Изготовление из листа металла

Обновлено: 18.04.2024

Листовой металл - промышленный материал, который человек использует в процессе жизнедеятельности и производства материальных благ с незапамятных времен. Первое упоминание об этом универсальном сырье встречается еще в Древнегреческих летописях. Сегодня это сырье применяют в самых разных направлениях промышленного производства. В зависимости от толщины материала листовой металл может быть тонколистовым и толсто листовым.

Виды изделий из металла

Листовой металл применяется при производстве самых разных изделий как бытового, так и промышленного значения.
Можно выделить основные типы изделий, которые содержат в своем составе это сырье:

строительное назначение, когда металлические листы применяются при производстве материалов для изготовления фасада зданий, а также для кровли крыш (для этих целей производители задействуют стальной лист гладкой основы);
декоративное назначение, когда металлопрокат используется для производства предметов интерьера (в данной категории чаще всего берут листовой металл с перфорацией);
автомобильное назначение, когда металлическое сырье становится основным материалом для производства запасных автомобильных частей, а также в больших объемах это сырье задействуют для установки особых противоскользящих поверхностей различного рода (в этом случае используют металл, обработанный горячим катком с шероховатой поверхностью);
домашнее, или бытовое назначение, когда металлические листы применяют для изготовления домашних предметов мебели, а также для садово-огородного интерьера (в этом варианте идет в работу металлопрокат средней толщины и относительно гладкой поверхности);
фурнитурное назначение различного формата и размера, когда листы стали используются для производства сопутствующих материалов мебельной промышленности;
бытовое назначение, а также кухонные принадлежности, когда нержавеющая сталь применяется для изготовления кухонной и дачной утвари, посуды, различных конструкций мелкого размера (для этого чаще всего задействуют крупные листы нержавеющей стали).

Фото деталей из листового металла

Процесс производства изделий из листового металла

Одним из наиболее популярных способов обработки металлопроката является резка лазером. Этот уникальный и эффективный способ дает наиболее корректный и высокоточный раскрой листов металла с сохранением их первоначальной структуры. Изделие получается гладким, без шероховатостей и отслоений.
В случае, когда проводится обработка металла при помощи лазерной установки удается достичь высокой точности размеров изделия. Также, лазер удобен еще и тем, что благодаря его свойствам можно нанести любой рисунок на поверхность предмета. Все виды гравировочных работ проводятся при помощи этого приспособления. Лазерный луч дает достаточно четкое и точное изображение.
Еще одним этапом производства металлических изделий является их покраска, а также нанесение полимеров в качестве защищающей основы, которая придает долговечность изделию.
Заключительная стадия, после которой изделие может считаться готовым, это - сборка.

Изделия из листового металла по чертежам

Полный спектр услуг по обработке листового металла. ООО «Перфосталь» — с 2004 года специализированный центр листообработки, открытая мастерская листовых изделий, работающая по принципу «цех для всех». Мы не специализируемся на своих продуктах: узкой специализации мы предпочли вид деятельности – производство изделий по чертежам заказчиков. Из листового металла толщиной до 5 мм мы делаем почти всё. Пришлите только чертёж или эскиз

Отзывы клиентов

ООО "ПКФ ЮниСтальПром" искренне благодарит Вашу компанию. Хотим подчеркнуть Ваш высокий уровень профессионализма производственного отдела, а также оперативность решения задач и исполнения заказов Вашей командой.

Хочу сказать слова благодарности работникам за работу по изготовлению порталов. Работу закончили в срок, порталы изготовлены на отлично. Мастера своего дела. Рекомендую всем обращаться в компанию.

О компании

ООО «Перфосталь» — это профессиональных центр обработки листового металла, работающий как открытая мастерская листовых изделий. Стандартизированного термина «листообработка» не существует, но можно дать следующее определение: листообработка — это раскрой листового металла на плоские заготовки методами гильотинной рубки и лазерной резки и последующая координатная перфорация и гибка листовых заготовок. Гильотинная рубка, перфорация и гибка листового металла – это операции листовой штамповки (обработка давлением) в целях пластического деформирования и разделения листового металла.

