Гибочный пуансон, виды геометрии

Участок гибки играет ключевую роль на любом промышленном предприятии: в машиностроении, производстве корпусных изделий, мебели, лифтов и подъемных механизмов или бытовой техники. Основой этого участка является листогибочный пресс, где ключевым рабочим инструментом является гибочный пуансон.

Гибочный пуансон - это сменный инструмент, используемый на листогибочном прессе, который крепится на верхней балке листогиба с помощью специального держателя - адаптера. Под действием рабочего усилия, передаваемого прессом, пуансон оказывает давление на лист металла, вдавливая его в полость матрицы, таким образом придавая плоскому листу металла требуемую форму (штамповка) или угол (воздушная гибка).
 
Иногда, на российских производствах, этот инструмент называют «листогибочный нож» или «верхний нож».
 
Гибочный пуансон должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать огромное давление, необходимое для гибки металла.
 
Поэтому, пуансоны обычно изготавливают из высококачественной инструментальной стали, такой как 42CrMo4 или С45 (Европа), 42CrMo (Китай), которая подвергается термической обработке для достижения необходимого уровня твердости.
 
В зависимости от страны производства различаются методы термической обработки, например в Европе предпочитают закаливать только рабочую кромку инструмента до 50-55HRC, оставляя тело пуансона нетронутым.  Однако, классический способ, пришедший от родоначальников гибочного инструмента, подразумевает объемную закалку. В этом случае рабочая кромка и тело пуансона имеют одинаковое значение твердости 45-50HRC. Технологичные производители инструмента используют объемную закалку совместно с лазерной закалкой рабочей кромки, при этом твердость на кромке достигает 58-61HRC.
 
 

Основные характеристики гибочного пуансона

• Угол на рабочей кромке a (например, 90°, 85° или 30°). Он определяет минимальный внутренний угол, который можно получить на детали

• Радиус кромки R: Скругление на кончике инструмента. От него зависят многие параметры получаемой детали: от внутреннего радиуса до качества линии гиба.

• Максимальное усилие, которое он может выдержать, измеряется в тоннах на метр.

• Форма тела гибочного пуансона: Пуансоны бывают различных форм: прямые, гусаки, профильные (sash), для плющения и специальной формы. Тип пуансона необходимо выбирать в зависимости от геометрии гиба.







Рассмотрим типы геометрий более подробно.

Стандартный гибочный пуансон:

Стандартный пуансон является наиболее распространенным видом гибочных пуансонов для листогибочных прессов. Имеет достаточно массивную конструкцию и узкую рабочую часть, что позволяет ему выдерживать высокие нагрузки, необходимые при обработке металла с широким диапазоном толщин, а также при работе на длинных линиях гиба.

    
 Применение:

Гибка под углом 90º: формирование прямых углов методом чеканки или свободной гибки (воздушная гибка). Инструмент с углом вершины 88º или 90º является базовым для большинства производственных задач, применяется для свободной гибки тупых углов или гибки с калибровкой (в упор) углов в 90º.

Свободная (воздушная) гибка: получение широкого диапазона тупых углов (от 90º до 170º) за счет контроля глубины погружения пуансона в матрицу.
Формирование простых профилей: изготовление Г-образных деталей и неглубоких Z-образных профилей, где отсутствует риск столкновения заготовки с телом инструмента.

Острый гибочный пуансон

Этот тип пуансона для листогибочного пресса, предназначен для получения углов гиба менее 90º. Благодаря своей геометрии он является одним из наиболее универсальных
 инструментов в цеху, так как позволяет выполнять как острые, так и прямые или тупые углы методом свободной гибки. Несмотря на острую вершину, пуансон обладает массивным
 корпусом, что позволяет ему работать с высокими усилиями. 

Применение:
 
 Свободная (воздушная) гибка: используется как универсальный инструмент для получения широкого спектра углов. Поскольку угол пуансона меньше требуемого угла детали, оператор может регулировать глубину опускания балки для получения любого угла более 30º.

 Предварительный гиб под плющение (Hemming). Плющение применяется при изготовлении деталей с травмобезопасными кромками или ребрами жесткости (фальцами). Остроугольный пуансон формирует предварительный гиб под углом 30º, после чего деталь подвергается окончательному сплющиванию специальным плоским инструментом или матрицей для плющения с подвижным элементом, который имеет большой вылет плеча.

 Изготовление сложных профилей: Применяется в случаях, когда геометрия стандартного пуансона приводит к столкновению заготовки с телом инструмента при формировании последующих гибов.

Гибка толстолистового металла: Благодаря жесткой конструкции, остроугольные пуансоны с увеличенным радиусом при вершине и матрицей большего раскрытия применяются для гибки толстых листов, где требуются значительные усилия и высокая износостойкость инструмента.

