Что такое прецизионная обработка листового металла?
При прецизионной обработке листового металла некоторые из тех же методов и технологий называются«неточными», но с большей степенью допуска. Иногда инженеру-конструктору требуется больше времени для изучения свойств материала, расчетов растяжения, направления волокон и других углубленных знаний для получения необходимой точности.
Преимущества и ограничения изготовления из листового металла
Поскольку термин«изготовление из листового металла» охватывает широкий спектр процессов и технологий, преимущества и недостатки сильно различаются в зависимости от процесса. Ниже приведен общий список преимуществ и недостатков производства из листового металла, но для более полного понимания того, подходит ли конкретный процесс изготовления листового металла для вашего проекта, необходимы дополнительные исследования каждого отдельного процесса.
- Быстро, доступно и качественно для производства или прототипирования. Налаженное производство может быстро изготавливать прототипы деталей с высокой точностью и скоростью. Гибкость в настроике оборудования, дает возможность перезапускать производство с минимальными временными и финансовыми затратами. Этот аспект настройки делает листовой металл универсальным, гибким и доступным, когда дело доходит до создания нестандартных деталей. Когда масштаб приближаются к большим объемам, листовой металл становится еще дешевле в расчете на деталь с исключительно стабильными результатами.
- Огромное количество техник и материалов. Только в этой статье упоминается четырнадцать типов изготовления листового металла. Эти различные методы позволяют создавать относительно сложные детали путем вырезания плоских листов, сгибания деталей, добавления отверстий и пазов. Наряду с широким спектром совместимых материалов и его способностью выдерживать высокие температуры, обладает высокой теплопроводностью, устойчив к коррозии, листовой металл может быть подходящим для множества применений.
- Высокое соотношение прочности и веса. Листовой металл может быть полезен для облегчения проекта. Добавление изгибов к металлическому листу значительно увеличивает прочность конструкции, поскольку увеличивает жесткость по нескольким осям. Обработка листового металла также может сделать материал устойчивым к коррозии и царапинам.
«Правило 8»
При гибке низкоуглеродистой стали ширина раскрытия матрицы должна в 8 раз превосходить толщину листа (V=8*S), тогда Р=8хS, где Р выражается в тоннах (например: для толщины 2 мм раскрытие матрицы /=2х8=16 мм означает, что вам необходимо 16 тонн/м)
Усилие и длина гибаДлина гиба пропорциональна усилию, т.е. усилие достигает 100% только при длине гиба 100%. Например:
Усилие | Длина гиба |
100% | 3 000 мм |
75% | 2 250 мм |
50% | 1 500 мм |
25% | 750 мм |
Cовет:Если материал ржавый или не смазан, следует добавлять 10-15% к усилию гиба.
Толщина листа (S)DIN допускает значительное отклонение от номинальной толщины листа (например, для толщины листа 5 мм норма колеблется между 4,7 и 6,5 мм). Следовательно, вам нужно рассчитывать усилие только для реальной толщины, которую вы измерили, или для максимального нормативного значения.
Предел прочности на растяжение ( Rm )Здесь также допуски являются значительными и могут оказывать серьезное влияние при расчете требуемого усилия гиба. Например : St 37-2: 340-510 Н/мм2 St 52-3: 510-680 Н/мм2
Совет:Не экономьте на усилии гиба! Предел прочности на растяжение пропорционален усилию гиба и не может быть подогнан, когда вам это нужно! Реальные значения толщины и предела прочности являются важным факторами при выборе нужного станка с нужным номинальным усилием.
V — раскрытие матрицыПо эмпирическому правилу, раскрытие V-образной матрицы должно восьмикратно превосходить толщину листа S до S=6 мм: V=8xS Для большей толщины листа необходимо: V=10xS или V=12xS
Раскрытие V-образной матрицы обратно пропорционально требуемому усилию: • большее раскрытие означает меньшее усилие гиба, но больший внутренний радиус; • меньшее раскрытие означает большее усилие, но меньший внутренний радиус.
Внутренний радиус гиба (Ri)При применении метода воздушной гибки большая часть материала подвергается упругой деформации. После гибки материал возвращается в свое первоначальное состояние без остаточной деформации («обратное пружинение»).
В узкой области вокруг точки приложения усилия материал подвергается пластической деформации и навсегда остается в таком состоянии после гибки. Материал становится тем прочнее, чем больше пластическая деформация. Мы называем это «деформационным упрочнением».
Так называемый «естественный внутренний радиус гибки» зависит от толщины листа и раскрытия матрицы. Он всегда больше чем толщина листа и не зависит от радиуса пуансона.
