Stlačni šklop

Pregled izdelkov iz pločevine

Izdelava pločevine:

Izdelava izdelkov iz pločevine je celovit postopek hladnega obdelovanja tankih kovinskih plošč (običajno pod 6 mm), ki vključuje rezanje, probijanje, upogibanje, varjenje, zaklepanje, oblikovanje z orodji in površinsko obdelavo. Njena pomembna značilnost je enotna debelina istega dela.

Metode izdelave izdelkov iz pločevine:

1. Izdelava brez orodja: Ta postopek uporablja opremo, kot so CNC vrtalniki, laserski rezalniki, stroji za striženje, stroji za upogibanje in zaklepniki za obdelavo pločevine. Splošno se uporablja za izdelavo vzorcev ali proizvodnjo majhnih serij in je dražja.

2. Izdelava z orodjem: Ta postopek uporablja stalna orodja za obdelavo pločevine. Pogosta orodja vključujejo orodja za izrezovanje in oblikovalna orodja. Glavno se uporablja za serijsko proizvodnjo in je cenejša.

Načini obdelave pločevine:

1. Obdelava brez kalupa: Ta postopek uporablja opremo, kot so CNC vrtalniki, laserski rezalniki, stroji za striženje, stroji za upogibanje in zaklepniki za obdelavo pločevine. Splošno se uporablja za izdelavo vzorcev ali proizvodnjo majhnih serij in je razmeroma draga.

2. Obdelava z kalupom: Ta postopek uporablja stalne kalupe za obdelavo pločevine. Ti običajno vključujejo kalupe za izrezovanje in oblikovalne kalupe. Glavno se uporablja za serijsko proizvodnjo in je razmeroma poceni.

Tehnološki proces obdelave pločevine

• Izrezovanje: CNC probijanje, lasersko rezanje, stroji za striženje; Oblikovanje – upogibanje, raztegovanje, probijanje: upogibni stroji, presovni stroji itd.

• Druge obdelave: vlečenje zakovic, vrezovanje notranjih navojev itd.

• Varjenje

• Površinska obdelava: pršenje s praškastim premazom, galvansko prevlečenje, žičenje, tiskanje skozi sita itd.

Postopki izdelave pločevinastih delov – izrezovanje

Metode izrezovanja pločevine vključujejo predvsem CNC probijanje, lasersko rezanje, stroje za striženje in izrezovanje z orodji. CNC probijanje je trenutno najpogosteje uporabljena metoda. Lasersko rezanje se večinoma uporablja v fazi izdelave prototipov, vendar so stroški te obdelave visoki. Izrezovanje z orodji se večinoma uporablja pri serijski proizvodnji.

Spodaj bomo predvsem predstavili izrezovanje pločevine z uporabo CNC probijanja.

CNC probijanje, znano tudi kot stolpno probijanje, se lahko uporabi za izrezovanje, probijanje lukenj, izvlečenje lukenj in dodajanje rebrih itd. Natančnost obdelave doseže ±0,1 mm. Debelina pločevine, ki jo je mogoče obdelati z CNC probijanjem, je naslednja:

Hladno valjana pločevina, toplo valjana pločevina < 3,0 mm;

Aluminijasta pločevina < 4,0 mm;

Nerjavnostalna pločevina < 2,0 mm.

1. Za izvrtavanje veljajo minimalne zahteve glede velikosti. Minimalna velikost izvrtavanja je odvisna od oblike luknje, mehanskih lastnosti materiala in debeline materiala. (Glej spodnjo sliko)

2. Razdalja med luknjami in razdalja do roba pri CNC izvrtavanju. Najmanjša razdalja med robom izvrtane luknje in zunanjim obodom dela je omejena in je odvisna od oblike dela ter luknje. Če rob izvrtane luknje ni vzporeden z zunanjim robom dela, naj bo ta najmanjša razdalja vsaj enaka debelini materiala t; če sta vzporedna, naj bo vsaj 1,5t. (Glej spodnjo sliko)

3. Pri izvlečenih luknjah naj bo najmanjša razdalja med izvlečeno luknjo in robom 3T, najmanjša razdalja med dvema izvlečenima luknjama 6T, najmanjša varna razdalja med izvlečeno luknjo in robom pri upogibanju (notranjim) pa 3T + R (T je debelina pločevine, R je polmer upogibanja).

