Jaký je základní způsob vkládání a vyjímání plechu?

Lisování archů je jedním z nejprogresivnějších druhů výroby. Oproti jiným způsobům tváření kovů má řadu technologických a ekonomických výhod, a to: získání tuhých a odolných dílů nízké hmotnosti a složitého tvaru; vysoká produktivita založená na automatizaci; ekonomické využití materiálu; nízké náklady na produkty.

Výrobky jsou lisovány z pásových, plechových nebo páskových přířezů z oceli, neželezných kovů, kovů s plastovým povlakem. Podle způsobu plastické deformace se lisování plechu dělí na řezání, ohýbání, tažení a tváření. V závislosti na tloušťce obrobku se rozlišuje tenký plech (do 4 mm) a tlustý plech; polotovary o tloušťce větší než 15–20 mm jsou lisovány za tepla. Obvykle je ekonomické kombinovat několik lisovacích operací v jedné matrici.

Podle způsobu kombinačních operací se ražení rozlišuje: kombinované, které se provádí ve více operacích současně během jednoho zdvihu lisu a během jedné instalace obrobku do matrice; sekvenční – provádí se, když je několik operací prováděno postupně samostatnými razníky během několika lisovacích zdvihů při pohybu obrobku mezi nimi, takže pro každý lisovací zdvih je získán hotový díl; kombinované-sekvenční, kde se kombinují první dvě možnosti.

Hlavní směry rozvoje lisování plechů jsou: rozšíření výroby výrobků lisovaných z plechů namísto litých a kovaných, kombinace lisování plechů a svařování, mechanizace a automatizace lisování, zlepšování konstrukcí zápustek a technologie lisování. Nahrazením litých a kovaných dílů lisovanými plechovými díly v hromadné výrobě lze snížit hmotnost výrobků o 25–50 %, spotřebu kovu o 30–70 % a pracnost výrobků o 50–80 %.

Hlavní operace lisování plechů se dělí na dělení (řezání, řezání, děrování, ořezávání, vrubování atd.) a tváření (ohýbání, kroucení, válcování, rovnání, tažení, reliéfní tvarování, lemování, ražení, zmenšování, pěchování atd.). .). Společné mají za prvé použití plochého válcovaného obrobku a za druhé mírná změna tloušťky obrobku při operacích lisování plechů. Dělicí operace lisování plechu se dělí podle typu použitého nástroje (zařízení) do dvou podskupin: stříhání kovů nůžkami, které je většinou prázdné, a stříhání kovů razítky.

Pro separační a tvarově měnící operace lisování plechů se používají různé typy zařízení. Hlavní jsou klikové lisy na lisování plechů různých sil. Dále archové lisovny používají gilotinové nůžky, hydraulické a embosovací lisy, automatické ohýbačky, laserové řezací jednotky atd. Používanými nástroji jsou matrice, jejichž konstrukce může být zcela jednoduchá (střižnice) nebo značně složitá (kombinovaná nebo kombinovaná sekvenční akce). Technicky vyspělé, ale složité a drahé raznice jsou ekonomicky výhodné pro použití ve velkosériové a hromadné výrobě.

Typický technologický postup pro lisování plechů se skládá z následujících etap: přípravné operace (řezání, řezání do přířezů atd.), lisování a dokončovací operace. Kromě vlastního lisování plechových materiálů provádějí dílny rovnání přířezů, tepelné a dokončovací operace: mezižíhání pro obnovení plastických vlastností kovu, leštění, lakování atd. Technologické schéma lisování je tvořeno na základě dostupnosti hlavního lisovacího a pomocného zařízení, složitost součásti a požadavky na její mechanické vlastnosti.

Pro lisování plechů za studena se plechy předřezávají pomocí nůžek na pásy nebo přířezy požadovaných rozměrů. Hlavní typy nůžek používaných v lisovnách plechu (obrázek 11.1) jsou: nůžky s rovnoběžnými noži, nůžky se šikmými noži (gilotina), kotoučové a vibrační nůžky. První typ nůžek se používá pro stříhání úzkých a silných pásků a nekovů. Metoda šikmého (gilotinového) řezání je nejběžnější metodou řezání plechů. Kotoučové nůžky se používají pro stříhání válcovaného kovu a ořezávání hran pásů. K výrobě kusových obrobků se zakřivenými tvary se vibrační nůžky používají mnohem méně často.