Мы не специализируемся на своих продуктах — мы работаем для всех, кому нужны листовые детали. Узкой специализации мы предпочли вид деятельности – производство изделий из листового металла по чертежам заказчиков: мы делаем всё, нам нужен только чертёж, эскиз или образец интересующего Вас изделия.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА НА ЗАКАЗ ПО ЧЕРТЕЖАМ

Производство ООО Перфосталь направлено на изготовление изделий и деталей из листового металла на заказ, в том числе и по чертежам заказчика. Наша специализация — это услуги в области производства и изготовления из металлических листов всевозможных деталей и элементов под заказ. Мы осуществляем комплекс технологических процессов создания из листового металла новых продуктов по эскизам или чертежам заказчика. Наше производство обеспечивает идеальное решение для всевозможных применений для промышленности, строительства и сельского хозяйства: от прототипов до готовых корпусов, фасадных конструкций, элементов отделки интерьеров, специальных профилей и т. д., производство металлических изделий (алюминиевых и стальных профилей, автооснастки, вентиляционных решёток и др.).

Задача производства — изготовление на заказ высокоточных, готовых к использованию деталей из листового металла от прототипов до рентабельного полномасштабного серийного производства металлических изделий на заказ на высококачественном уровне. Перфосталь имеет современное оборудование и персонал с высокой квалификацией для работы с металлическими листами. Раскрой листового металла методами рубки гильотиной и резки лазером, перфорация на координатном дыропробивном прессе, гибка и порошковое окрашивание деталей на заказ — комплекс наших услуг. Если что-то можно сделать для заказчиков из листового металла, мы сделаем это лучше всех.

Жилые корпуса в Артеке (Крым) облицованы фасадными декоративными кассетами, изготовление и производство которых было выполнено на заказ по чертежам заказчика компанией «Перфосталь».

ПРОИЗВОДСТВО И ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ НА ЗАКАЗ

Наш многолетний опыт обработки листового металла для изготовления и производства деталей на заказ, а так же новейшее программное обеспечение позволяют нам разрабатывать и оптимизировать листовые детали, отвечающие требованиям дизайна наших заказчиков при минимальных затратах. Мы моделируем прототипы новых изделий и оптимизируем изготовление существующих продуктов для снижения цены производства, повышения качества технологических процессов и удовлетворения новым требованиям наших клиентов к продукции.

Изделия из металлического листа

Изделия из металлического листа используются во многих промышленных и производственных сферах: в машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве. Они незаменимы благодаря своим универсальным свойствам – простоте обработки, прочности, коррозионной стойкости.

В зависимости от типа металлопроката, способа обработки заготовки, вида готового изделия применяется различное оборудование: гибочные станки, сверлильные, оборудование для лазерной резки и т. д. Из нашего материала вы узнаете о типах изделий из металлического листа и способах их производства.

Виды и сферы применения листового металла

Благодаря своим характеристикам плоский металлопрокат широко используется во многих производственных сферах. Листовая сталь делится на виды, исходя из различных критериев:

в зависимости от толщины листа выделяют тонкие (от 0,35 до 3,99 мм) и толстые (от 4 до 160 мм) листы;
в соответствии с технологией производства сталь бывает холодно- и горячекатаная с маркировками ХК, ГК, оцинкованная, нержавеющая и просечно-вытяжная;
исходя из назначения выделяют электротехническую, судостроительную, броневую, котельную, жаропрочную и пр.;
в зависимости от профиля листовая сталь делится на прямую, штампованную или гофрированную, включая кровельную черепицу.

Изделия из плоского металлического листа используются в основном в строительстве и машиностроении. Предъявляемые к листовой стали требования меняются в зависимости от условий, в которых предполагается эксплуатация готовой продукции.