4. Pri izdelavi lukenj v izvlečenih, ukrivljenih in globoko izvlečenih delih je treba med steno luknje in ravnimi stenami ohraniti določeno razdaljo. (Glej spodnji diagram)

Tehnologija obdelave pločevin - oblikovanje

Oblikovanje pločevin vključuje predvsem ukrivljanje in raztegovanje.

1. Ukrivljanje pločevin

1.1. Ukrivljanje pločevin se predvsem izvaja z ukrivljalnimi stroji.

Natančnost obdelave z ukrivljalnim strojem:

Prvo ukrivljanje: ±0,1 mm

Drugo ukrivljanje: ±0,2 mm

Več kot dve ukrivljanji: ±0,3 mm

1.2. Osnovna načela zaporedja ukrivljanja: Upogibanje od notranjosti navzven, od majhnega do velikega, najprej upogibanje posebnih oblik, nato splošnih oblik, pri čemer je treba zagotoviti, da prejšnji postopek ne vpliva na nadaljnje postopke ali jih ne ovira.

1.3. Pogoste oblike orodij za upogibanje:

1.4. Najmanjši polmer upogibanja delov za upogibanje: Ko se material upogiba, se zunanji sloj raztegne, notranji sloj pa stisne v območju zaobljenega prehoda. Če je debelina materiala konstantna, je razteg in stiskanje tem bolj izrazita, kot je manjši notranji polmer (r). Ko napetost razteganja na zunanji strani zaobljenega prehoda preseže mejno trdnost materiala, pride do razpok in lomov. Zato mora konstrukcijski načrt upognjenih delov izogibati prekomerno majhnim polmerom zaobljenih prehodov pri upogibanju. Najmanjši polmeri upogibanja za pogosto uporabljene materiale v podjetju so prikazani v spodnji tabeli.

Tabela najmanjših polmerov upogibanja za upognjene dele:

1.5. Splošno višina ravnega roba upognjenih delov: minimalna višina ravnega roba ne sme biti prenizka. Minimalna zahtevana višina: h > 2t

Če je višina ravnega roba h < 2t ukrivljenega dela premajhna, jo je najprej treba povečati; zato najprej povečajte višino ukrivljanja in nato po ukrivljanju obdelajte del do zahtevane velikosti; ali pa pred ukrivljanjem v coni deformacije pri ukrivljanju izvedite plitko žlebico.

1.6. Višina ravnega roba z naklonsko stranico: Ko ima ukrivljen del naklonsko stranico, je minimalna višina te stranice: h = (2–4)t > 3 mm

1.7. Razdalja med luknjami na ukrivljenih delih: Razdalja med luknjami: Po probijanju mora biti luknja postavljena izven cone deformacije pri ukrivljanju, da se izognejo deformaciji med ukrivljanjem. Razdalja od stene luknje do roba ukrivljanja je prikazana v spodnji tabeli.

1.8. Pri lokalno ukrivljenih delih naj bo črta ukrivljanja izognjena mestom nenadnih sprememb dimenzij. Pri delnem upogibanju roba se za preprečevanje koncentracije napetosti in razpok na ostrih kotih lahko upogibna črta premakne za določeno razdaljo stran od nenadne spremembe mere (slika a), ali pa se izvede tehnološki žleb (slika b), ali pa se probije tehnološka luknja (slika c). Upoštevajte mere, navedene na slikah: S > R, širina žleba k ≥ t; globina žleba L > t + R + k/2.

1.9. Poševni rob upognjenega roba naj se izogne območju deformacije.

1.10. Konstruktivne zahteve za mrtve robove: Dolžina mrtvega roba je povezana z debelino materiala. Kot prikazuje spodnja slika, je najmanjša dolžina mrtvega roba L > 3,5t + R. Pri tem je t debelina stenskega materiala, R pa najmanjši notranji upogibni polmer predhodnega postopka (kot je prikazano na desni strani spodnje slike).