Чтобы определить естественный внутренний радиус, мы можем использовать следующую формулу: Ri = 5 x V /32 В случае V=8хS, мы можем сказать Ri=Sх1,25
Мягкий и легкодеформируемый металл допускает меньший внутренний радиус. Если радиус слишком маленький, материал может быть смят на внутренней стороне и растрескаться на внешней стороне гиба.
Совет:Если вам нужен маленький внутренний радиус, гните на медленной скорости и поперек волокон.
Минимальная полка (В):Во избежание проваливания полки в канавку матрицы, необходимо соблюдать следующую минимальную ширину полки:
Угол гиба | В |
165° | 0,58 V |
135° | 0,60 V |
120° | 0,62 V |
90° | 0,65 V |
45° | 1,00 V |
30° | 1,30 V |
Упругая деформацияЧасть упруго деформированного материала «спружинит» обратно после того, как усилие гиба будет снято. На сколько градусов? Это уместный вопрос, потому что важен только реально полученный угол гиба, а не рассчитанный теоретически.
Упругая деформация зависит от:
- угла гибки: чем меньше угол гибки, тем больше упругая деформация;
- толщины материала: чем толще материал, тем меньше упругая деформация;
- предела прочности на растяжение: чем выше предел прочности, тем, больше упругая деформация;
- направления волокон: упругая деформация различна при гибке вдоль или поперек волокон.
Продемонстрируем сказанное выше для предела прочности, измеряемой при условии V=8хS:
Предел прочности в Н/мм2 | упругая деформация в ° |
200 | 0,5-1,5 |
250 | 1-2 |
450 | 1,5-2,5 |
600 | 3-4 |
800 | 5-6 |
Все производители гибочного инструмента учитывают упругую деформацию, когда предлагают инструмент для свободной гибки (например угол раскрытия 85° или 86 ° для свободных гибов от 90° до 180°).
Not found
49.Минимальный радиус R гиба листового проката, мм
Материал | Расположения линии гиба проката в состоянии | |||
отожженном или нормализованном | наклепанном | |||
поперек волокон | вдоль волокон | поперек волокон | вдоль волокон | |
Сталь: СтЗ 20 45 коррозионно-стойкая | 1S | 2S 1.5S 2.6S 2S 3S | 4S | |
Алюминий и его сплавы: мягкие твердые | 1S 1S | 1,55 35 | 1,55 35 | 2,55 45 |
Медь | — | 15 | 15 | 25 |
Латунь: мягкая твердая | — — | 0,85 4,55 | 0,85 4,55 | 0,85 4,55 |
Развернутая длина изогнутого участка детали из листового материала при гибе на угол a определяется по формуле
А=p(R KS)a/180где А —
длина нейтральной линии;R —внутренний радиус гиба;К —коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя при гибе (табл.50);S — толщина листового материала, ммПримечание.Минимальные радиусы холодной гибки заготовок устанавливаются по предельно допустимым деформациям крайних волокон. Их применяют только в случае конструктивной необходимости, во всех остальных случаях — увеличенные радиусы гиба.
50. Значение коэффициента К
Минимальный радиус гиба R, мм | Толщина проката S, мм | ||||||||||
0,5 | 1 | 1.5 | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | |
1 | 0,375 | 0,350 | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
2 | 0,415 | 0,375 | 0,357 | 0,350 | — | — | — | — | — | — | — |
3 | 0,439 | 0,398 | 0,375 | 0,362 | 0,355 | 0,350 | — | — | — | — | — |
4 | 0,459 | 0,415 | 0,391 | 0,374 | 0,365 | 0,360 | 0,358 | — | — | — | — |
5 | 0,471 | 0,428 | 0,404 | 0,386 | 0,375 | 0,367 | 0,357 | 0,350 | — | — | — |
6 | 0,480 | 0,440 | 0,415 | 0,398 | 0,385 | 0,375 | 0,363 | 0,355 | 0,350 | — | — |
8 | 0,459 | 0,433 | 0,415 | 0,403 | 0,391 | 0,375 | 0,365 | 0,358 | 0,350 | — | |
10 | 0,500 | 0,470 | 0,447 | 0,429 | 0,416 | 0,405 | 0,387 | 0,375 | 0,366 | 0,356 | 0,350 |
12 | 0,480 | 0,459 | 0,440 | 0,427 | 0,416 | 0,399 | 0,385 | 0,375 | 0,362 | 0,355 | |
16 | 0,500 | — | 0,473 | 0,459 | 0,444 | 0,433 | 0,416 | 0,403 | 0,392 | 0,375 | 0,365 |
20 | 0,500 | — | 0,470 | 0,459 | 0,447 | 0,430 | 0,415 | 0,405 | 0,388 | 0,375 | |
25 | — | — | 0,500 | — | 0,470 | 0,460 | 0,443 | 0,430 | 0,417 | 0,402 | 0,387 |
