Stlačte brzdu

Prehľad plechových dielov

Tvarenie plechových plátov:

Výroba plechových dielov je komplexný proces studenej práce s tenkými kovovými plechmi (zvyčajne do hrúbky 6 mm), ktorý zahŕňa strihanie, prebiehanie, ohybanie, zváranie, nalievanie, tvárnenie do dielov a povrchovú úpravu. Jeho významnou vlastnosťou je rovnaká hrúbka celého dielu.

Metódy výroby plechových dielov:

1. Výroba bez použitia nástrojov: Tento proces využíva zariadenia, ako sú CNC prepichovače, laserové rezačky, strihacie stroje, ohýbače a nityvacie stroje na spracovanie plechov. Zvyčajne sa používa na výrobu vzoriek alebo malosériovú výrobu a je nákladnejší.

2. Výroba s použitím nástrojov: Tento proces využíva pevné nástroje na spracovanie plechov. Medzi bežné nástroje patria striežne a tvarovacie nástroje. Hlavnou oblasťou použitia je hromadná výroba a je cenovo výhodnejší.

Metódy spracovania plechov:

1. Spracovanie bez použitia formy: Tento proces využíva zariadenia, ako sú CNC prepichovače, laserové rezačky, strihacie stroje, ohýbače a nityvacie stroje na spracovanie plechov. Zvyčajne sa používa na výrobu vzoriek alebo malosériovú výrobu a je relatívne drahší.

2. Spracovanie pomocou formy: Tento proces využíva pevné formy na spracovanie plechov. Medzi bežné formy patria striežne a tvarovacie formy. Hlavnou oblasťou použitia je hromadná výroba a je relatívne lacnejší.

Postup spracovania plechov

• Vystrihávanie: CNC prebijanie, laserové režanie, strihacie stroje; Tvárnenie – ohybanie, ťahanie, prebijanie: ohybové stroje, prešové stroje atď.

• Ďalšie spracovanie: nalievanie spojov, rezanie závitov atď.

• Zváranie

• Úprava povrchu: práškové náterové techniky, galvanické pokovovanie, vytiahnutie drôtu (wire drawing), tampografiya, atď.

Procesy výroby plechových dielov – vystrihávanie

Metódy vystrihávania plechových dielov zahŕňajú najmä CNC prebijanie, laserové režanie, strihacie stroje a vystrihávanie pomocou tvárničiek. CNC prebijanie je v súčasnosti najpoužívanejšou metódou. Laserové režanie sa používa najmä v etape vývoja prototypov, avšak jeho výrobné náklady sú vysoké. Vystrihávanie pomocou tvárničiek sa používa predovšetkým pri sériovej výrobe.

Nižšie sa budeme zaoberať najmä vystrihávaním plechových dielov pomocou CNC prebijania.

CNC prebijanie, tiež známe ako vežové prebijanie, sa môže použiť na vystrihávanie, prebijanie otvorov, vyťahovanie otvorov a pridávanie žebier atď. Presnosť spracovania dosahuje ±0,1 mm. Hrúbka plechu, ktorú je možné CNC prebíjať, je nasledovná:

Studené valcovaný plech, horúce valcovaný plech < 3,0 mm;

Hliníkový plech < 4,0 mm;

Nerezový oceľový plech < 2,0 mm.

1. Pre vyražovanie platia minimálne požiadavky na veľkosť. Minimálna veľkosť vyraženého otvoru závisí od tvaru otvoru, mechanických vlastností materiálu a hrúbky materiálu. (Pozri obrázok nižšie)

2. Vzdialenosť medzi otvormi a vzdialenosť od okraja pri CNC vyražovaní. Minimálna vzdialenosť medzi okrajom vyraženého otvoru a vonkajším tvarom súčiastky je obmedzená v závislosti od tvaru súčiastky a otvoru. Ak nie je okraj vyraženého otvoru rovnobežný s vonkajším okrajom súčiastky, táto minimálna vzdialenosť nesmie byť menšia ako hrúbka materiálu t; ak sú rovnobežné, nesmie byť menšia ako 1,5t. (Pozri obrázok nižšie)

3. Pri ťahaní otvorov je minimálna vzdialenosť medzi ťahaným otvorom a okrajom 3T, minimálna vzdialenosť medzi dvoma ťahanými otvormi je 6T a minimálna bezpečná vzdialenosť medzi ťahaným otvorom a ohybovým okrajom (vnútorným) je 3T + R (kde T je hrúbka plechu a R je polomer ohybu).

