Сгибание швеллеров относится к технологии обработки металла давлением. При этом используется такое важное свойство металлических сплавов, как пластичность, позволяющая в месте сгиба внешнему слою швеллера растягиваться, а внутреннему – сжиматься без образования механических дефектов (трещин, вмятин и т. д.). Подобная технология обеспечивает получение двумерных плоских форм: окружности, полуокружности или сектора.
Из-за несимметричной формы швеллер может быть согнут тремя способами:
- по полкам,
- по стенке полками наружу,
- по стенке полками внутрь.
Различают два типа гнутья:
- местный сгиб, при котором из прямолинейного швеллера получается элемент с двумя прямолинейными участками, соединенными под определенным углом,
- плавный изгиб, при котором из прямолинейного швеллера образуется гладкий криволинейный элемент с постоянным или переменным радиусом изгиба.
Один из способов получения плавного изгиба называется вальцовкой. Ее выполняют на специальном оборудовании – профилегибе.
Местный сгиб швеллера
Для сгиба швеллера на определенный угол из его полок болгаркой вырезаются треугольные участки с углом, примыкающим к стенке в месте сгиба равным углу сгиба. Таким образом устраняется жесткость данного участка, и швеллер легко сгибается по стенке до соприкосновения обрезных кромок полок. Для восстановления жесткости эти стыки на полках свариваются.
Преимущество сгибания с использованием резов заключается в простоте процесса. Однако механическая прочность такого изделия снижается.
Плавный изгиб швеллера
Преимущество плавного изгиба заключается в сохранении целостной структуры швеллера. Отсутствие сварочных швов обеспечивает сохранение прочностных характеристик изделия и его высокую коррозионную стойкость.
Образование определенного радиуса изгиба выполняется постепенно, до достижения требуемой формы изделия. При ручном выполнении этой операции необходим нагрев деформируемого участка швеллера при помощи ацетиленовой горелки или бензореза. Предварительно следует изготовить шаблон из металлического листа, на котором прочерчивается радиус требуемого изгиба и по полученной траектории привариваются ограничители. Один из концов швеллера надежно закрепляется в начале траектории изгиба. Затем, прогревая швеллер небольшими участками от закрепленного конца, производят его загиб вплотную к стержням шаблона. Для исключения разгиба швеллера по его выпуклой стороне привариваются ограничители (по мере загиба). Т аким образом удается согнуть швеллера с номерами вплоть до 25.
Вальцовка
Технологическая операция, называемая вальцевание, представляет собой прогонку изгибаемого изделия через электромеханические валики (вальцы). Швеллер, пропущенный через эти вальцы, подвергается деформации, и его прямолинейная форма искривляется в заданных пределах. При этом отсутствует необходимость в нагреве заготовки – усилие, создаваемое валками, достаточно для изгиба швеллера любого типоразмера даже в холодном состоянии.
В этом заключается преимущество вальцовки: холоднодеформированный металл обладает лучшими техническими характеристиками – термостойкостью, сохранением формы, прочностью. Однако вальцовка может быть выполнена лишь на специальном оборудовании и придерживаясь определенной последовательности рабочих операций, поэтому собственноручно завальцевать швеллер не эффективно.
Использование валков различной формы позволяет получать наиболее точные изогнутые конфигурации швеллеров. Например, при изгибе полками наружу, для исключения искривления их плоскости следует применять наружные валки с проточками на глубину полок.