28 | — | — | — | 0,500 | 0,476 | 0,466 | 0,450 | 0,436 | 0,425 | 0,408 | 0,395 |
30 | — | — | — | — | 0,480 | 0,470 | 0,455 | 0,440 | 0,430 | 0,412 | 0,400 |
51. Минимальный радиус гиба металлов круглого и квадратного сечений, мм
Диаметр круга d или сторона квадрата a | Ст3 | Ст5 | Сталь 20 | Сталь 45 | Сталь 12Х18Н10Т | Л63 | М1, М2 | |||
R1 | R2 | R1 | R1 | R2 | R1 | R2 | R1 | |||
5 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2 | — |
6 | — | — | — | 2 | — | — | — | — | 2 | 2 |
8 | 3 | — | — | 3 | — | 5 | — | 7 | 2 | 2 |
10 | 8 | 10 | — | 8 | 10 | 10 | — | 8 | 6 | 6 |
12 | 10 | 12 | 13 | 10 | 12 | 13 | — | 10 | 6 | 6 |
14 | 10 | 14 | 14 | 10 | 14 | 16 | — | 11 | — | — |
16 | 13 | 16 | 16 | 13 | 16 | 16 | 16 | 13 | 10 | 10 |
18 | 16 | — | 18 | — | — | 18 | — | 14 | — | 10 |
20 | 16 | 20 | 20 | 16 | 20 | 20 | 20 | 16 | 13 | 13 |
22 | 18 | — | 22 | 18 | — | 22 | — | 18 | — | 13 |
25 | 20 | 25 | 25 | — | 25 | 25 | 25 | 20 | 16 | 16 |
28 | — | — | — | 22 | — | 30 | — | 22 | — | 16 |
30 | 25 | 30 | 30 | 25 | 30 | 30 | 30 | 24 | 18 | 18 |
51а. Минимальные радиусы гиба R
угловой равнополочной стали, мм
Материал — сталь Ст3 В числителе приведены значения радиуса гиба R угловой стали полкой наружу, в знаменателе — полкой внутрь |
Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||||||||
2 | 2,5 | 3,2 | 3,6 | 4 | 4,5 | 5 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,5 | 8 | 9 | 10 | |
3 | 100120 | 125150 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
4 | — | 125 150 | 160 200 | 180 220 | 200 240 | 225 270 | 250 300 | 280 340 | 315 380 | — | — | — | — | — |
4,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 250 420 | — | — | — | — |
5 | — | — | — | — | — | — | 250 300 | 280 340 | 315 380 | 350 420 | 375 450 | — | — | — |
5,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 400 480 | — | — |
6 | — | — | — | — | — | — | — | — | 315 380 | 350 420 | 375 450 | 400 480 | 450 540 | — |
6,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 500 600 |
7 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 420 350 | 450 375 | 480 400 | 540 450 | — |
8 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 480400 | 540 450 | 600 500 |
9 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 450 375 | — | — | — |
10 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 600 500 |
12 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 600 500 |
51б. Минимальный радиус гиба R угловой неравнополочной стали меньшей полкой наружу, мм
Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
4 | 100 | 140 | 160 | — | — | — | — | — |
5 | — | — | — | — | 250 | — | — | — |
5,5 | — | — | — | — | — | — | 280 | — |
6 | — | — | — | 200 | 250 | 250 | — | 315 |
7 | — | — | — | — | — | — | — | 315 |
8 | — | — | — | 200 | — | — | 280 | 315 |
10 | — | — | — | — | — | — | — | 315 |
51в. Минимальный радиус гиба R угловой неравнополочной стали большой полкой наружу, мм
Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
4 | 160 | 225 | 250 | — | — | — | — | — |
5 | — | — | — | — | 375 | — | — | — |
5,5 | — | — | — | — | — | — | 450 | — |
6 | — | — | — | 315 | 375 | 400 | — | 500 |
7 | — | — | — | — | — | — | — | 500 |
8 | — | — | — | 315 | — | — | 450 | 500 |
10 | — | — | — | — | — | — | — | 500 |
51г. Минимальный радиус гиба К
угловой неравнополочной стали меньшей полкой внутрь, мм
Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
4 | 120 | 170 | 195 | — | — | — | — | — |
5 | — | — | — | — | 300 | — | — | — |
5,5 | — | — | — | — | — | — | 340 | — |
6 | — | — | — | 240 | 300 | 300 | — | 380 |
7 | — | — | — | — | — | — | — | 380 |
8 | — | — | — | 240 | — | — | 340 | 380 |
10 | — | — | — | — | — | — | — | 380 |
51д. Минимальный радиус гиба R
угловой неравнополочной стали большей полкой внутрь, ми