Hlavní operace řezání kovu pomocí matric jsou řezání a děrování a tyto procesy lze znázornit ve formě oddělení jedné části obrobku od druhé podél uzavřeného obrysu pomocí razníku a matrice (obrázek 11.2). Při děrování je část obrobku, která zůstane na matrici, odpad a při děrování je stejná část obrobku součástí. Stejně jako stříhání nůžkami se stříhání skládá ze tří fází: elastické, plastické a střižné. V tomto případě dochází k elastickému ohybu postupně s vtlačením podél prstencového pásu ze strany matrice a razníku, vznikem ohybového momentu (vzpěr) a tvorbou trhlin ze strany matrice a razníku.

а – nůžky s paralelními noži; б – gilotinové nůžky; в – kotoučové nůžky; г – vibrační nůžky

Obrázek 11.1 – Schémata řezání plechu nůžkami

Volba mezery z má velký vliv na deformaci kovu a energeticko-výkonové parametry. Při optimální mezeře z = (5−10 %)S se smykové plochy a trhliny na straně razníku shodují s odpovídajícími trhlinami na straně razidla. Při malé mezeře a velké tloušťce kovu má nesouosost trhlin za následek vytvoření prstencového můstku, který se prořízne s výskytem nových smykových trhlin a na součásti se vytvoří defekty: trhlina a dvojitý řez s rozšířený otřes.

Dělicí operace se používají pro řezání plošných materiálů, čímž se rozumí přijaté uspořádání lisovaných dílů (přířezů) na plech, pás nebo pásku. Řezání by zároveň mělo zajistit minimální spotřebu kovu, snadnou konstrukci raznice a vysokou produktivitu. Při řezání plechů se rozlišují příčné, podélné a kombinované typy řezání při řezání pásů, řezání s odpadem s částečným odpadem a bezodpadové typy řezání. Ztráty při řezání závisí na geometrickém tvaru součásti, násobnosti materiálu plechu, velikosti propojek (meziobrysových a vnějších) a přídavcích na ořez. Existují také různé typy řezání: víceřadé, šikmé, protilehlé atd. Volba možnosti řezání umožňuje optimalizovat proces a získat nejvyšší míru využití kovu, která je obecně definována jako poměr celkové plochy ​hotové díly do oblasti obrobku.

ohýbání je technologická operace lisování plechu, v jejímž důsledku se z plochého obrobku pomocí lisů získá zakřivená prostorová část (obrázek 11.3). Existuje jednoúhlové, dvouúhlové a víceúhlové ohýbání. Během procesu ohýbání jsou vrstvy (vlákna) kovu umístěné blízko vnitřního povrchu vystaveny tlaku v podélném směru a napětí v příčném směru a vrstvy umístěné blízko vnějšího povrchu jsou vystaveny napětí v podélném směru a stlačení v příčném směru. Typickou vadou je přetržení natažených vláken pod úhlem ohybu při vysokých stupních deformace.

Obrázek 11.3 – Jednoúhlové schéma (а) a dvouúhlový (б) jsou flexibilní

Sekvence procesu ohýbání pod jedním úhlem zahrnuje 3 fáze: elastické ohýbání, elasticko-plastické ohýbání a kalibrace. V tomto případě dochází k postupnému snižování poloměru zakřivení a ohybu ramene.

Při provádění ohýbacích operací je vždy nutné počítat s přítomností pružných deformací materiálu, díky kterým se tvar výrobku po ohnutí liší od tvaru raznice. Pro získání daného úhlu a poloměru po druhé fázi ohýbání je nutné zmenšit úhel a poloměr na razidle (na razníku) o velikost odpružení.

Odsávací odsavač je technologická operace LS, která spočívá v přeměně plochého nebo dutého obrobku na dutý výrobek uzavřeného obrysu, nahoře otevřený. Na základě geometrického tvaru výsledných dílů se rozlišují výrobky osově symetrických, krabicovitých a složitých asymetrických tvarů. Kromě toho se rozlišuje digestoř se svorkou a bez ní, dále se ztenčením stěn a bez nich.