4. Pri vŕtaní otvorov do tažených, ohýbaných a hlboko tažených dielov je potrebné zachovať určitú vzdialenosť medzi stenou otvoru a priamou stenou. (Pozri nižšie uvedený obrázok)

Technológia spracovania plechov – tvárnenie

Tvárnenie plechov sa zaoberá predovšetkým ohýbaním a ťahom.

1. Ohýbanie plechov

1.1. Ohýbanie plechov sa vykonáva predovšetkým na ohýbacích strojoch.

Presnosť spracovania na ohýbacom stroji:

Prvé ohnutie: ±0,1 mm

Druhé ohnutie: ±0,2 mm

Viaceré ohnutia: ±0,3 mm

1.2. Základné zásady postupnosti ohýbania: Ohýbanie zvnútra von, od malého po veľké, najprv ohýbanie špeciálnych tvarov a potom ohýbanie bežných tvarov, pričom sa zabezpečuje, že predchádzajúci proces neovplyvní ani nezasiahne do následných procesov.

1.3. Bežné tvary nástrojov na ohýbanie:

1.4. Minimálny polomer ohýbania súčiastok: Pri ohýbaní materiálu sa vonkajšia vrstva natiahne, zatiaľ čo vnútorná vrstva sa v oblasti zaoblenia stlačí. Keď je hrúbka materiálu konštantná, tým menší je vnútorný polomer (r), tým intenzívnejšie je natiahnutie a stlačenie. Ak napätie ťahu vo vonkajšom zaoblení prekročí medzu pevnosti materiálu v ťahu, vzniknú trhliny a lámavé poruchy. Preto by mala konštrukčná úprava ohýbaných súčiastok vyhýbať sa nadmierne malým polomerom zaoblenia pri ohýbaní. Minimálne polomery ohýbania pre bežne používané materiály v spoločnosti sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Tabuľka minimálnych polomerov ohýbania pre ohýbané súčiastky:

1.5. Všeobecne výška priamej hrany ohýbaných súčiastok: minimálna výška rovného okraja by nemala byť príliš malá. Minimálna požadovaná výška: h > 2t

Ak je výška rovného okraja h < 2t ohnutého dielu príliš malá, musí sa táto výška najprv zväčšiť – teda zvýšiť výšku ohybu a potom po ohybe spracovať na požadované rozmery; alebo sa pred ohybom v oblasti deformácie pri ohybe vyrobí plytký žľab.

1.6. Výška rovného okraja s uhlom: Ak má ohnutý diel uhol, minimálna výška strany je: h = (2–4)t > 3 mm

1.7. Vzdialenosť otvorov na ohnutých dieloch: Vzdialenosť otvorov: Po vyražení sa otvor musí nachádzať mimo oblasti deformácie pri ohybe, aby nedošlo k jeho deformácii počas ohybu. Vzdialenosť medzi stenou otvoru a okrajom ohybu je uvedená v nasledujúcej tabuľke.

1.8. Pri lokálne ohnutých dieloch by sa čiara ohybu mala vyhýbať miestam náhlych zmien rozmerov. Pri čiastočnom ohýbaní úseku okraja, aby sa zabránilo sústredeniu napätia a prasknutiu v ostrých rohoch, môže byť ohýbací čiaru posunutá o určitú vzdialenosť od náhlej zmeny rozmerov (Obr. a), alebo môže byť vytvorená technologická drážka (Obr. b), alebo môže byť vyrazená technologická dierka (Obr. c). Všimnite si rozmerové požiadavky na obrázkoch: S > R, šírka drážky k ≥ t; hĺbka drážky L > t + R + k/2.

1.9. Naklonený okraj ohnutého okraja by mal vyhýbať sa deformačnej oblasti.

1.10. Návrhové požiadavky pre mŕtve okraje: Dĺžka mŕtveho okraja súvisí s hrúbkou materiálu. Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku, minimálna dĺžka mŕtveho okraja L > 3,5t + R. Kde t je hrúbka steny materiálu a R je minimálny vnútorný polomer ohnutia predchádzajúceho operácie (ako je znázornené vpravo na nasledujúcom obrázku).