1.11. Dodatne tehnološke pozicionirne luknje: Za zagotavljanje natančne pozicioniranja polizdelka v kalupu in preprečevanje njegovega premikanja med upogibanjem, kar bi povzročilo napovedne izdelke, je treba procesne pozicionirne luknje že v fazi načrtovanja dodati vnaprej, kot je prikazano na spodnji sliki. Še posebej pri delih, ki jih večkrat upogibamo in oblikujemo, morajo biti procesne luknje uporabljene kot referenčna točka za pozicioniranje, da se zmanjšajo kumulativne napake in zagotovi kakovost izdelka.

1.12. Različne mere imajo različno izdelovalnost:

Kot je prikazano na zgornji sliki: a) najprej probijanje luknje in nato upogibanje omogočata lažjo zagotovitev natančnosti mere L ter olajšata obdelavo. b) in c) če je zahtevana visoka natančnost mere L, je treba najprej izvesti upogibanje, nato pa luknjo obdelati; ta postopek je bolj zapleten.

1.13. Odpoved (odskok) pri upogibanju delov: Na odpoved pri upogibanju vpliva več dejavnikov, med drugim mehanske lastnosti materiala, debelina stene, polmer upogiba ter normalni tlak med upogibanjem.

Večji je razmerje med polmerom notranjega kota in debelino plošče ukrivljenega dela, večja je povratna deformacija.

Pritisnjeni okrepitevni rebri v ukrivljenem območju ne izboljšajo le togosti izdelka, temveč tudi pomagajo zmanjšati povratno deformacijo.

2. Izvlačenje ploščatih kovin

Izvlačenje ploščatih kovin se izvaja predvsem z numerično krmiljenimi (CNC) ali konvencionalnimi udarnimi presovami, za kar so potrebni različni izvlečni ustrelki ali kalupi.

Oblika izvlečenega dela naj bo čim preprostejša in simetrična ter naj se izvede v eni operaciji, kadar le je mogoče.

Za dele, ki zahtevajo več operacij izvlačenja, morajo biti površinske oznake, ki se lahko pojavijo med izvlačenjem, dopustne.

Med zagotavljanjem izpolnjevanja zahtev za sestavo je treba dovoliti določen nagib izvlečenih stranskih sten.

2.1. Zahteve za zaobljeni polmer med dnom raztegnjenega dela in ravnimi stenami:

Kot je prikazano na sliki, mora biti polmer zaobljenja med dnom izvlečenega dela in ravnim zidom večji od debeline plošče, torej r > t. Da bi bil proces izvleka gladkejši, se r1 običajno vzame kot (3–5)t, največji polmer zaobljenja pa mora biti manjši ali enak osemkratni debelini plošče, torej r1 ≤ 8t.

2.2. Polmer zaobljenja med obrobo in steno izvlečenega dela:

Kot je prikazano na sliki, mora biti polmer zaobljenja med obrobo in steno izvlečenega dela večji od dvakratne debeline plošče, torej r2 > 2t. Da bi bil proces izvleka gladkejši, se r2 običajno vzame kot (5–10)t. Največji polmer obrobe mora biti manjši ali enak osemkratni debelini plošče, torej r2 ≤ 8t.

2.3. Polmer zaobljenja med obrobo in steno izvlečenega dela: Kot je prikazano na sliki, mora biti polmer zaobljenja med flančem in steno izvlečenega dela večji od dvojne debeline plošče, torej r2 > 2t. Da bi bil izvlečni proces gladkejši, se r2 običajno vzame kot (5–10)t. Največji polmer flanča mora biti manjši ali enak osemkratni debelini plošče, torej r2 < 8t.

2.4. Premer notranje votline krožnih izvlečenih delov: Kot je prikazano na sliki, mora biti premer notranje votline krožnih izvlečenih delov D > d + 10t, da se pritiskalna plošča med izvlekom ne zmečka.

2.5. Polmer zaobljenja med sosednjimi stenami pravokotnega izvlečenega dela: Kot je prikazano na sliki, mora biti polmer zaobljenja med sosednjimi stenami pravokotnega izvlečenega dela r3 > 3t. Da bi zmanjšali število izvlečnih operacij, naj bo r3 čim večji od H/5, da se del lahko izvleče v enem koraku.