Tažením se tak získají díly různých konfigurací v půdorysu a profilech v osovém řezu. Rozlišuje se první protahovací přechod, který přetváří plochý obrobek na prostorový díl nebo polotovar, a přechody navazující, při kterých dochází k dalším změnám tvaru dutého polotovaru, tedy ke zvětšení jeho výšku při současném zmenšení průřezu.

Schéma výkresu bez svorky je na obrázku 11.4. Posloupnost tvarování je následující. Razník působící na střední část obrobku (obrázek 11.4, а), způsobuje jeho vychýlení v důsledku vytvoření ohybového momentu ze strany matrice a razníku. Další snižování lisovníku vede ke vzniku radiálních tahových napětí dostatečných k převedení přírubové části obrobku do plastického stavu. Od tohoto okamžiku se obrobek začíná vtahovat do matrice s tvorbou bočních ploch taženého výrobku za současného zmenšování průměru obrobku. Působení radiálních tahových napětí σ_r vede k tomu, že tlaková napětí σ vznikají v pásnici v tangenciálním (šířkovém) směru_θ. Kombinované působení těchto napětí zajišťuje, že příruba je vtažena do otvoru matrice a získá se produkt (obrázek 11.4, б).

V jedné operaci tažení lze získat jednu mělkou součást, protože při velkých stupních tažení v nebezpečných oblastech (přechod z příruby na stěnu a ze stěny dolů) se velikost radiálních tahových napětí σ_r může překročit maximum σ_rmax, což povede k oddělení příruby nebo dna od stěny dílu.

Velikost deformace při tažení lze odhadnout pomocí koeficientu geometrického tažení m_в:m_в = d / D.

V závislosti na poměru výšky a průměru taženého dílu a také na relativní tloušťce obrobku A = (S / D)100% extrakce může být provedena v jedné nebo více operacích. Je nutné, aby tažení bylo prováděno v co nejmenším počtu operací bez použití mezižíhání. Proto se ve výpočtech používá minimální přípustný součinitel prodloužení m_min, jehož hodnota závisí na čísle přechodu, relativní tloušťce a materiálu obrobku atd.

Při výpočtu rozměrů obrobku pro vícepřechodové tažení osově symetrických dílů se používá podmínka, podle které je celkový koeficient tažení roven součinu dílčích koeficientů pro přechod: m_Σ = m₁⋅ m₂ ⋅ m₃ ⋅…⋅m_na určit možnost čerpání i -tento přechod vyžaduje splnění podmínky m_вi ≥ m_min.

Operace tváření zahrnují reliéfní tvarování, obrubování, natírání, krimpování a embosování.

Reliéfní tvarování je operace lisování plechu, která slouží k získání konvexně-konkávního reliéfu v důsledku místních deformací v tahu. Tímto způsobem jsou získány vzory a výztuhy, které zvyšují celkovou tuhost dílu o 100–200 %, snižují pružení (zvýšení přesnosti) a umožňují snížit potřebnou tloušťku kovu.

Proces příruby otvory (obrázek 11.5) spočívá ve vytvoření v plochém nebo dutém výrobku s předraženým (vyvrtaným) otvorem většího otvoru s válcovými stranami nebo stranami jiného tvaru.

Charakteristikou deformace při lemování je součinitel lemování К , definovaný jako poměr průměru předraženého otvoru d na průměr přírubového otvoru D. Typickou vadou při perlení je vznik prasklin na okraji patky.

Distribuce (protahování) je operace tvarování plechu určená ke zvětšení okrajové části dutého válcového obrobku (obrázek 11.6, а). Varianty této operace zahrnují dávkování kuželovým razníkem, rozdělování gumovým razníkem a rozdělování kapalinou (hydraulické).

а – před deformací; б – po deformaci

Obrázek 11.5 – Schéma lemování otvoru

Obrázek 11.6 – Distribuční schémata (а) a krimpovací (б)

Krimpování (krimpování) je operace tvarování plechu určená ke zmenšení příčných rozměrů okrajové části dutých válcových dílů (obrázek 11.6, б). Používá se k výrobě dílů, jako jsou hrdla a nábojnice, a obvykle se provádí pomocí maziv. Varianty operace zahrnují krimpování trubkových profilů (redukce na rotačních krimpovacích strojích) a krimpování dutých dílů prováděné vertikálním tlakem na mechanických lisech.

