Наладка листогиба и пружинение: пробная гибка, поправки угла и бомбирование

Порядок наладки

Программа гибки приходит от технолога или из офлайн-системы, но годную деталь даёт только наладка на станке. Порядок для большинства прессов с ЧПУ такой:

1. Сверить задание: чертёж и ревизию, марку и толщину листа, программу.
2. Поставить инструмент по карте станций, проверить посадку и выравнивание.
3. Проверить в программе материал, толщину и инструмент.
4. Согнуть пробу на обрезке того же листа, измерить угол, ввести поправки.
5. Согнуть первую деталь, проверить её по чертежу целиком, записать поправки.

Дальше — каждый шаг подробнее. Как читать чертёж гнутой детали и считать развёртку, — в уроке «Развёртка и K-фактор».

Инструмент по программе: станции, посадка, выравнивание

Станция — место на длине пресса, где конкретный пуансон стоит над своей матрицей. В программе для каждого гиба указано, на какой станции его делать. Стойка показывает схему: какой инструмент, какой длины и в каком месте ставить. Если инструмент стоит не там, задний упор и деталь окажутся не там, где их ждёт программа.

Руководство одного из производителей прессов описывает установку так:

• Перед установкой — очистить поверхности ползуна, стола и держателей, осмотреть инструмент на сколы и трещины, протереть. Пресс при этом выключен или в режиме наладки, когда траверса двигается только кнопками.
• Посадка пуансона — опустить траверсу с ограниченным усилием, чтобы пуансон сел в держатель. Затем проверить щупом, что плечи инструмента прилегают плотно.
• Зазор — поднять траверсу так, чтобы между пуансоном и матрицей оставалось не меньше толщины листа.
• Выравнивание — проверить по всей длине, что пуансон стоит точно над ручьём матрицы. Для точной гибки зазор спереди и сзади меряют щупом на обоих концах и в середине.

Руки в зону инструмента при выравнивании не заводят. Перед сменой и перед каждой новой работой то же руководство требует сделать не меньше двух ходов без детали — убедиться, что пресс и защита работают.

Материал и толщина в программе

Стойка сама считает глубину хода траверсы — ось Y, и положение заднего упора — ось X. Для этого ей нужны толщина листа, материал с его прочностью и выбранный инструмент. Система бомбирования, если она есть, тоже считает прогиб по толщине, длине гиба, раскрытию матрицы и прочности материала.

Поэтому ошибка во вводе даёт брак сразу. Не та толщина или не та марка в программе — и угол уйдёт, а с ним и полки. Перед пробой сверьте с заданием марку и толщину, а фактическую толщину листа проверьте микрометром: она может отличаться от номинальной в пределах допуска на прокат.

Пробная гибка на обрезке

Пробу гнут на полосе из того же листа или хотя бы той же партии, что и детали. Причина — разброс материала: даже в пределах допусков на марку прочность и толщина листа заметно гуляют, а стойка считает по средним значениям. Отсюда поправки угла на станке — нормальная часть наладки.

Проба должна повторять деталь:

• то же направление проката — гиб вдоль и поперёк волокна требует разного усилия и даёт разный угол;
• тот же инструмент и та же станция, что в программе;
• длина гиба по возможности близкая к детали — угол зависит и от длины гиба, поэтому окончательную поправку проверяют на первой детали.

По той же пробе уточняют K-фактор для развёртки: как это делается, — в статье «K-фактор и развёртка листовой детали».

Пружинение: почему угол «отходит»

При гибке внутренние слои металла сжимаются, наружные растягиваются. Часть этой деформации упругая: когда пуансон уходит вверх, металл немного возвращается назад, и угол раскрывается. Это пружинение. Поэтому при воздушной гибке пресс перегибает лист: под нагрузкой угол острее, после разгрузки он приходит к нужному.

От чего зависит пружинение:

• Прочность. Чем выше предел текучести, тем сильнее пружинение. Высокопрочные стали пружинят больше обычных, нержавеющая сталь — больше мягкой стали.
• Радиус относительно толщины. Чем больше радиус гиба по сравнению с толщиной, тем больше пружинение. При воздушной гибке радиус задаёт раскрытие матрицы, поэтому на широкой матрице угол отходит сильнее.
• Способ гибки. При гибке в упор и чеканке пружинение почти снимается усилием — но усилие нужно в разы больше, это разобрано в уроке «Усилие гибки».

Ориентир из отраслевой статьи при радиусе, равном толщине: холоднокатаная сталь отходит на 0,75–1°, горячекатаная — на 0,5–1°, нержавеющая сталь 304 — на 2–3°, мягкий алюминий — на 1,5–2°. Это не норма для вашего станка, а порядок величин. При радиусе в восемь толщин и больше пружинение резко растёт и может достигать десятков градусов.