Изделия из толстолистового горячекатаного металлического листа используют в машиностроительной сфере. Обработка антикоррозионными составами придает деталям высокую прочность, долговечность, отличное качество, расширяя сферу их применения. Из металлических листов изготавливают профильные конструкции и заготовки для холоднокатаного проката.

Из холоднокатаного листового металла изготавливают автомобильные корпуса. Поскольку безопасности в автомобилестроении уделяется пристальное внимание, в процессе производства листы подвергаются постоянному контролю качества. Толщину листового железа определяет производитель автомобилей, она зависит от марки/модели будущего транспортного средства. Также изделия из тонколистового металлического листа используются в строительстве для ограждения стройплощадок, предотвращения проникновения на них посторонних лиц.

Кроме того, среди изделий из металлических листов можно отметить корпуса приборов, электрошкафы, сварные трубы и пр.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Для гладких оцинкованных листов характерны высокая устойчивость к коррозии, перепадам температуры (от -70 °С до +250 °С), небольшой вес и приемлемая цена. Из них производят детали для авиастроительной и автомобильной промышленности, строительной сферы, конструкции для наружной рекламы.

На поверхности перфорированных металлических листов расположены отверстия, отличающиеся по форме и размерам. Изделия из перфорированного металла применяются для создания декоративных элементов фасадов, в дизайне интерьеров, для производства рекламных конструкций.

Кроме того, изделия из перфорированного металлического листа используются при изготовлении мебели, в производстве воздуховодов, сепарационного и фильтрационного сельскохозяйственного оборудования, в пищевой и химической промышленности.

Из нержавеющих металлических листов производят продукцию, которую предполагается эксплуатировать во влажной или агрессивной среде. Они используются для создания медицинского оборудования, инструментов, столов для приготовления пищи, баков и емкостей для хранения жидкостей. Более высокая стоимость нержавеющей стали окупается ее эксплуатационными характеристиками.

Гладкий стальной лист с окрашенной поверхностью может иметь разную толщину, габариты, вес, используется как в бытовых целях, так и на крупных производствах. Изделия из металлических листов используют для облицовки отдельных элементов фасадов зданий, а также для создания рекламных конструкций, вывесок, баннеров, указателей и пр.

Виды изделий из металлического листа

Изделия из металлического листа находят применение в самых разных сферах. Из материала изготавливают баки, шкафы, контейнеры, различные металлические емкости, кровельную металлочерепицу, превосходящую по уровню прочности и долговечности обычную черепицу.

Специальные станки с числовым программным управлением позволяют придавать металлическим заготовкам различную форму и размеры в соответствии с требованиями заказчика. Оборудование способно резать, изгибать, сверлить металл, придавать ему нужную форму.

Конечные изделия из металлического листа могут создаваться путем соединения нескольких заготовок.

Исходя из размеров готового продукта, проектировщик определяет наиболее подходящий способ соединения отдельных элементов листового металла. Для этого используются винты, заклепки, специальный клей, сварка и др. При выборе оптимального варианта соединения учитывается толщина, марка металла, а также дальнейшее использование изделия.

Нюансы проектирования изделий из листового металла

Некоторые инженеры по старинке вручную чертят схемы изделий из металлического листа и только потом приступают к компьютерному 3D-моделированию.

Однако практически все предприятия уже перешли на 3D-моделирование, так как использование CAD позволяет сэкономить время, при этом не переживая за качество будущих деталей из металлического листа.

Помимо визуальной составляющей, при проектировании изделий необходимо ориентироваться на их технологичность. Специалисты могут сделать развертку деталей из любого типа металлических листов. При этом готовый продукт будет полностью соответствовать требованиям заказчика по внешнему виду, форме и технологическим характеристикам.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Специализированное программное обеспечение позволяет моделировать различные изделия из металлических листов, получаемые при помощи такой технологии обработки металла, как гибка. Ознакомиться с командами, позволяющими работать с листовыми материалами, можно в меню «Операции» на панели «Элементы листового тела». Благодаря наглядности и простоте управления сделать детали простой формы можно за несколько секунд. Но и для создания развертки сложного фигурного изделия из металла потребуется совсем немного времени.