Razítko je určen pro získání reliéfního vzoru na archovém přířezu a používá se především pro umělecké výrobky. K deformaci se používají speciální razicí lisy.

Literatura 1 hlavní. [25-35], 2 hlavní. [62-93], 10 dalších [5-467].

1. Jaký typ příčného stříhání plechu pomocí nůžek je nejčastější?

2. Jaké jsou druhy řezání plechů?

3. Jaké jsou fáze tváření při jednoúhlovém ohýbání kovových polotovarů z plošných materiálů?

4. Jaká podmínka musí být splněna, aby bylo možné provést těžbu v jednom přechodu?

5. Jak se vypočítá koeficient prodloužení?

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:

Pravidelně aktualizujeme články týkající se prototypování a výroby. Můžete se podívat na naše předchozí blogy a přihlásit se k odběru newsletteru.

Pokud chcete kombinovat nebo spojovat různé plechy, budete muset použít proces svařování. K upevnění plechových konstrukcí můžete také použít některé techniky svařování plechu, které vám poskytnou mnohem lepší výsledek než použití šroubů nebo jiných spojovacích prvků. Výrobci používají různé metody svařování. rychlá výroba operací v různých průmyslových odvětvích.

Existují různé metody nebo techniky pro svařování plechu, které můžete v dnešní době použít. Některé svařovací technologie jsou staré více než sto let, zatímco některé jiné svařovací technologie byly vyvinuty v posledních letech ke zlepšení stávajících svařovacích technik. Zde jsou běžné svařovací techniky a techniky používané při svařování plechů:

1. MIG svařování plechů

Svařování MIG nebo svařování kovů inertním plynem, které je také známé jako GMAW nebo svařování plynovým kovovým obloukem, je metoda svařování plechů, která používá ochranný plyn a elektrický oblouk k rychlému svaření povrchu kovu. Jedná se o jednoduchý a poloautomatický svařovací proces často používaný ve stavebnictví, autoopravárnách, instalatérství a dalších oborech. Toto je také svařovací technika, kterou mohou noví svářeči používat k učení se svařování.

Svařování MIG poskytuje pevnou a trvanlivou kvalitu svaru s vynikající odolností proti nárazu. Tento způsob svařování však může také způsobit problémy s porézností, které mohou oslabit strukturu kovu.

2. TIG svařování

Wolframové svařování inertním plynem (TIG svařování) nebo GTAW (plynové wolframové obloukové svařování) je metoda svařování, která používá wolframovou elektrodu k provedení svaru. Wolframová elektroda je nekonzumovatelná a v kontaktu s kovovým povrchem vytváří silný oblouk. Oblouk pak roztaví kovový povrch a tak může být svařovací proces dokončen.

Tento způsob svařování plechu vyžaduje velkou zručnost a techniku ​​a mohou jej provádět pouze zkušení svářeči. K ovládání svařovacího zařízení budete muset používat obě ruce a pohybovat oběma rukama v harmonii, abyste vytvořili dokonalý svar na kovovém povrchu.

3. Svařování plechů

Svařování tyčí, také známé pod jiným názvem, SMAW (svařování ve stíněném kovovém oblouku), je metoda svařování, která existuje již dlouhou dobu. Při této metodě svařování budete potřebovat tyčovou elektrodu, kterou můžete vyměnit, kdykoli ji budete potřebovat. Špička tyče vytvoří oblouk, který se dostane do kontaktu s kovovým povrchem a zahájí proces svařování.

Ruční svařování je celkem snadné a při tomto způsobu se nemusíte potýkat s velkým svařovacím nástrojem na plech, který může zatěžovat ruce. Touto metodou lze také svařovat zrezivělé kovy a opravovat je.

