Apăsaţi frâna

Prezentare generală a prelucrării tablelor metalice

Fabricarea Metalelor Șițuite:

Prelucrarea tablelor metalice este un proces complex de prelucrare la rece a foilor subțiri din metal (de obicei sub 6 mm), care include tăierea, perforarea, îndoirea, sudarea, nituirea, formarea cu matrițe și tratarea suprafeței. Caracteristica sa semnificativă este faptul că grosimea aceleiași piese este constantă.

Metode de prelucrare a tablelor metalice:

1. Prelucrare fără matriță: Acest proces utilizează echipamente precum mașini de perforat CNC, tăiere cu laser, mașini de tăiat, mașini de îndoit și mașini de nituit pentru prelucrarea tablelor metalice. Este utilizat în general pentru realizarea de mostre sau producție în loturi mici și are un cost mai ridicat.

2. Prelucrare cu matriță: Acest proces utilizează matrițe fixe pentru prelucrarea tablelor metalice. Matrițele frecvente includ matrițele de decupare și matrițele de formare. Este utilizat în principal pentru producția de masă și are un cost mai scăzut.

Metode de prelucrare a tablelor metalice:

1. Prelucrare fără matriță: Acest proces utilizează echipamente precum mașini de perforat CNC, tăiere cu laser, mașini de tăiat, mașini de îndoit și mașini de nituit pentru prelucrarea tablelor metalice. Este utilizat în general pentru realizarea de mostre sau producție în loturi mici și este relativ scump.

2. Prelucrare cu matriță: Acest proces utilizează matrițe fixe pentru prelucrarea tablelor metalice. Acestea includ în mod uzual matrițele de decupare și matrițele de formare. Este utilizat în principal pentru producția de masă și este relativ ieftin.

Fluxul de prelucrare a tablelor metalice

• Decupare: perforare CNC, tăiere cu laser, mașină de tăiat; Formare – îndoire, întindere, perforare: mașină de îndoit, presă de perforat etc.

• Alte prelucrări: nituire, filetare etc.

• Sudura

• Tratament de suprafață: pulverizare electrostatică, galvanizare, tragere la rece, imprimare serigrafică etc.

Procese de prelucrare a foilor metalice – Decupare

Metodele principale de decupare a foilor metalice includ în principal perforarea CNC, tăierea cu laser, mașinile de tăiat și decuparea cu matriță. Perforarea CNC este în prezent metoda cea mai utilizată. Tăierea cu laser este folosită în principal în etapa de prototipare, dar costul său de prelucrare este ridicat. Decuparea cu matriță este utilizată în principal pentru producția de masă.

Mai jos vom prezenta în principal decuparea foilor metalice prin perforare CNC.

Perforarea CNC, cunoscută și sub denumirea de perforare cu turn, poate fi utilizată pentru decupare, perforare de găuri, tragere de găuri și adăugare de nervuri etc. Precizia sa de prelucrare poate atinge ±0,1 mm. Grosimea foilor metalice care pot fi prelucrate prin perforare CNC este următoarea:

Foile din oțel laminat la rece și la cald < 3,0 mm;

Foile din aluminiu < 4,0 mm;

Foile din oțel inoxidabil < 2,0 mm.

1. Există cerințe minime de dimensiune pentru perforare. Dimensiunea minimă de perforare depinde de forma găurii, de proprietățile mecanice ale materialului și de grosimea acestuia. (Vezi figura de mai jos)

2. Distanța între găuri și distanța față de margine în perforarea CNC. Distanța minimă dintre marginea găurii perforate și conturul exterior al unei piese este supusă unor limitări specifice, în funcție de forma piesei și de cea a găurii. Atunci când marginea găurii perforate nu este paralelă cu marginea exterioară a piesei, această distanță minimă nu trebuie să fie mai mică decât grosimea materialului t; atunci când sunt paralele, distanța minimă nu trebuie să fie mai mică decât 1,5t. (Vezi figura de mai jos)

3. La tragerea găurilor, distanța minimă dintre gaura trasă și margine este de 3T, distanța minimă dintre două găuri trase este de 6T, iar distanța minimă sigură dintre gaura trasă și marginea de îndoire (interioară) este de 3T + R (unde T este grosimea tablei, iar R este raza de îndoire).