 

Прямой узкий пуансон

Узкий пуансон предназначен для работы в ограниченном пространстве; по сути, он выполняет те же функции, что и стандартные или остроугольные гибочные пуансоны, но с одним важным отличием: он значительно уже по всей своей высоте. В связи с чем узкий пуансон обладает меньшей прочностью по сравнению со стандартным. При его использовании необходимо строго соблюдать ограничения по максимальному усилию (тоннажу).

Применение:
Выполнение завершающих гибов на заготовках с крайне ограниченным свободным пространством, например, гибы под 90º на деталях уже прошедших предварительную гибку, а также в замкнутых профилях.

Пример: для закрытия коробов, лотков и других объемных деталей, где на финальном этапе гибки пространство между полками детали крайне ограничено.

Изготовление малогабаритных П-образных профилей: малая ширина корпуса гибочного пуансона по всей высоте позволяет формовать детали с близко расположенными друг к другу полками (бортами), которые упирались бы в тело стандартного инструмента.
 
 Z-образная гибка с коротким вылетом полки: применяется при необходимости выполнить второй гиб в непосредственной близости от первого, когда расстояние между линиями гиба минимально.
 
 Работа вблизи существующих конструкционных элементов: гибка участков заготовки, расположенных рядом с выштамповками, отверстиями или иными элементами, требующими беспрепятственного прохождения инструмента.
 

Пуансон прямой для профилей (Sash)

Пуансоны для профилей типа Sash имеют узкий корпус и наклонную рабочую часть (вершину), смещенную внутрь. Они оптимальны для выполнения гибки в обход существующих углов и выступов заготовки. Например, при изготовлении дверных коробок и оконных рам.

Применение:

Производство дверных коробок и наличников: формирование сложных ступенчатых профилей, где требуется обход уже отогнутых элементов.

Изготовление оконных профилей: создание сложной последовательности гибов с несколькими контурами для размещения уплотнения, требующих точного позиционирования инструмента в узком пространстве.

Гибка деталей с глубокими обратными полками: выполнение гибочных операций на деталях, имеющих форму «замкнутого» или «полузамкнутого» профиля.

Изготовление глубоких П-образных каналов с внутренними полками: смещенный наконечник позволяет выполнять гибку профилей, у которых края загнуты внутрь, обеспечивая прохождение инструмента мимо уже существующих бортов.

Пуансон типа Гусак

Пуансоны типа Гусак характеризуется наличием глубокой выемки (зева) в теле инструмента. Такая конструкция обеспечивает свободное пространство, которое необходимо для уже 

отогнутой полки заготовки не упираться в тело пуансона при выполнении второго и последующих гибов.

Гибочные пуансоны типа Гусак обладают достаточной жесткостью, но уступают по прочности другим типам гибочных пуансонов из-за своей уникальной изогнутой С-образной формы. В отличие от прямых пуансонов у Гусака основное тело инструмента смещено относительно оси приложения усилия. Это создает изгибающий момент в корпусе самого инструмента, что ограничивает его максимальную нагрузку во время работы.

Применение:

Производство глубоких П-образных профилей: основная область применения, где требуется формирование глубоких каналов с параллельными полками.
Создание сложных замкнутых контуров: гибка деталей, требующих глубокого захода инструмента внутрь профиля.
Гибка кромок с обратным загибом: выполнение операций на деталях, где необходимо избежать контакта тела инструмента с уже сформированными элементами

Пуансон для больших толщин

Гибочные пуансоны для обработки толстолистового металла характеризуется массивным телом, обычно прямой формы и увеличенным радиусом на рабочей кромке.
 Как правило, ось распространения нагрузки находится в теле инструмента, благодаря чему пуансон может выдерживать большие нагрузки.

 

Радиусный пуансон

Радиусный гибочный пуансон предназначен для формирования скругленных гибов с заданным радиусом. Они широко применяются в технологических операциях, требующих получения гладких скругленных кромок для предотвращения концентрации напряжений. Данные пуансоны являются критически важными в отраслях, где необходимо минимизировать усталость металла, таких как аэрокосмическая промышленность и тяжелое машиностроение.
 

Применение:
 
Аэрокосмическая и транспортная отрасли: изготовление ответственных узлов и элементов обшивки, где необходимо обеспечить максимальную усталостную прочность и долговечность конструкции.

Тяжелое машиностроение: формовка деталей рам, кронштейнов и элементов спецтехники, подвергающихся высоким динамическим нагрузкам.
Дизайн и производство декоративных элементов: создание эстетичных плавных форм в архитектуре и интерьере, где использование больших радиусов достаточно распространено.

Производство элементов корпусов: изготовление защитных кожухов, панелей управления, корпусов медицинского оборудования и электроники. Использование радиусов вместо острых углов делает эксплуатацию безопаснее, а внешний вид изделия — более эргономичным и современным. 

Вернуться назад