4. Svařování pod tavidlem (SAW)

Submerged Arc Welding (SAW) je pokročilý svařovací proces používaný v moderním průmyslu, který zahrnuje ponoření nebo potažení svařovacího drátu, kovových dílů, svarového spoje a oblouku tavidlem pro bezpečnější svařování. Svařovací práce můžete zadat buď lidem nebo robotům, a tato metoda může zajistit rychlejší a lepší výsledky svařování.

Při této metodě svařování plechů nedochází k oslnění obloukem, což znamená, že můžete chránit své oči před nebezpečnými ultrafialovými paprsky a infračerveným zářením díky povlaku tavidla.

5. Termitové svařování plechů

Termit nebo termit používaný v procesu termitového svařování obsahuje směs oxidu železa a hliníkového prášku. Mezitím je termitové svařování metodou svařování, která používá termit ke svařování kovového povrchu. Tento proces svařování plechu zahrnuje zapálení termitového materiálu k vytvoření nenásilné exotermické reakce. Tato reakce vytvoří vysoké teploty kolem svařované oblasti, což vám umožní roztavit kovový povrch, který chcete svařit.

Poté, co se kovový povrch roztaví, můžete oblast rychle zchladit, aby se zpevnily sváry. Aby tento proces fungoval, musíte termitový materiál zahřát na 1300 stupňů Celsia.

6. Svařování plazmovým obloukem

Svařování plazmovým obloukem je vylepšením metody svařování TIG. Plazmové obloukové svařování však využívá ještě užší svařovací trysku, což umožňuje svařovat menší, užší plochu. Tato metoda svařování také využívá velmi vysoké teploty, které vám usnadní vytváření pevnějších a hlubších svarů kolem malých mezer v kovovém povrchu.

Tato metoda svařování plechů není určena pro každodenní osobní použití. Dnes je letecký průmysl nejčastějším uživatelem procesu svařování plazmovým obloukem, což mu umožňuje pracovat v procesu konstrukce a montáže letadel.

7.Svařování plynem

Plynové svařování, nazývané také kyslíko-acetylenové svařování, je metoda svařování, která vyžaduje pro provoz velmi vysoké teploty, které se pohybují kolem 3500 stupňů Celsia. Vysoká teplota plynu vytvoří plamen, který lze použít pro proces svařování. Při svařování plynem lze použít tři typy plamenů: neutrální plamen, oxidační plamen a nauhličovací plamen.

S touto metodou svařování plechu můžete svařovat kdekoli, protože plyn je uložen v přenosné ocelové láhvi. Ti, kteří jsou se svařováním noví, mohou tuto metodu také použít k zahájení své první svařovací práce, protože je poměrně snadná.

8. Odporové svařování

Odporové svařování je svařovací technika, která využívá elektrický odpor k vytvoření tepla kolem svařovacího zařízení, které lze použít ke svařování povrchu kovu. Vysoká teplota vznikající při tomto procesu roztaví kovový povrch, což vám umožní spojovat různé plechové materiály dohromady.

Pomocí této metody svařování plechu můžete svařit určitou oblast a držet plechové materiály pohromadě kolem určitých míst. Tato metoda svařování je šetrná k životnímu prostředí a k provozu svařovacího zařízení potřebujete pouze mírné množství elektřiny.

Závěr

Toto jsou obecné techniky a metody svařování plechů, které můžete použít ke svařování různých plechových materiálů. Tyto metody svařování mají širokou škálu aplikací včetně automobilového průmyslu, stavebnictví, letectví a dalších. Některé metody svařování jsou vhodné pro začínající svářeče, jiné jsou vhodné pouze pro zkušené nebo profesionální svářeče.

Některé z těchto svařovacích technik můžete také použít ve svých osobních projektech, ať už děláte prototypy, opravy nebo si prostě užíváte svého koníčka.

TEAM Rapid je jednou z nejlepších světových společností v oblasti rychlého prototypování a hromadné výroby. Nabízíme zakázkové plastové a kovové díly s využitím různých výrobních metod, jako je servis CNC soustruhu, služba CNC frézování, služba 3D tisku, služba vstřikování plastů atd. Umíme také kombinované služby jako je vstřikování, umíme vyrobit jak břitové destičky, tak i plastové díly. Pro více informací nás neváhejte kontaktovat.