Чтобы было куда перегнуть, пуансоны и матрицы для воздушной гибки делают острее 90°: обычно пуансоны на 88° и 85°, последний позволяет перегнуть лист до 5°.

Поправка угла и глубины в стойке

Если угол пробы не совпал, его правят поправкой в программе, а не «на глаз» кнопками. В руководстве одной из распространённых стоек правило такое: в поправку вводят разницу между заданным и измеренным углом с обратным знаком.

Что ещё важно из того же руководства:

• Поправку можно ввести отдельно для левой и правой стороны пресса. По двум поправкам стойка сама рассчитает глубину на каждой стороне — так правят угол, который на одном конце детали больше, чем на другом.
• Поправка на гиб и общая поправка. Первая действует на один гиб, вторая — на все гибы программы.
• Поправки сохраняются в программе, а при включённой базе поправок стойка предложит ту же поправку для следующего гиба с теми же свойствами.
• Полка правится поправкой заднего упора X по тому же правилу: задано 200 мм, измерено 202 мм — поправка −2 мм.

Порядок простой: сначала угол, потом полки. Пока угол не тот, размер полки меряется неверно. После каждой поправки — новая проба и новый замер, по одной поправке за раз. Вводят поправку только по проверенному замеру; кто вправе менять поправки, определяет цех.

Угол по длине и бомбирование

Под нагрузкой траверса и стол пресса немного прогибаются, сильнее всего — в середине, между цилиндрами. Там пуансон заходит в матрицу чуть меньше, и угол в середине длинного гиба получается тупее, чем у краёв. Такую деталь называют «каноэ».

Бомбирование создаёт встречный изгиб стола, чтобы траверса и стол под нагрузкой оставались параллельны. Его делают клиньями в столе или гидроцилиндрами, а на станках без него — подкладками под инструмент. Система с ЧПУ сама считает величину бомбирования по введённым толщине, длине гиба, раскрытию матрицы и прочности материала. В стойке из руководства угол, измеренный в середине детали, пересчитывается в поправку бомбирования.

Что важно оператору:

• угол меряют у обоих концов и в середине: разница концов — дело поправок по сторонам, разница середины и концов — дело бомбирования;
• бомбирование не исправит плохо выставленный или неравномерно изношенный инструмент — такие пуансон и матрица дают разный угол по длине при любой поправке;
• чем уже матрица относительно толщины, тем больше разброс угла и тем труднее его выправить.

Как мерить угол

Угломер с нониусом по ГОСТ 5378-88 бывает с отсчётом 2′, 5′ и 10′, и погрешность у него равна отсчёту: ±2′, ±5′ или ±10′. Угломер прикладывают к полкам вдали от концов гиба: у края полка может быть немного раскрыта. Для партии быстрее шаблон с нужным углом — к детали его прикладывают и смотрят на зазор.

Системы измерения угла в процессе ставят на прессы для ответственных деталей. Датчик — щуп, камера или лазер — следит за углом прямо во время гиба, учитывает пружинение и подправляет ход для каждой детали. Похожая адаптивная система по пробным гибам «учится» связи прочности, толщины, глубины хода и угла, а потом измеряет толщину и прочность листа на каждом ходе. Это не отменяет контроль первой детали: датчик проверяет угол, но не полки и не размеры через гиб.

Первая деталь и запись поправок

Когда проба даёт верный угол, гнут первую деталь и проверяют её по чертежу целиком: углы, полки, размеры через гиб, отверстия. Что и чем мерить на гнутой детали, — в уроке «Контроль гнутых деталей». Общий порядок проверки первой детали и протокол разобраны в уроке «Первая деталь и измерения» курса оператора станка с ЧПУ.

Поправки сохраняются в программе, но этого мало: следующий наладчик должен понимать, откуда они взялись. Запишите в карту наладки или журнал:

• партию листа и фактическую толщину;
• инструмент и станции;
• поправки угла по гибам и сторонам, поправки упора и бомбирования;
• результат первой детали и кто её принял.

Если сменились партия листа, инструмент или программа, первую деталь проверяют снова.

Что проверить перед гибкой

• Инструмент стоит на станциях по программе, сел плотно и выровнен по всей длине.
• Марка и толщина в программе совпадают с заданием и с замером листа.
• Проба согнута из того же листа, в том же направлении проката, на том же инструменте.
• Угол измерен у обоих концов и в середине, поправки введены по одной и проверены.
• Первая деталь проверена по чертежу, поправки записаны.