Преимуществом компьютерного моделирования продукции из листового металла является также простота вносимых в чертежи изменений или создание новых вариантов детали на основе предыдущих. Полученная 3D-модель может использоваться неоднократно, при добавлении новых элементов можно очень быстро создавать уникальные изделия за короткое время.

Программы для моделирования позволяют 3D-специалистам проверять наличие пересечений между одной или несколькими частями будущих изделий из металлического листа.

Работник, занимающийся проектированием деталей из листового металла, должен обладать не только соответствующей квалификацией, но и опытом. При разработке проекта он должен ориентироваться не только на свойства материала, из которого будет создана заготовка, но и на то, как готовая деталь должна функционировать. С учетом этого он создает развертку изделия, способного выполнять свои функции в течение всего предполагаемого срока эксплуатации.

Для этого необходимо выполнить многочисленные расчеты, включая расчет прочности и силовых нагрузок. Чтобы их рассчитать, специалист должен определить как номинальную нагрузку (максимальную или наиболее длительно действующую), так и переменные рабочие нагрузки. На работоспособность изделий влияет ряд характеристик, включая прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость. После того как будут выполнены все необходимые действия, можно будет определиться с формой детали и подходящим листовым металлом.

Множество изделий из металлического листа изготавливают с использованием технологии гибки. Это означает, что деталь можно разогнуть и получить ее развертку, т. е. ту самую модель. К детальным чертежам конструкции металлического листа предъявляются специфические требования, которые обычно включают в себя два комплекта конструктивных спецификаций. Один из них создается для плоской развертки детали, второй – для готового продукта.

Чертежи изделий из металлического листа напоминают схемы для зданий (развертки стен) или сложные конструкции оригами, состоящие из большого количества слоистых размеров. При создании планов деталей из листового материала специалистам нельзя забывать об ограничениях, накладываемых при использовании того или иного вида металла, а также о его способности к трансформации и возможности придания ему различных форм.

3D-модели изделий из металлического листа позволяют представить и понять самые сложные чертежи. Раньше для этого требовалось создать три эскиза будущей детали – вид спереди, вертикальную проекцию и вид сбоку. Также благодаря 3D-моделированию можно получить изометрические изображения продукции и ее виды в разрезе.

Способы изготовления изделий из металлического листа

Для обработки изделий из металлического листа используются токарные и фрезерные станки, оборудование лазерной резки и гравировки. Для работы с листовым металлопрокатом применяют технологии профилирования, гибки, штамповки, сварки и пр.

На сегодняшний день одной из наиболее эффективных технологий обработки металлических листов считается лазерная резка. С ее помощью можно получать изделия, точно соответствующие требованиям заказчика, при этом в процессе раскроя металла не нарушается его структура, края разреза остаются гладкими, без заусенцев.

Оборудование для лазерной резки позволяет изготавливать высококачественные детали с ровной кромкой и минимальной погрешностью. Кроме того, с помощью лазера можно не только выполнять раскрой листового металла, на и гравировать его, т. е. наносить на металлическую поверхность изображения и надписи.

За счет числового программного управления и высокой точности лазерного луча получаемые при помощи соответствующего оборудования изображения отличаются превосходным качеством и четкостью.

Гибочные станки используются для производства металлического профиля, который в дальнейшем находит применение в строительной сфере, в создании металлоконструкций, для изготовления пластиковых окон и пр.

Готовые изделия из металлического листа окрашивают или покрывают специальными полимерными составами. Конструкции, состоящие из нескольких элементов, на заключительном этапе собирают.

Многие компании, занимающиеся производством изделий из металлического листа, предлагают заказчикам как готовую продукцию, так и индивидуальное создание деталей в соответствии с предъявляемыми требованиями.