Толщина полки, мм | Номер профиля | |||||||
3,2/2 | 4,5/2,8 | 5/3,2 | 6,3/4 | 7,5/5 | 8/5 | 9/5,6 | 10/6,3 | |
4 | 195 | 270 | 300 | — | — | — | — | — |
5 | — | — | — | — | 450 | — | — | — |
5,5 | — | — | — | — | — | — | 545 | — |
6 | — | — | — | 380 | 450 | 480 | — | 600 |
7 | — | — | — | — | — | — | — | 600 |
8 | — | — | — | 380 | — | — | 545 | 600 |
10ы | — | — | — | — | — | — | — | 600 |
51е. Минимальный радиус гиба двутавровой балки, мм (материал — сталь ВСтЗ)
Номер профиля | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
Минимальный радиус гиба R, мм | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
51 ж. Минимальный радиус гиба швеллера, мм
Номер профиля | 5П | б,5П | 8П | 10П | 12П | 14П | 16П | 18П | 20П |
Минимальный радиус гиба R, мм | 225 | 250 | 275 | 300 | 325 | 350 | 400 | 435 | 450 |
52. Разделка угловой стали при гибке
Размеры, мм
При свободной гибке уголка полкой: наружу rmin=25h; внутрь rmin=30h; где h-ширина полки в плоскости гиба,мм |
Размеры профиля | r | Угол гибки a, градусы | |||||||||||||||
30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 | 135 | ||||||||||
l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | l1 | l2 | ||
20х20х3 | 3 | 9 | 2 | 14 | 4 | 20 | 5 | 26 | 6 | 34 | 7 | 44 | 8 | 59 | 9 | 82 | 11 |
25х25х4 32х32х4 36х36х4 40х40х4 45х45х4 50х50х4 | 4 | 11 15 17 20 22 25 | 3 | 17 23 27 30 34 38 | 5 | 22 32 37 42 48 53 | 6 | 32 43 49 55 63 71 | 8 | 42 56 64 72 82 92 | 10 | 55 73 84 94 107 120 | 11 | 73 97 111 125 142 160 | 13 | 102 135 155 174 198 222 | 15 |
63х63х6 75х75х6 | 6 | 31 37 | 4 | 48 58 | 6 | 66 80 | 9 | 88 106 | 10 | 114 138 | 13 | 149 180 | 15 | 198 239 | 17 | 275 333 | 20 |
Гибка листового металла
Процесс, при котором кусок листового металла помещается на матрицу с определенной геометрией, пуансон вдавливается в материал, чтобы наложить листовой металл на матрицу. Сгибание кажется простым и понятным, но может оказаться более сложным, чем ожидалось.
Рассмотрим процедуры гибки листового металла с использованием U-образных штампов, V-образных штампов или формы канала вдоль прямой оси в более пластичных материалах.
Загиб кромки листового металла
Загиб кромки может быть очень полезной техникой, когда процессы резки недоступны, но необходима хорошая кромка без заусенцев.
Штамповка листового металла — это, по крайней мере, двухэтапный процесс, при котором кусок листового металла сгибается и доводится до дна в форме V-образного штампа, затем удаляется и помещается в штамп для выравнивания кромки. Загиб отличается от завивки, потому что необработанный край будет обнажен в противопоожной от кромки стороны.
Завивка листового металла
Завивка также может быть удобным процессом по той же причине, что и загиб. Это создает красивый закругленный край, но при скручивании шероховатый край материала полностью покрывается завитком.
Скручивание обычно требует в общей сложности трех шагов, когда кусок листового металла вдавливается в круглую матрицу в двух местах, а затем закрывается круглым пуансоном.
Прокатка листового металла
Прокатка листового металла может быть одностадийным процессом, при котором более толстый кусок листового металла проходит через 2(или более 20) гидравлически нагруженных роликов и сжимает листовой металл в более тонкий лист.
Если он проходит через два или более ролика прямо перпендикулярно листу, материал сплющивается до более тонкого материала. При использовании большего количества роликов с разной геометрией и на расстоянии друг от друга материалу можно придавать различные формы.
Профилегибочное формование листового металла
Профилирование позволяет создавать длинные участки сложной геометрии. Профилегибочное формование состоит из длинного листа листового металла, обычно из катушки, и проходит через серию валков, которые постепенно сгибают листовой материал в более сложную форму.