2.6. Pri oblikovanju krožnega izvlečenega dela brez obroba v enem koraku mora razmerje med njegovo višino in premerom izpolnjevati naslednje zahteve:

Kot je prikazano na sliki, pri oblikovanju krožnega izvlečenega dela brez obroba v enem koraku mora biti razmerje višine H in premera d manjše ali enako 0,4, torej H/d ≤ 0,4.

2.7. Sprememba debeline raztegnjenih delov: Zaradi različnih nivojev napetosti na različnih mestih se debelina materiala v raztegnjenem delu po razteganju spremeni. Na splošno se sredinsko dno ohrani z izvirno debelino, material na zaobljenih kotih dna postane tanjši, material blizu obroba na vrhu postane debelejši ter material na zaobljenih kotih pravokotnih raztegnjenih delov postane debelejši. Pri načrtovanju raztegnjenih izdelkov morajo biti na risbi izdelka jasno označene mere, ki jih je treba zagotoviti – bodisi zunanjih bodisi notranjih; hkrati ni mogoče določiti obeh, torej tako zunanjih kot notranjih mer.

3. Drugi postopki oblikovanja pločevinastih delov:

Ojačitveni rebra –– Rebra se vtisnejo v pločevinaste dele, da se poveča njihova konstrukcijska togost.

Žaluzije –– Žaluzije se pogosto uporabljajo v različnih ohišjih za prezračevanje in odvajanje toplote.

Obrobljanje lukenj (izvlačenje lukenj) –– Uporablja se za izdelavo navojev ali izboljšanje togosti odprtin.

3.1. Ojačitvena rebra:

Izbira strukture in dimenzij ojačitvenih reber

Omejitve dimenzij razmika med udarnimi orodji in razdalje med robom udarnega orodja in robom dela

3.2. Žaluzije:

Postopek izdelave žaluzij sestoji v tem, da en rob udarnega orodja prereže material, medtem ko ostali del orodja istočasno raztegne in deformira material, pri čemer nastane valovita oblika z odprtim robom na eni strani.

Tipična struktura žaluzij. Zahteve glede velikosti žaluzij: a > 4t; b > 6t; h < 5t; L > 24t; r > 0,5t.

3.3. Obrobljanje lukenj (izvlečena luknja):

Obstaja več vrst obrobljanja lukenj, najpogostejša pa je obrobljanje notranjih lukenj za navoj.

Tehnologija izdelave pločevinastih delov – varjenje

Pri konstruiranju pločevinastih varjenih konstrukcij je treba upoštevati načelo »simetrične razporeditve varilnih šivov in točk, izogibanja združevanju, nagromaditvi in prekrivanju«. Sekundarni varilni šivi in točke lahko ostanejo prekinjeni, glavni varilni šivi in točke pa morajo biti zvezni. Med pogosto uporabljanimi metodami varjenja pri pločevinastih delih sta lokovno varjenje in upornostno točkovno varjenje.

1. Lokovno varjenje:

Med pločevinastimi deli mora biti zagotovljeno dovolj prostora za varjenje. Največja dopustna vrzel med deli za varjenje naj bo 0,5–0,8 mm, varilni šiv pa mora biti enakomeren in raven.

2. Upornostno točkovno varjenje

Varilna površina mora biti ravna in brez gub, odskokov itd.

Dimenzije za upornostno točkovno varjenje so prikazane v spodnji tabeli:

Razmik med točkovnimi varilnimi spoji

V praktičnih aplikacijah pri varjenju majhnih delov lahko podatki v spodnji tabeli služijo kot referenca. Pri varjenju velikih delov lahko razmik med varilnimi točkami ustrezno povečamo, v splošnem pa naj bo vsaj 40–50 mm. Pri delih, ki ne prenašajo obremenitve, lahko razmik med varilnimi točkami povečamo na 70–80 mm.

Debelina plošče t, premer varilne točke d, najmanjši premer varilne točke dmin, najmanjša razdalja med varilnimi točkami e. Če imajo plošče različne debeline, izberite debelino na podlagi tanjše plošče.