При индивидуальной работе заказчики могут дополнительно получить 3D-макет или 3D-визуализацию готового изделия, также в качестве дополнительной услуги компании предлагают разработку дизайн-проекта, подготовку чертежей, предоставление прочих дизайнерских и проектировочных работ.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Производство изделий из металла

Производство изделий из металла включает в себя множество отдельных этапов и операций в зависимости от поставленных задач и применяемых материалов. Понимание технологий изготовления поможет выбрать наиболее подходящий метод реализации для вашей продукции, что сэкономит время и деньги.

Не менее важной частью процесса производства является контроль качества полученных изделий. В нашей статье мы расскажем, какие этапы и технологии используются в производстве, а также поговорим о дефектах и их выявлении в готовой продукции.

2 вида металла для производства изделий

При производстве изделий используют металлы двух видов:

Черные

В данном классе существуют подвиды, а именно чугун и сталь, которые близки друг к другу по характеристикам, но главная разница между ними состоит в доле углерода в металле. Если отдельно говорить о сталях, то они бывают углеродистыми или легированными.

Доступные сегодня различные виды черных сплавов активно применяются при изготовлении металлопроката. Их востребованность на рынке объясняется тем, что подобные металлы и изделия из них отличаются отличными рабочими свойствами.

Классификация металлов и сплавов предполагает выделение марок, которые указывают в буквенно-цифровом виде, например – Ст16ГС. Благодаря группировке марок, применяемой в производстве металлопроката, удается серьезно упростить подбор видов черного металла для различных сфер человеческой жизнедеятельности.

Ко всем разновидностям металлопроката предъявляются строгие требования – изделия должны отвечать нормам ГОСТа по форме, размерам и предельным отклонениям. Из черного металла изготавливают листовой, сортовый, фасонный, трубный прокат.

Цветные

Название этой группы объясняется наличием у металлов и сплавов особых оттенков. Так, медь – красная, поэтому ее сплавы отличаются красноватым тоном.

При массовом производстве изделий из металла необходимых свойств добиваются за счет использования сплавов в определенных пропорциях. Их механические, физические и химические качества удается варьировать за счет изменения соотношения исходных металлов.

Стоит пояснить, что для получения сплавов металлы смешивают в разных пропорциях – в итоге появляется новый продукт со значительно более высокими характеристиками. Кроме того, качества сплавов меняют при помощи дополнительного механического или химического воздействия. Под последним понимают термообработку, технологию старения, пр. Тогда как в качестве механической обработки может использоваться штамповка, ковка, прессование, прокатка, пайка, сварка, резка.

Из цветных металлов производят большинство литых изделий, проволоку, квадраты, шестиугольники в виде прутков и мотков, ленты и полосы, листы и фольгу. Не так давно предприятия начали применять подобные металлы в форме порошков.

Преимущества производства изделий из металлов

Металлоизделиями называют любую продукцию из металла, при этом не учитывается способ производства и марка. Данные характеристики подбираются под особенности использования будущей продукции и влияют на качество, технические особенности и надежность в процессе эксплуатации.

Металлоизделия выгодно выделяются на фоне аналогов из прочих материалов такими качествами:

Большой выбор – он объясняется тем, что металлические элементы могут иметь различную форму, размеры, при этом не теряют прочности и предполагают большой срок службы.
Разнообразные характеристики – при производстве изделий из металла используются такие методы, как формовка, ковка, прокат, волочение, при этом за счет каждого подхода изделию сообщаются конкретные качества. Это может быть прочность на разрыв, пластичность, твердость, пр. При помощи грамотного выбора способа обработки удается изготовить универсальную или узкоспециальную продукцию с заранее заданными свойствами.
Относительно низкая цена, которая объясняется стоимостью сырья, применяемого при производстве изделий из металла. Кроме того, по цене последние близки к пластиковым аналогам, но превосходят их практически по всем эксплуатационным свойствам.
Эстетичность, прекрасные декоративные характеристики. Добиться подобного эффекта можно исключительно при соблюдении технологии производства. Не менее важно, чтобы работой занимался настоящий специалист, а не новичок, оставляющий капли сварки и забывающий о шлифовке поверхности.
Прочность и большой срок службы, что достигается даже без дополнительной обработки металлоизделий – они могут исправно выполнять свои функции долгие годы, сохраняя основные характеристики. За счет применения защитных покрытий, препятствующих развитию очагов ржавчины, продолжительность эксплуатации возрастает в разы.
Возможность проведения санитарной обработки – данное свойство дает возможность пользоваться изделиями из некоторых видов нержавеющей стали в пищевой и медицинской промышленности. Материал выдерживает частое мытье с применением агрессивных средств, а предмет не меняет внешнего вида и важных с точки зрения эксплуатации качеств.

Основные этапы и технологии производства изделий из металла

Придание формы и размеров

На стадии формообразования применяются несколько технологий: литье, резка, воздействие высоким давлением. Под последним понимают ковку, штамповку, прессование, волочение, прокатку.

Обработка поверхности

Дальнейшее производство изделий из металла предполагает механическую обработку с целью придания заготовке необходимых габаритов, формы и прочих характеристик. Нужного эффекта достигают при помощи ручной опиловки напильником или использования металлорежущих токарных, фрезерных, строгальных и других станков.

Когда применяется второй подход, то деталь закрепляют на станке, после чего подвергают воздействию режущего инструмента. В результате, если стружка снимается с заготовки резцом – речь идет о точении, фреза используется при фрезеровании, сверло – при сверлении, шлифовальный круг – при шлифовке.

В любом случае с заготовок удаляют оставленный припуск на обработку, облой, неровности, чтобы получить изделия, полностью соответствующие требованиям чертежей. Нужно понимать, что после механической обработки поверхность деталей покрыта микронеровностями – их размер определяется «чистотой» проведения названных выше операций. Подобные дефекты невозможно разглядеть невооруженным глазом, однако из-за них происходит более стремительное развитие коррозии, что негативно сказывается на сроке службы изделий.

Обработка термическим способом

Речь идет о таких операциях, как нагрев, выдержка, охлаждение. За счет их последовательного осуществления удается повлиять на внутреннее строение сплава, избавиться от напряжения материала, сообщить ему все необходимые свойства. Во время производства изделий из металла используют следующие способы термической обработки:

отжиг;
нормализация;
закаливание;
отпуск.

Вторичная обработка

На данном шаге на поверхности изделий воздействуют механическими методами, такими как шлифовка, полировка. Либо возможно применение электрофизических и физико-химических подходов, что позволяет обеспечить деталям дополнительные преимущества в технологическом плане.

Отказ от механических методов в пользу электрического, физического, химического воздействия обеспечивает более высокую точность, качество обработки, так как при удалении припуска используются минимальные механические усилия. Указанные подходы могут применяться для изготовления металлических предметов, вне зависимости от прочности, вязкости материала. Обычно за счет этих технологий удается добиться предельно тонкого дефектного слоя на поверхности деталей после обработки. А значит, появляется возможность работать с изделиями очень сложной формы, обеспечивая высокое качество деталей даже в труднодоступных местах.

Скрепление элементов

Этот этап производства изделий из металла выполняют при помощи технологии пайки и сварки.

Сваривание предполагает использование технологии плавления или соединения элементов под давлением. В первом случае кромки изделий нагревают, из-за чего образуется ванна расплава. В нее обычно вводят присадочный металл, призванный перекрыть зазор между заготовками, однако есть технологии, позволяющие отказаться от дополнительных присадок.

Остывая, горячий металл скрепляет части изделия в единое целое, формируя атомно-молекулярные связи между кромками – таким образом получается необходимое неразъемное соединение.