Прядение листового металла
Прядение металла состоит из диска или цилиндра из листового металла, который помещается на оправку на токарном станке, а роликовый инструмент придает листу форму оправки.
Обычное прядение: постоянная толщина стенки, но готовая деталь будет иметь меньший диаметр, чем заготовка
Прядение со сдвигом: постоянный внешний диаметр между заготовкой и готовой деталью, но толщина стенок будет меньше.
Гидроабразивная резка листового металла
При гидроабразивной резке используется струя воды под высоким давлением с высокой скоростью, содержащая другие абразивные материалы. Скорость водного потока обычно составляет около 610 м/с при давлении около 415 МПа. По сути, это высокоскоростная версия эрозии, которая обычно приводит к очень хорошей чистоте поверхности, отсутствию заусенцев, а так как она все время охлаждается водой, отсутствует тепловая деформация. Однако, если деталь не имеет достаточно хорошей опоры, рядом с вырезом может произойти изгиб из-за высокого давления.
Водоструйная резка может быть хорошей альтернативой лазерной резке, но она может быть намного медленнее. Кроме того, лазерная резка имеет некоторые дополнительные преимущества, поскольку может гравировать и маркировать детали, используя функцию контроля глубины, в отличие от гидроабразивной резки.
Таблица для сравнение типов резки листового металла:
Типы | Плюсы | Минусы | Допуски | Идеальный диапазон | Расходы | Применение |
Лазерная резка |
|
| 0,05 мм(0,002 дюйма) | 0,30–1,02 мм(0,12–0,4 дюйма) | $$$ | Листы материала средней толщины. Становится менее эффективным по мере увеличения толщины материала. |
Плазменная резка |
|
| 0,5 мм(0,02 дюйма) | 0,5–180 мм(0,02–7,01 дюйма) | $ | Более толстые куски электропроводящего металла там, где эстетика не так важна. |
Гидроабразивная резка |
|
| 0,2 мм(0,008 дюйма) | 10,16–50,8 мм(0,4–2 дюйма) | $$$$$ | Детали со сложными деталями, отделка которых стоит дополнительных затрат. |
Методы проектирования для лазерной резки листвого металла
Добавление скругления в углы, чтобы получить гладкую поверхность
Скругления в углах
Углы деталей из листового металла могут быть очень острыми, поэтому рекомендуется добавить в конструкцию из листового металла скругления, размер которых вдвое меньше толщины материала, чтобы избежать порезов при обращении с деталью.
Рассмотрим пропил
Небольшое количество материала удаляется во время процесса лазерной резки, который называется режущим пропилом. По сравнению с гидроабразивной или плазменной резкой, лазерная резка дает самый низкий пропил в среднем 0,3 мм, но точное количество зависит от материала и ширины лазерного луча.
Это особенно важно помнить, если детали, которые вы проектируете, должны входить друг в друга при сборке. Практическое правило — добавить половину пропила к внутреннему объекту и вычесть вторую половину пропила из внешней части.
Диаметры отверстий больше, чем толщина листа
Отверстия диаметром меньше толщины могут привести к деформации или могут быть неточными из-за пропила или искажения, вызванного лазерным лучом. Можно вырезать лазером отверстия диаметром меньше толщины материала, но если вы хотите лучшего результата, придерживайтесь диаметра того же размера или больше, чем толщина листа.
Расстояние между отверстиями не менее 2-х кратной толщины листа
Слишком близкие друг к другу отверстия могут привести к деформации или поломке во время формовки или гибки.
Отверстия должны быть не меньше толщины листа от края
Если отверстия расположены слишком близко к краю, вероятность разрыва или деформации отверстия будет выше, особенно если деталь позже подвергнется формованию.
Убедитесь, что отверстия как минимум в 2 раза превышают толщину листа от начала радиуса изгиба
Если отверстие расположить так, чтобы оно было близко к изгибу, оно может деформироваться или действовать как непреднамеренный рельефный разрез.
Минимальный радиус гибки листового металла: таблицы
Мы уже не раз упоминали о важности определения минимально допустимого радиуса для того или иного листового материала до начала гибки. Особое значение это имеет при работе в холодной технике. Игнорирование этих параметров способно привести к порче заготовки.
В таблице 1 приведены минимально допустимые показатели радиуса гибки листового металла по ГОСТу (R) в зависимости от толщины пластины (S) и ее состава.
Длина участка, подвергнутого гибке на угол α, вычисляется следующим образом:
Важно знать, что минимальный радиус гибки листового металла (в т. ч. из стали) при работе в холодной технике устанавливается в соответствии с показателем деформации крайних волокон. Его используют только в случае острой производственной необходимости. В стандартных ситуациях этот параметр устанавливают выше минимального.