4. La perforarea pieselor trase, îndoite și adânc trase, trebuie păstrată o anumită distanță între peretele găurii și peretele drept. (Vezi desenul de mai jos)

Tehnologia de prelucrare a foilor de tablă – deformare

Deformarea foilor de tablă implică în principal îndoirea și întinderea.

1. Îndoirea foilor de tablă

1.1. Îndoirea foilor de tablă utilizează în principal mașini de îndoit.

Precizia prelucrării la mașina de îndoit:

Prima îndoire: ±0,1 mm

A doua îndoire: ±0,2 mm

Mai mult de două îndoiri: ±0,3 mm

1.2. Principiile de bază ale secvenței de îndoire: Îndoirea se face din interior spre exterior, de la mic la mare, îndoind mai întâi formele speciale, apoi cele generale, asigurându-se că procesul anterior nu afectează sau nu interferează cu procesele ulterioare.

1.3. Forme obișnuite ale sculelor de îndoire:

1.4. Raza minimă de îndoire a pieselor îndoite: Când un material este îndoit, stratul exterior este întins, în timp ce cel interior este comprimat în zona racordului (fillet). Când grosimea materialului este constantă, cu cât raza interioară (r) este mai mică, cu atât întinderea și compresia sunt mai severe. Atunci când efortul unitar de întindere la nivelul racordului exterior depășește rezistența la rupere a materialului, apar fisuri și rupturi. Prin urmare, proiectarea structurală a pieselor îndoite trebuie să evite raze prea mici de racordare la îndoire. Razele minime de îndoire pentru materialele frecvent utilizate în cadrul companiei sunt indicate în tabelul de mai jos.

Tabel cu razele minime de îndoire pentru piesele îndoite:

1.5. Înălțimea muchiei drepte a pieselor îndoite, în general, înălțimea minimă a muchiei drepte nu trebuie să fie prea mică. Cerința minimă de înălțime: h > 2t

Dacă înălțimea muchiei drepte h < 2t a părții îndoite trebuie mărită mai întâi, atunci înălțimea îndoirii trebuie crescută, iar apoi piesa trebuie prelucrată la dimensiunea cerută după îndoire; sau se poate prelucra o canelură superficială în zona de deformare la îndoire, înainte de îndoire.

1.6. Înălțimea muchiei drepte cu o parte înclinată: Când o parte îndoită are o parte înclinată, înălțimea minimă a acesteia este: h = (2–4)t > 3 mm

1.7. Distanța dintre găuri pe piesele îndoite: Distanța dintre găuri: După perforare, gaura trebuie plasată în afara zonei de deformare la îndoire, pentru a evita deformarea în timpul îndoirii. Distanța de la peretele găurii până la marginea îndoirii este indicată în tabelul de mai jos.

1.8. Pentru piesele îndoite local, linia de îndoire trebuie să evite locurile cu schimbări bruște de dimensiune. La îndoirea parțială a unei secțiuni de margine, pentru a preveni concentrarea eforturilor și fisurarea în colțurile ascuțite, linia de îndoire poate fi deplasată la o anumită distanță față de schimbarea bruscă de dimensiune (Figura a), sau poate fi creată o crestătură tehnologică (Figura b), sau poate fi perforat un orificiu tehnologic (Figura c). Se observă cerințele dimensionale din figurile respective: S > R; lățimea crestăturii k ≥ t; adâncimea crestăturii L > t + R + k/2.

1.9. Marginea înclinată a unei margini îndoite trebuie să evite zona de deformare.

1.10. Cerințe de proiectare pentru marginile moarte: lungimea unei margini moarte este legată de grosimea materialului. Așa cum se arată în figura de mai jos, lungimea minimă a marginii moarte este L > 3,5t + R, unde t reprezintă grosimea peretelui materialului, iar R este raza minimă interioară de îndoire a procesului anterior (conform ilustrației din dreapta, din figura de mai jos).

1.11. Orificii tehnologice suplimentare de poziționare: Pentru a asigura o poziționare precisă a semifabricatului în matriță și pentru a preveni deplasarea acestuia în timpul îndoirii, ceea ce ar duce la produse defecte, trebuie să se adauge în avans găuri de poziționare în procesul de proiectare, așa cum se arată în figura de mai jos. În special, pentru piesele care sunt îndoite și formate de mai multe ori, găurile de proces trebuie utilizate ca referință de poziționare, pentru a reduce erorile cumulative și pentru a asigura calitatea produsului.