1.11. Pridané technologické dierky na polohovanie: Aby sa zabezpečilo presné umiestnenie polotovaru v nástrele a zabránilo sa jeho posunutiu počas ohybu, čo by viedlo k chybným výrobkom, je potrebné počas návrhu vopred pridať technologické polohovacie otvory, ako je znázornené na obrázku nižšie. Najmä u súčiastok, ktoré sa ohýbajú a tvarujú viackrát, musia byť technologické otvory použité ako polohovacia referenčná základňa na zníženie kumulatívnych chýb a zabezpečenie kvality výrobku.

1.12. Rôzne rozmery vedú k rôznemu stupňu výrobnosti:

Ako je znázornené na vyššie uvedenom diagrame: a) najprv sa vyrazí otvor a potom sa ohne, čím sa ľahšie zabezpečí presnosť rozmeru L a správa sa zjednoduší. b) a c) ak je požadovaná vysoká presnosť rozmeru L, je potrebné najprv ohnúť a až potom obrábať otvor, čo je zložitejšie.

1.13. Pružný spätný chod pri ohýbaní: Na pružný spätný chod ovplyvňuje mnoho faktorov, vrátane mechanických vlastností materiálu, hrúbky steny, polomeru ohybu a normálovej sily pôsobiacej počas ohybu.

Čím väčší je pomer polomeru vnútorného rohu k hrúbke plechu ohnutého dielu, tým väčší je odskok.

Vytlačovanie posilňujúcich rebier v oblasti ohybu nielen zvyšuje tuhosť polotovaru, ale tiež pomáha potlačiť odskok.

2. Ťahanie plechov

Ťahanie plechov sa uskutočňuje predovšetkým pomocou CNC prebijania alebo konvenčného prebijania, pričom sa vyžadujú rôzne ťahacie prípravky alebo nástroje.

Tvar ťahaného dielu by mal byť čo najjednoduchší a čo najviac symetrický a vždy keď je to možné, mal by sa vykonávať v jednej operácii.

Pre diely, ktoré vyžadujú viacnásobné ťahanie, musia byť povolené stopy, ktoré sa môžu počas procesu ťahania vytvoriť na povrchu.

Pri zabezpečení splnenia požiadaviek na montáž by mala byť povolená určitá sklonená poloha bočných stien ťahaného dielu.

2.1. Požiadavky na polomer zaoblenia medzi dnom ťahaného dielu a priamou stenou:

Ako je znázornené na obrázku, polomer zaoblenia medzi dnom taženej časti a priamou stenou by mal byť väčší ako hrúbka plechu, teda r > t. Aby bol proces taženia hladší, zvyčajne sa berie r1 ako (3 až 5)t a maximálny polomer zaoblenia by nemal presiahnuť 8-násobok hrúbky plechu, teda r1 ≤ 8t.

2.2. Polomer zaoblenia medzi flancom a stenou taženej časti:

Ako je znázornené na obrázku, polomer zaoblenia medzi flancom a stenou taženej časti by mal byť väčší ako dvojnásobok hrúbky plechu, teda r2 > 2t. Aby bol proces taženia hladší, zvyčajne sa berie r2 ako (5 až 10)t. Maximálny polomer flanca by nemal presiahnuť 8-násobok hrúbky plechu, teda r2 ≤ 8t.

2.3. Polomer zaoblenia medzi flancom a stenou taženej časti: Ako je znázornené na obrázku, polomer zaoblenia medzi prírubou a stenou taženej časti by mal byť väčší ako dvojnásobok hrúbky plechu, teda r2 > 2t. Aby bol proces taženia hladší, zvyčajne sa pre r2 volí hodnota (5–10)t. Maximálny polomer príruby by mal byť menší alebo rovný ôsmoránkovej hrúbke plechu, teda r2 ≤ 8t.

2.4. Priemer vnútornej dutiny kruhových tažených dielov: Ako je znázornené na obrázku, priemer vnútornej dutiny kruhových tažených dielov by mal byť D > d + 10t, aby sa počas taženia tlaková doska nezvrštila.

2.5. Polomer zaoblenia medzi susednými stenami obdĺžnikového taženého dielu: Ako je znázornené na obrázku, polomer zaoblenia medzi susednými stenami obdĺžnikového taženého dielu by mal byť r3 > 3t. Aby sa znížil počet operácií taženia, mala by sa hodnota r3 čo najviac priblížiť k H/5, aby bolo možné diel vytiahnuť v jedinom kroku.