Коэффициент положения нейтрального слоя при гибке металла (мм):
S | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 |
R | k | |||||||
1 | 0.35 | – | – | – | – | – | – | – |
2 | 0.375 | 0.350 | – | – | – | – | – | – |
3 | 0,398 | 0.362 | 0.350 | – | – | – | – | – |
4 | 0.415 | 0.374 | 0,36 | 0.358 | – | – | – | – |
5 | 0.428 | 0.386 | 0.367 | 0,357 | 0.350 | – | – | – |
6 | 0.440 | 0.398 | 0.375 | 0,363 | 0.355 | 0.350 | – | – |
8 | 0.459 | 0.415 | 0.391 | 0.375 | 0.365 | 0.358 | 0.350 | – |
10 | 0,47 | 0.429 | 0.405 | 0.387 | 0.375 | 0.366 | 0.356 | 0,35 |
12 | 0.480 | 0.440 | 0.416 | 0.399 | 0,385 | 0,375 | 0.362 | 0.355 |
16 | – | 0.459 | 0.433 | 0.416 | 0.403 | 0,392 | 0,375 | 0,365 |
20 | 0.500 | 0.470 | 0.447 | 0 430 | 0.415 | 0,405 | 0.368 | 0,375 |
25 | – | – | 0.460 | 0.443 | 0.43O | 0.417 | 0.402 | 0.387 |
28 | – | 0.500 | 0.466 | 0 450 | 0.436 | С.435 | 0,408 | 0.395 |
30 | – | – | 0.4/0 | 0 455 | 0.440 | 0.430 | 0,412 | 0.400 |
Распространенные области применения изделий из листового металла
Аэрокосмическая промышленность. Аэрокосмические инженеры использовали листовой металл для изготовления множества различных легких и готовых к работе деталей. Они создают конструкции для самолетов или космических кораблей из листовых материалов, включая алюминий и сталь, но также используют другие менее распространенные листовые материалы, такие как титан и вольфрам.
Возможность изготавливать большие детали с гладкими контурами делает листовой металл идеальным материалом для аэродинамических профилей и других аэродинамических применений.
Автомобильная промышленность. Листовой металл с самого начала был одним из материалов, открывавших возможности для производства автомобилей. Это связано с большими возможностями формования листов и возможностью изготавливать очень прочный каркас из такого тонкого материала.
Капот, крыло, боковые панели и крыша сделаны из листового металла, который был вырезан с помощью лазера и штамповки и сформирован в процессе штамповки. Рама и выпускная труба формируются в рулонах, а затем сгибаются в форму на трубогибочных станках с ЧПУ. Существует очень широкий спектр автомобильных компонентов, которым проложило путь изготовление листового металла.
Строительство. Металлическая кровля, гофрированный сайдинг, листовой металл 2×4 — все это становится очень распространенным и модным, когда дело доходит до строительства. Он не только хорошо выглядит, но и обладает огнестойкостью и имеет свойство отражать тепло.
Здравоохранение. Здравоохранение имеет множество уникальных ограничений и требований, когда дело доходит до выбора материала, где листовой металл может быть материалом для выбора во многих из этих случаев. Если используется МРТ, лучше всего подходят нержавеющая сталь и алюминий, на которые не действуют сильные магнитные поля.
Из листового металла можно изготавливать высокоточные инструменты, такие как сложные хирургические инструменты и скальпели. Дополнительным преимуществом является то, что некоторые из этих материалов химически инертны для человеческого организма и могут быть легко очищены и стерилизованы.
Бытовая техника. Просто прогуляйтесь по отделению бытовой техники в ближайшем хозяйственном магазине, и трудно не заметить, что почти каждое устройство заключено в листовой металл. В последнее время в моде бытовая техника из нержавеющей стали с матовой поверхностью, а алюминий и сталь с порошковым покрытием были популярны с момента зарождения техники.
Хотя дело не только в корпусе. Загляните внутрь осушителя и увидите, что барабан также полностью сделан из листового металла или в системе охлаждения есть медные капиллярные трубки из листового металла. Листовой металл оказал значительное влияние почти на все отрасли промышленности.
Самостоятельное изготовление станка
Иногда требуется сделать станок в домашних условиях. Это облегчит работу по сгибке металла и повысит производительность работы. Здесь потребуются уголок, металлическая балка, петли с болтами, струбцины, рукояти, стол и сварочный аппарат.
- Делается основа из металла, подойдет двутавровый профиль.
- Крепится кверху балки уголок с помощью болтов.