1.12. Dimensiuni diferite determină o fabricabilitate diferită:

Așa cum se arată în diagrama de mai sus: a) executarea găurii înainte de îndoire facilitează asigurarea preciziei dimensiunii L și simplifică prelucrarea; b) și c) dacă precizia dimensiunii L este ridicată, îndoirea trebuie efectuată în primul rând, iar apoi gaura este prelucrată, ceea ce este mai complex.

1.13. Revenirea elastică a pieselor îndoite: Mulți factori influențează revenirea elastică, printre care proprietățile mecanice ale materialului, grosimea peretelui, raza de îndoire și presiunea normală exercitată în timpul îndoirii.

Cu cât raportul dintre raza colțului interior și grosimea plăcii piesei îndoită este mai mare, cu atât este mai mare revenirea elastică.

Presarea nervurilor de rigidizare în zona de îndoire nu doar îmbunătățește rigiditatea semifabricatului, ci contribuie și la reducerea revenirii elastice.

2. Tragerea tablelor metalice

Tragerea tablelor metalice se realizează în principal prin perforare CNC sau prin perforare convențională, necesitând diverse poansoane sau matrițe de tragere.

Forma piesei trase ar trebui să fie cât mai simplă și simetrică posibil, iar tragerea ar trebui efectuată într-o singură operație, ori de câte ori este posibil.

Pentru piesele care necesită mai multe operații de tragere, sunt acceptabile urmele care pot apărea pe suprafață în timpul procesului de tragere.

În timp ce se asigură îndeplinirea cerințelor de asamblare, este permisă o anumită înclinare a pereților laterali trase.

2.1. Cerințe privind raza de racordare dintre fundul piesei întinse și peretele drept:

Așa cum se arată în figură, raza de racordare dintre fundul piesei întinse și peretele drept trebuie să fie mai mare decât grosimea plăcii, adică r > t. Pentru a face procesul de întindere mai ușor, r1 se alege, în general, ca fiind (3–5)t, iar raza maximă de racordare nu trebuie să depășească de 8 ori grosimea plăcii, adică r1 ≤ 8t.

2.2. Raza de racordare dintre flanșă și peretele piesei întinse:

Așa cum se arată în figură, raza de racordare dintre flanșă și peretele piesei întinse trebuie să fie mai mare decât de două ori grosimea plăcii, adică r2 > 2t. Pentru a face procesul de întindere mai ușor, r2 se alege, în general, ca fiind (5–10)t. Raza maximă a flanșei nu trebuie să depășească de 8 ori grosimea plăcii, adică r2 ≤ 8t.

2.3. Raza de racordare dintre flanșă și peretele piesei întinse: Așa cum se arată în figură, raza de racordare între flanșă și peretele piesei întinse trebuie să fie mai mare decât de două ori grosimea plăcii, adică r2 > 2t. Pentru a asigura un proces de întindere mai uniform, r2 se alege, în general, în intervalul (5–10)t. Raza maximă a flanșei trebuie să fie mai mică sau egală cu de opt ori grosimea plăcii, adică r2 < 8t.

2.4. Diametrul cavității interioare a pieselor trase circulare: Așa cum se arată în figură, diametrul cavității interioare a pieselor trase circulare trebuie să fie D > d + 10t, astfel încât placa de presiune să nu se îndoaie în timpul tragere.

2.5. Raza de racordare între pereții adiacenți ai unei piese întinse dreptunghiulare: Așa cum se arată în figură, raza de racordare între pereții adiacenți ai unei piese întinse dreptunghiulare trebuie să fie r3 > 3t. Pentru a reduce numărul de operații de întindere, r3 trebuie să fie cât mai mare posibil față de H/5, astfel încât piesa să poată fi întinsă într-o singură etapă.

2.6. La formarea unei piese trase circulare fără flanșă, într-un singur pas, relația dimensională dintre înălțimea și diametrul acesteia trebuie să respecte următoarele cerințe:

Așa cum se arată în figură, la formarea unei piese trase circulare fără flanșă, într-un singur pas, raportul dintre înălțimea H și diametrul d trebuie să fie mai mic sau egal cu 0,4, adică H/d ≤ 0,4.