2.6. Pri tvorbe kruhového taženého dielu bez flanša v jednom kroku musí platiť nasledujúci rozmerný vzťah medzi jeho výškou a priemerom:

Ako je znázornené na obrázku, pri tvorbe kruhového taženého dielu bez flanša v jednom kroku musí pomer výšky H k priemeru d byť menší alebo rovný 0,4, t. j. H/d ≤ 0,4.

2.7. Zmena hrúbky tažených súčiastok: V dôsledku rôznych úrovni napätia v rôznych miestach sa po tažení mení hrúbka materiálu v taženej súčiastke. Vo všeobecnosti sa v strede dna zachováva pôvodná hrúbka materiálu, na zaoblených rohoch dna dochádza k ztenčeniu materiálu, v oblasti flanša hore sa materiál zhrubuje a u obdĺžnikových tažených súčiastok sa zhrubuje aj na zaoblených rohoch. Pri návrhu tažených výrobkov musia byť na výkresoch výrobkov jasne uvedené rozmery, ktoré sa musia zaručiť – buď vonkajšie, alebo vnútorné rozmery; súčasné udávanie oboch typov rozmerov (vnútorných i vonkajších) nie je povolené.

3. Ďalšie tvárnenie plechov:

Zosilňovacie rebra – Rebra sa tlačia na plechové diely, aby sa zvýšila ich štruktúrna tuhosť.

Žalúzie – Žalúzie sa bežne používajú v rôznych krytoch alebo skriňách na vetranie a odvod tepla.

Flanšovanie otvorov (vyťahovanie otvorov) – Používa sa na vyrezávanie závitov alebo zvyšovanie tuhosti otvorov.

3.1. Zosilňovacie rebra:

Výber štruktúry a rozmerov zosilňovacích bánikov

Obmedzenia rozmerov vzdialenosti medzi nástrojmi a vzdialenosti okraja nástroja od okraja materiálu

3.2. Žalúzie:

Spôsob tvárnenia žalúzií spočíva v tom, že jednou hranou nástroja sa materiál reže, zatiaľ čo zvyšok nástroja súčasne natiahne a deformuje materiál, čím vznikne vlnitý tvar s otvorenou stranou.

Typická štruktúra žalúzií. Požiadavky na rozmery žalúzií: a > 4t; b > 6t; h < 5t; L > 24t; r > 0,5t.

3.3. Lepenie otvorov (vyťahovanie otvorov):

Existuje mnoho typov lepenia otvorov, najbežnejším je lepenie vnútorných otvorov určených na rezanie závitov.

Technológia výroby plechových dielov – zváranie

Pri návrhu konštrukcií z plechových dielov so zváraním sa musí dodržiavať zásada „symetrické usporiadanie zvarov a bodov zvárania, vyhýbanie sa ich sústredeniu, hromadeniu a prekrývaniu“. Vedľajšie zvary a body zvárania môžu byť prerušované, zatiaľ čo hlavné zvary a body zvárania musia byť spojité. Medzi bežne používané metódy zvárania pri práci s plechmi patria oblúkové zváranie a odporové bodové zváranie.

1. Oblúkové zváranie:

Medzi plechovými dielmi musí byť dostatočný priestor na zváranie. Maximálna medzera pri zváraní by mala byť 0,5–0,8 mm a zvar musí byť rovnomerne rozložený a plochý.

2. Odporové bodové zváranie

Zváracia plocha musí byť rovná a bez vrások, odskokov (pružného návratu) atď.

Rozmery pre odporové bodové zváranie sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Vzdialenosť odporových bodov zvárania

V praxi sa pri zváraní malých dielov môžu údaje v nasledujúcej tabuľke použiť ako orientačná pomôcka. Pri zváraní veľkých dielov je možné vzdialenosť medzi zvarovými bodmi primerane zväčšiť, všeobecne nie menej ako 40–50 mm. U nenosných dielov je možné vzdialenosť medzi zvarovými bodmi zväčšiť na 70–80 mm.

Hrúbka dosky t, priemer zvarového bodu d, minimálny priemer zvarového bodu dmin, minimálna vzdialenosť medzi zvarovými bodmi e. Ak majú dosky rôznu hrúbku, vyberte hrúbku podľa tenšej dosky.