- Сварочным аппаратом под уголок привариваются три петли.
- Сгинаем алюминиевый лист поворотом уголка.
- Плотное прижатие металла обеспечивают две струбцины.
- Уголок необязательно убирать, можно приподнимать его. Кладете изделие промеж профиля и уголка. Затем по краю выравнивается металлический лист.
Проверьте болты, чтобы они крепко были закреплены. Траверсы поверните и согните таким образом, чтобы образовать нужный угол. Это позволит не тратить время на расчеты угла.
Каким бы ни были устройства, главные принципы остаются неизменными. Следуя им, можно получить изделия, соответствующие стандартам и пожеланиям заказчика.
В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.
При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время. Для работы не понадобится гибочный станок, обойдемся небольшим набором инструментов, которые есть в мастерской.
Существует простой способ сделать это и без специальных приспособлений наподобие листогиба.
Свободная гибка
Обеспечивает гибкость, но имеет некоторые ограничения по точности.
Основные черты:
- Траверса с помощью пуансона вдавливает лист на выбранную глубину по оси Y в канавку матрицы.
- Лист остается «в воздухе» и не соприкасается со стенками матрицы.
- Это означает, что угол гибки определяется положением оси Y, а не геометрией гибочного инструмента.
Точность настройки оси Y на современных прессах — 0,01 мм. Какой угол гибки соответствует определенному положению оси Y? Трудно сказать, потому что нужно найти правильное положение оси Y для каждого угла. Разница в положении оси Y может быть вызвана настройкой хода опускания траверсы, свойствами материала (толщина, предел прочности, деформационное упрочнение) или состоянием гибочного инструмента.
Приведенная ниже таблица показывает отклонение угла гибки от 90° при различных отклонениях оси Y.
а° /V mm | 1° | 1,5° | 2° | 2,5° | 3° | 3,5° | 4° | 4,5° | 5° |
4 | 0,022 | 0,033 | 0,044 | 0,055 | 0,066 | 0,077 | 0,088 | 0,099 | 0,11 |
6 | 0,033 | 0,049 | 0,065 | 0,081 | 0,097 | 0,113 | 0,129 | 0,145 | 0,161 |
8 | 0,044 | 0,066 | 0,088 | 0,110 | 0,132 | 0,154 | 0,176 | 0,198 | 0,220 |
10 | 0,055 | 0,082 | 0,110 | 0,137 | 0,165 | 0,192 | 0,220 | 0,247 | 0,275 |
12 | 0,066 | 0,099 | 0,132 | 0,165 | 0,198 | 0,231 | 0,264 | 0,297 | 0,330 |
16 | 0,088 | 0,132 | 0,176 | 0,220 | 0,264 | 0,308 | 0,352 | 0,396 | 0,440 |
20 | 0,111 | 0,166 | 0,222 | 0,277 | 0,333 | 0,388 | 0,444 | 0,499 | 0,555 |
25 | 0,138 | 0,207 | 0,276 | 0,345 | 0,414 | 0,483 | 0,552 | 0,621 | 0,690 |
30 | 0,166 | 0,249 | 0,332 | 0,415 | 0,498 | 0,581 | 0,664 | 0,747 | 0,830 |
45 | 0,250 | 0,375 | 0,500 | 0,625 | 0,750 | 0,875 | 1,000 | 1,125 | 1,250 |
55 | 0,305 | 0,457 | 0,610 | 0,762 | 0,915 | 1,067 | 1,220 | 1,372 | 1,525 |
80 | 0,444 | 0,666 | 0,888 | 1,110 | 1,332 | 1,554 | 1,776 | 1,998 | 2,220 |
100 | 0,555 | 0,832 | 1,110 | 1,387 | 1,665 | 1,942 | 2,220 | 2,497 | 2,775 |
Преимущества свободной гибки:
- Высокая гибкость: без смены гибочных инструментов вы можете получить любой угол гибки, находящийся в промежутке между углом раскрытия V-образной матрицы (например, 86° или 28°) и 180°.
- Меньшие затраты на инструмент.
- По сравнению с калибровкой требуется меньшее усилие гибки.
- Можно «играть» усилием: большее раскрытие матрицы означает — меньшее усилие гибки. Если вы удваиваете ширину канавки, вам необходимо только половинное усилие. Это означает, что можно гнуть более толстый материал при большем раскрытии с тем же усилием.
- Меньшие инвестиции, так как нужен пресс с меньшим усилием.
Все это, однако, теоретически. На практике вы можете потратить деньги, сэкономленные на приобретении пресса с меньшим усилием, позволяющего использовать все преимущества воздушной гибки, на дополнительное оснащение, такое как, дополнительные оси заднего упора или манипуляторы.