2.7. Variația grosimii componentelor întinse: Datorită nivelurilor diferite de tensiune din diverse zone, grosimea materialului unei componente întinse se modifică după întindere. În general, centrul bazei își păstrează grosimea inițială, materialul se subțiază în colțurile rotunjite ale bazei, materialul se îngroașă în zona flanșei de la partea superioară și materialul se îngroașă în colțurile rotunjite ale componentelor întinse dreptunghiulare. La proiectarea produselor întinse, dimensiunile de pe desenul produsului trebuie să indice clar dacă trebuie garantate dimensiunile exterioare sau cele interioare; nu se pot specifica simultan atât dimensiunile exterioare, cât și cele interioare.

3. Alte procedee de deformare a foilor metalice:

Rigle de întărire — Riglele sunt imprimate pe piesele din foaie metalică pentru a crește rigiditatea structurală.

Jaluzele — Jaluzele sunt utilizate frecvent în diverse carcase sau învelișuri pentru ventilație și disipare termică.

Filetarea găurilor (tragerea găurilor) — Se utilizează pentru filetarea găurilor sau pentru îmbunătățirea rigidității deschiderilor.

3.1. Rigle de întărire:

Selectarea structurii și a dimensiunilor riglelor de întărire

Dimensiuni limită ale distanței dintre poansonuri și ale distanței de la marginea poansonului până la marginea piesei

3.2. Jaluzele tip persiană:

Metoda de formare a jaluzelelor tip persiană constă în tăierea materialului cu o muchie a poansonului, în timp ce restul poansonului întinde și deformează simultan materialul, formând o structură ondulată cu o parte deschisă.

Structură tipică a jaluzelelor tip persiană. Cerințe privind dimensiunile jaluzelelor tip persiană: a > 4t; b > 6t; h < 5t; L > 24t; r > 0,5t.

3.3. Flanșare gaură (gaură de tragere):

Există multe tipuri de flanșare a găurilor, cel mai frecvent fiind flanșarea găurilor interioare pentru filetare.

Tehnologia de prelucrare a foilor metalice – sudare

În proiectarea structurilor sudate din foi metalice trebuie respectat principiul „aranjării simetrice a sudurilor și a punctelor de sudură, evitând convergența, aglomerarea și suprapunerea”. Sudurile și punctele de sudură secundare pot fi întrerupte, în timp ce sudurile și punctele de sudură principale trebuie să fie continue. Metodele de sudare cele mai utilizate în lucrul cu foile metalice sunt sudarea cu arc electric și sudarea prin rezistență.

1. Sudarea cu arc electric:

Trebuie să existe un spațiu suficient pentru sudare între piesele din foaie metalică. Distanța maximă admisă între marginile pieselor de sudat este de 0,5–0,8 mm, iar cordoanele de sudură trebuie să fie uniforme și plane.

2. Sudarea prin rezistență

Suprafața de sudare trebuie să fie plană și liberă de ondulații, revenire elastică etc.

Dimensiunile pentru sudarea prin puncte prin rezistență sunt indicate în tabelul de mai jos:

Distanța între punctele de sudură prin rezistență

În aplicațiile practice, la sudarea pieselor mici, datele din tabelul de mai jos pot fi utilizate ca referință. La sudarea pieselor mari, distanța dintre punctele de sudură poate fi crescută corespunzător, în general nu mai mică de 40–50 mm. Pentru piesele care nu suportă sarcini, distanța dintre punctele de sudură poate fi mărită până la 70–80 mm.

Grosimea plăcii t, diametrul punctului de sudură d, diametrul minim al punctului de sudură dmin, distanța minimă între punctele de sudură e. Dacă plăcile au grosimi diferite, se selectează grosimea în funcție de cea mai subțire placă.

Numărul de straturi ale plăcilor și raportul de grosime la sudarea prin rezistență

Sudarea prin puncte cu rezistență implică, de obicei, două straturi de placă, cu un maxim de trei straturi. Raportul de grosime al fiecărui strat din îmbinarea sudată trebuie să fie cuprins între 1/3 și 3.