Število plasti plošč pri upornostnem varjenju in razmerje debelin

Pri običajnem točkovnem upornostnem varjenju se običajno varita dve plasti plošč, največ pa tri plasti. Razmerje debelin posameznih plasti v varilnem spoju naj bo med 1/3 in 3.

Če je za varjenje potrebno tri plasti, najprej preverite razmerje debelin. Če je razmerje smiselno, lahko nadaljujete z varjenjem. Če ni, razmislite o izdelavi tehnoloških lukenj ali tehnoloških rezov, ločenem varjenju dveh plasti ter premikanju varilnih točk.

Tehnologija obdelave lima – površinska obdelava

Površinska obdelava lima ima tako zaščitno kot dekorativno funkcijo. Med pogoste površinske obdelave lima spadajo: pršenje s praškasto barvo, elektrogalvanizacija, topli cinkovanje, površinska oksidacija, brušenje površine in sitopis. Pred površinsko obdelavo je treba s površine lima odstraniti olje, rjo, varilne struke itd.

1. Pršenje s praškasto barvo:

Za površinsko barvanje lima obstajata dve vrsti barv: tekoče barve in praškaste barve. Mi običajno uporabljamo praškaste barve. S postopki, kot so pršenje s praškasto barvo, elektrostatična adsorpcija in pečenje pri visoki temperaturi, se na površino lima nanese plast barve različnih barv, kar izboljša njeno videz in poveča odpornost materiala proti koroziji. To je pogosto uporabljena metoda površinske obdelave.

Opomba: Med ploščami, ki jih premazujejo različni proizvajalci, se lahko pojavijo nekatere razlike v barvi. Zato bi bilo idealno, da ploščevino iste barve, izdelano na isti opremi, premazuje isti proizvajalec.

2. Elektrogalvanizacija in toplotno potopna cinkova galvanizacija:

Galvanizacija površine ploščevine je pogosta površinska zaščitna obravnava pred korozijo in hkrati izboljša videz. Galvanizacijo lahko razdelimo na elektrogalvanizacijo in toplotno potopno galvanizacijo.

Elektrogalvanizacija daje svetlejši in gladkejši videz, cinkov sloj pa je tanjši, zato se ta postopek pogosteje uporablja.

Toplotno potopna galvanizacija ustvari debelejši cinkov sloj in cinkovo-železno zlitino, ki ponuja močnejšo odpornost proti koroziji kot elektrogalvanizacija.

3. Anodizacija površine:

Ta razdelek predvsem predstavlja anodizacijo površine aluminija in aluminijevih zlitin.

Površinsko anodiziranje aluminija in aluminijevih zlitin omogoča pridobitev različnih barv, kar služi tako zaščitni kot dekorativni funkciji. Hkrati se na površini materiala oblikuje anodna oksidna plast. Ta plast ima visoko trdoto in obrabno odpornost ter dobre lastnosti električne in toplotne izolacije.

4. Površinsko čopičenje:

Material se postavi med zgornji in spodnji valj brušilnega stroja. Na valjih so pritrjeni brusni trakovi. S pomočjo motorja se material prisili skozi brusne trakove, kar povzroči nastanek črt na površini materiala. Debelina črt je odvisna od vrste uporabljenega brusnega traku. Glavna namembnost te površinske obdelave je izboljšanje videza. Ta površinska obdelava z čopičenjem se običajno uporablja le za aluminijaste materiale.

5. Sito tiskanje:

Tiskanje s sitom je postopek tiskanja različnih oznak na površino materialov. Splošno obstajata dve metodi: ravninsko tiskanje s sitom in tiskanje z blazinico. Ravninsko tiskanje s sitom se predvsem uporablja za ravne površine, za globlje vdolbine pa je potrebno tiskanje z blazinico.

Za tiskanje s sitom je potreben kalup za tiskanje s sitom.

Lisasto obrabljanje zahteva izkušnje; opazujte, kako izkušeni obrtniki upogibajo pločevino in zakaj to počnejo na tak način. Če želite več informacij o upogibnih strojih ali postopkih upogibanja, se obrnite na našo ekipo JUGAO CNC MACHINE.