Недостатки воздушной гибки:
- Менее точные углы гибки для тонкого материала.
- Различия в качестве материала влияют на точность повторения.
- Не применима для специфических гибочных операций.
Совет:
- Воздушную гибку желательно применять для листов толщиной свыше 1,25 мм; для толщины листа 1 мм и менее рекомендуется использовать калибровку.
- Наименьший внутренний радиус гибки должен быть больше толщины листа. Если внутренний радиус должен быть равен толщине листа -рекомендуется использовать метод калибровки. Внутренний радиус меньше толщины листа допустим только на мягком легко деформируемым материале, например меди.
- Большой радиус может быть получен воздушной гибкой путем использования пошагового перемещения заднего упора. Если большой радиус должен быть высокого качества, рекомендуется только метод калибровки специальным инструментом.
Какое усилие?По причине различных свойств материала и последствий пластической деформации в зоне гибки, определить требуемое усилие можно только примерно. Предлагаем вам 3 практических способа:
Сравнение отделки листового металла
Вид обработки | Описание | Плюсы | Минусы | Удорожание готового изделия | Применение |
Дробеструйная обработка, пескоструйная обработка | Обработка стеклянными шариками или другими абразивами по детали на высокой скорости, что приводит к однородной матовой или атласной поверхности. |
|
| 5% | Используется в основном для визуальных целей и для подготовки поверхностей к другим покрытиям. Выпускается в нескольких вариантах зернистости, что указывает на размер бомбардирующих гранул. Можно совмещать с анодированием. |
Порошковое покрытие | Порошковое покрытие добавляет тонкий слой защитного полимера на поверхность детали. |
|
| 15% | Все металлы. Как декоративный, так и защитный, может сочетаться с дробеструйной обработкой. |
Анодирование | Это электрохимический процесс нанесения стабильного оксидного покрытия на материал, обычно алюминий. |
|
| 20% | Может использоваться на алюминии, титане, цинке и магнии для повышения коррозионной стойкости и визуальной привлекательности. |
Хроматное конверсионное покрытие | Этот процесс, известный также как алодин или химическая пленка, погружает детали в химическую ванну до тех пор, пока не образуется покрытие. |
|
| 10% | Лучше всего подходит для функциональных частей, не предназначенных для декоративного использования. |
Чистка | Браширование производится путем полировки металла абразивом, в результате чего получается однонаправленная атласная отделка. |
| 5% | Очистка кистью в основном используется в эстетических целях и может использоваться для скрытия дефектов обработки деталей, обращенных к покупателю. | |
Браширование электрополировка | Детали очищаются щеткой, а затем проходят процесс электрополировки — электрохимический процесс, используемый для полировки, пассивации и удаления заусенцев с металлических деталей. |
|
| 15% | Лучше всего подходит для деталей, которые должны быть гладкими на микроскопическом уровне. Подходит для большинства металлов, но в основном используется для нержавеющих сталей. |
Технология загиба листового материала
Процесс рассмотрим на примере изготовления крышки для коптильни. Толщина листа в нашем случае 2 мм.
Сделайте разметку на листе. На каждый изгиб предусмотрено 35 мм, для загиба рекомендуется вычесть из этого размера по 4 мм. Соответственно, на листе надо нарисовать прямоугольник 508×308 мм, изгибы получатся длиной по 31 мм. Под линейку проведите линии.
Чтобы лист можно было легко согнуть, необходимо прорезать небольшие канавки. Наденьте защитные очки или маску и болгаркой ровно пройдитесь по линиям, глубина резания примерно один миллиметр, но не более. Толщина диска 1 мм.
Поменяйте диск на 2,5 мм и еще раз пройдитесь по линиям. Пользоваться двумя дисками надо по двум причинам.
- Тонким диском намного легче работать, он дает ровный срез, проще контролировать глубину.
- Широкий диск увеличивает пропил, что позволяет загибать металл без упора о кромки.
Прорежьте одну сторону угла, полностью они срезаются после изгиба.
Приступайте к гибке листа. Точно по линии пропиливания положите его на профиль, согните вначале одну сторону, затем противоположную.
Обстукивайте постепенно по всей длине, гните медленно, не пытайтесь сделать сразу большой угол.
Повторите операции с оставшимися краями листа. Если линия получилась не идеальной, то поставьте деталь на ребро и подровняйте проблемные места.Проверьте изделие. Все в норме – отрежьте болгаркой оставшиеся хвостики.
Проварите места срезов на углах. Болгаркой уберите окалину, потеки металла и острые края, придайте товарный вид.