Dacă este necesară sudarea a trei straturi, trebuie verificat mai întâi raportul de grosime. Dacă acesta este rezonabil, se poate proceda la sudare. În caz contrar, se pot lua în considerare soluții precum realizarea unor găuri tehnologice sau a unor crestături tehnologice, sudarea separată a două straturi și decalarea punctelor de sudură.

Tehnologie de prelucrare a tablelor metalice – Tratament de suprafață

Tratamentul de suprafață al tablelor metalice îndeplinește atât rolul de protecție anticorozivă, cât și cel decorativ. Tratamentele de suprafață frecvent utilizate pentru tablele metalice includ: pulverizarea cu pudră, zincarea electrolitică, zincarea prin scufundare în baie topită, oxidarea superficială, perierea superficială și imprimarea serigrafică. Înainte de tratamentul de suprafață, trebuie eliminate din suprafața tablei metalice uleiul, rugină, zgura de sudură etc.

1. Pulverizarea cu pudră:

Există două tipuri de acoperire superficială pentru tablele metalice: vopseaua lichidă și vopseaua în pudră. În mod obișnuit, folosim vopseaua în pudră. Prin metode precum pulverizarea cu pudră, adsorbția electrostatică și coacerea la temperatură înaltă, se aplică pe suprafața tablei metalice un strat de vopsea de diverse culori, pentru a îmbunătăți aspectul acesteia și pentru a crește rezistența materialului la coroziune. Este o metodă de tratament de suprafață frecvent utilizată.

Notă: Va exista o anumită diferență de culoare între foi acoperite de producători diferiți. Prin urmare, foile metalice de aceeași culoare produse pe aceeași echipament ar trebui, în ideal, să fie acoperite de același producător.

2. Galvanizarea electrolitică și galvanizarea prin scufundare în baie de zinc topit:

Galvanizarea suprafeței foilor metalice este o metodă obișnuită de tratament superficial anti-coroziv, care îmbunătățește, de asemenea, aspectul exterior. Galvanizarea se poate împărți în galvanizare electrolitică și galvanizare prin scufundare în baie de zinc topit.

Galvanizarea electrolitică produce un aspect mai strălucitor și mai neted, iar stratul de zinc este mai subțire, fiind astfel mai frecvent utilizată.

Galvanizarea prin scufundare în baie de zinc topit produce un strat de zinc mai gros și creează un strat de aliaj zinc-fier, oferind o rezistență la coroziune superioară celei obținute prin galvanizarea electrolitică.

3. Anodizarea suprafeței:

Această secțiune prezintă în principal anodizarea suprafeței aluminiului și a aliajelor de aluminiu.

Anodizarea suprafeței aluminiului și a aliajelor de aluminiu poate produce diverse culori, având atât un rol protector, cât și unul decorativ. În același timp, pe suprafața materialului se formează un strat de oxid anodic. Acest strat are o duritate ridicată și o rezistență bună la uzură, precum și proprietăți satisfăcătoare de izolare electrică și termică.

4. Broșarea suprafeței:

Materialul este plasat între rolele superioară și inferioară ale mașinii de broșat. Pe role sunt montate benzi abrazive. Antrenat de un motor, materialul este forțat să treacă prin benzi abrazive, creând linii pe suprafața acestuia. Grosimea liniilor variază în funcție de tipul benzii abrazive utilizate. Scopul principal este îmbunătățirea aspectului estetic. Această prelucrare prin broșare a suprafeței este, în general, aplicată doar materialelor din aluminiu.

5. Tipărirea serigrafică:

Tipărirea prin serigrafie este procesul de imprimare a diferitelor marcaje pe suprafața materialelor. Există, în general, două metode: tipărirea prin serigrafie pe masă plană și tipărirea prin tampon. Tipărirea prin serigrafie pe masă plană se folosește în principal pentru suprafețe plane, dar pentru adâncituri mai pronunțate este necesară tipărirea prin tampon.

Tipărirea prin serigrafie necesită o matriță de serigrafie.

Îndoirea tablelor necesită experiență; observați cum îndoaie meseriașii experimentați tablele și de ce procedează în felul acesta. Pentru a afla mai multe despre mașinile de îndoit sau despre procesele de îndoire, vă rugăm să contactați echipa noastră JUGAO CNC MACHINE.