Počet vrstiev dosiek a pomer hrúbok pri odporovom zváraní

Odporové bodové zváranie sa zvyčajne vykonáva na dvoch vrstvách dosiek, maximálne na troch vrstvách. Pomer hrúbok jednotlivých vrstiev v zvarovom spoji by mal byť v rozmedzí od 1/3 do 3.

Ak je na zváranie potrebných tri vrstvy, najskôr sa musí skontrolovať pomer ich hrúbok. Ak je tento pomer primeraný, môže sa zváranie vykonať. Ak nie je, zvážte vytvorenie technologických otvorov alebo technologických vyrezov, samostatné zváranie dvoch vrstiev a posunutie (striedanie) polôh zvarových bodov.

Technológia spracovania plechov – povrchová úprava

Povrchová úprava plechov slúži nielen na ochranu proti korózii, ale aj dekoratívne. Medzi bežné povrchové úpravy plechov patria: práškový náter, elektrogalvanizácia, ponorová galvanizácia, oxidácia povrchu, matovanie povrchu (brushing) a sieťové tlačenie. Pred povrchovou úpravou je potrebné odstrániť z povrchu plechu olej, hrdzu, zvárací škvár a iné nečistoty.

1. Práškový náter:

Existujú dva typy povrchového náteru plechov: kvapalná farba a prášková farba. Bežne používame práškovú farbu. Metódami ako práškové náterovanie, elektrostatická adsorpcia a vysokoteplotné pečenie sa na povrch plechu nanáša vrstva farby rôznych farieb, čím sa zlepšuje jeho vzhľad a zvyšuje sa korózna odolnosť materiálu. Ide o bežne používanú metódu povrchovej úpravy.

Poznámka: Medzi plechmi povlakovanými rôznymi výrobcami môže nastať určitý rozdiel v farbe. Preto by sa plech rovnakej farby vyrobený na rovnakom zariadení mal ideálne povlakovať rovnakým výrobcom.

2. Elektrogalvanizácia a horúca ponorková zinková galvanizácia:

Galvanizácia povrchu plechu je bežnou metódou povrchovej ochrany proti korózii a zároveň zlepšuje jeho vzhľad. Galvanizáciu možno rozdeliť na elektrogalvanizáciu a horúcu ponorkovú galvanizáciu.

Elektrogalvanizácia vytvára jasnejší a hladší povrch, pričom zinková vrstva je tenšia, čo ju robí častejšie používanou.

Horúca ponorková galvanizácia vytvára hrubšiu zinkovú vrstvu a zinkovo-železnú zliatinovú vrstvu, ktorá ponúka vyššiu odolnosť voči korózii v porovnaní s elektrogalvanizáciou.

3. Anodizácia povrchu:

Táto časť sa zaoberá najmä anodizáciou povrchu hliníka a hliníkových zliatin.

Anodizácia povrchu hliníka a hliníkových zliatin umožňuje vytvoriť rôzne farby a slúži tak na ochranu, ako aj na dekoratívne účely. Súčasne sa na povrchu materiálu tvorí anodický oxidový film. Tento film má vysokú tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu, ako aj dobré elektrické a tepelné izolačné vlastnosti.

4. Povrchové štetkovanie:

Materiál sa umiestni medzi horný a dolný valček štetkovačky. Na valčeky sú pripevnené brúsne pásy. Poháňaný motorom sa materiál preťahuje cez brúsne pásy, čím sa na jeho povrchu vytvárajú čiary. Hrúbka čiar sa líši podľa typu brúsneho pásu. Hlavným účelom je zlepšenie vzhľadu. Toto povrchové štetkovanie sa zvyčajne uvažuje len pre hliníkové materiály.

5. Sieťové tlačenie:

Tlač cez sitá je proces tlačenia rôznych označení na povrch materiálov. Všeobecne existujú dve metódy: plošná tlač cez sitá a tampotlač. Plošná tlač cez sitá sa používa predovšetkým na rovné povrchy, zatiaľ čo pre hlbšie vyhĺbeniny je potrebná tampotlač.

Tlač cez sitá vyžaduje formu na tlač cez sitá.

Ohýbanie plechov vyžaduje skúsenosti; sledujte, ako skúsení remeselníci plechy ohýbajú a prečo to robia práve takto. Ak sa chcete dozvedieť viac o ohýbacích strojoch alebo procesoch ohýbania, kontaktujte náš tím JUGAO CNC MACHINE.