wycięciu detalu na to za późno.

Otwory i wycięcia wykonuje się przed gięciem, na płaskim arkuszu - porównanie technologii jest w artykule o metodach cięcia stali. Zadzior po stronie rozciąganej zagięcia inicjuje pęknięcie nawet przy poprawnym promieniu.

6. Czym różni się gięcie stali, ocynku i aluminium?

Różnice sprowadzają się do trzech wielkości: minimalnego promienia, sprężynowania i zachowania powierzchni. W blasze ocynkowanej dochodzi warunek dodatkowy - powłoka na zewnętrznej stronie zagięcia pracuje na rozciąganie i przy ciasnym promieniu pęka siatką rys.

• Stal czarna S235JR. Promień od 1,0 x t, korekta kąta na prasie rzędu 1 - 2 stopni. Dobór gatunku omawiamy w artykule o gatunkach S235, S275 i S355.
• Stal S355J2. Promień od 1,5 x t, sprężynowanie większe, siła gięcia wyższa proporcjonalnie do granicy plastyczności.
• Blacha ocynkowana. Promień dobiera się pod powłokę, nie pod rdzeń stalowy - punktem wyjścia jest 1,5 x t.
• Stal nierdzewna 1.4301. Promień od 1,0 x t, siła gięcia wyższa niż dla stali czarnej. Powierzchnię chroni się folią lub podkładką z tworzywa na matrycy.
• Aluminium. Stan materiału waży więcej niż gatunek: AW-5754 H111 gnie się od 1,0 x t, a AW-6082 T6 wymaga 3,0 x t i wyżej. Zestawienie gatunków jest w artykule o doborze gatunku aluminium.

7. Co mamy w magazynie w Zawadzie

Magazyn główny działa pod adresem Zawada 144, 97-200 Tomaszów Mazowiecki, w województwie łódzkim, od poniedziałku do piątku w godzinach 7:00-16:00. NIP firmy to 7730002877. Wysyłka obejmuje całą Polskę i Europe, odbiór własny wymaga wcześniejszego umówienia.

Blachy pod gięcie to blacha ze stali czarnej, blacha ocynkowana, blacha nierdzewna i kwasoodporna, blacha aluminiowa oraz blacha ryflowana. Oprócz blach na magazynie mamy profile stalowe, aluminiowe, elementy złączne do fotowoltaiki, panele ogrodzeniowe.

8. Jak zamówić blachę - 5 krokówLista pozycji. Seria (IPN, IPE, HEA lub HEB), wysokość, gatunek stali, długość i ilość.

1. Lista pozycji. Gatunek stali, wielkość i ilość.
2. Kontakt. Dane na stronie firmy: numer tel. albo e-mail z listą pozycji.
3. Potwierdzenie. Opiekun potwierdza dostępność.
4. Oferta. Wycena i termin realizacji; po akceptacji potwierdzenie zamówienia.
5. Dostawa. Wysyłka albo odbiór własny w siedzibie firmy.

9. Najczęstsze pytania o promień gięcia blachy

Jak wygiąć blachę w łuk lub na półokrągło?

Łuk o dużym promieniu wykonuje się na walcach do blach, które nadają krzywiznę w sposób ciągły, albo na prasie krawędziowej metodą gięcia krokowego - serią gięć o małym kącie rozłożonych co kilka milimetrów wzdłuż łuku. Im mniejszy kąt pojedynczego kroku, tym gładszy obrys.

Jak obliczyć promień gięcia blachy?

Przy gięciu powietrznym promień wewnętrzny wynika z rozwarcia matrycy według zależności Ri w przybliżeniu 0,16 x V. Dla matrycy 16 mm daje to promień bliski 2,6 mm. Wynik weryfikuje się pomiarem gotowego detalu, ponieważ sprężynowanie powiększa promień względem wartości teoretycznej.

Jak wygiąć blachę o grubości 3 mm?

Blachę 3 mm gnie się na prasie krawędziowej z matrycą o rozwarciu 24 mm, co daje promień wewnętrzny bliski 3,8 mm i minimalną wysokość kołnierza 15,2 mm. Dla gatunku S235JR promień ten leży powyżej minimum 1,0 x t.

Jak działa giętarka do blachy?

Giętarka zaginającą krawędź opiera arkusz na belce dolnej, dociska go belką górną i unosi belkę zaginającą, która obraca wystający pas materiału wokół krawędzi docisku. Prasa krawędziowa wciska stempel w rozwarcie matrycy, a promień wynika z szerokości tego rozwarcia. Przegląd urządzeń zebraliśmy w artykule o urządzeniach do gięcia metalu.

Źródła

• EN ISO 7438:2020 Metallic materials - Bend test (katalog norm CEN)
• SSAB - 20 questions about bending (dokumentacja techniczna producenta stali)
• SSAB - Bending of Strenx, promienie gięcia i dobór matrycy (PDF)
• SSAB - zalecenia ustawienia detalu na prasie krawędziowej
• Polski Komitet Normalizacyjny - katalog norm

Powiązane produkty i artykuły

• blacha ze stali czarnej
• blacha ocynkowana
• blacha nierdzewna i kwasoodporna
• blacha aluminiowa
• blacha ryflowana
• Jakie są metody cięcia stali?
• Urządzenia do gięcia metalu
• S235, S275 czy S355 - który gatunek stali wybrać
• 6060, 6063 czy 6082 - jak dobrać gatunek aluminium