Плюсы использования станков с ЧПУ в производстве изделий из металла

Станок с ЧПУ позволяет изготавливать детали без непосредственного участия человека, а значит, снижается вероятность ошибки, брака. Единственным минусом подобных станков является высокая цена их использования.

Применение данного подхода в производстве изделий из металла имеет смысл, когда:

Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Требуется предельно точное исполнение.
Заготовки имеют сложную поверхность, из-за чего невозможно использование других способов либо они оказываются слишком затратными в плане ресурсов, времени.

Производство металлических изделий по чертежам на станках с ЧПУ является удобным и быстрым. Немаловажно, что таким образом удается выполнять самые мелкие работы, в том числе гравировку, нанесение канавок, резьбы, сверление отверстий.

Методы контроля качества в производстве изделий из металла

Для разных глубин и размеров дефектов применяют отдельные уровни исследования:

Субмикроскопическое изучение

Позволяет обнаружить дефекты на границах кристаллов или зерен. Нужно понимать, что неравномерная кристаллизация, недостаточное питание зародышей жидким раствором приводит к формированию тонких прослоек между блоками кристаллов. Также проблема бывает связана с выделением твердой фазы нерастворимых соединений и элементов на поверхности кристаллов. Например, фосфор и некоторые другие тугоплавкие металлы не могут соединяться с железом, входящим в состав сталей, поэтому скапливаются на границах зерен.

Исследование при помощи микроанализа

Проблемы, появившиеся после производства изделий из металла, определяют при помощи микроскопов, которые способны обеспечить увеличение свыше 100 крат. Во время поиска литейных дефектов в большинстве случаев пользуются именно микроанализом, ведь данный подход дает возможность установить балл зерна, структуру металла, наличие и количество неметаллических включений, присутствие в составе меди, серы и фосфора.

Количество углерода и легирующих элементов в стали влияет на то, какие твердые фазы будут выделяться в процессе кристаллизации. Нужно понимать, что они обладают свойственной только им прочностью, твердостью, пластичностью. В марках стали, стойких к коррозии, формируются фазы аустенита, мартенсита или ледобурита – здесь все зависит от температуры охлаждения.

Помимо этого, качество металла зависит от балла зерна. Его снижение приводит к росту пластичности и параллельному падению прочности. Тогда прибегают к легированию карбидообразователями или тугоплавкими материалами, чтобы, сохранив изначальную пластичность, обеспечить повышенную прочность стали.

В первую очередь, микроанализ позволяет узнать, какое количество в процентах вредных примесей и неметаллических включений содержится в сплаве. Обычно вредными примесями оказываются сера и фосфор, вызывающие красноломкость и хладноломкость стали при производстве изделий из металла. Материал сможет использоваться в промышленности лишь при условии, что содержание данных элементов не выходит за пределы нормы.

За счет контроля доли неметаллических включений определяют, сколько в стали содержится оксидов, сульфидов, нитридов и других соединений. Все названные примеси могут оказывать положительное или негативное воздействие на свойства металла.

Исследование при помощи макроанализа

Речь идет о визуальном поиске дефектов поверхности или глубинных слоев материла, при котором изделия рассматриваются под тридцатикратным увеличением. Макроскопические изъяны появляются на любом этапе производства изделий из металла – от выплавки до содержания в условиях склада. Если в процессе исследования были найдены деформации, изделие отправляют в брак либо на доработку.

Гибка листового металла - методы и советы по проектированию [часть 1]

Гибка - одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.

Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.

Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?

Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.

Методы гибки:

Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.

V-образный изгиб:

V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы - гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.

Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.

График силы изгиба

Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр - 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.

Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное - требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.

Нижнее прессование:

При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.

По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.

Разница углов учитывает эффект пружинящего отката

При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.

Ширина проема V (мм)
Метод / Толщина (мм)	0,5…2,6	2,7…8	8,1…10	Более 10
Нижнее прессование	6т	8т	10т	12т
Свободная гибка	12. 15т
Чеканка	5т

Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.

Воздушная гибка:

Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.

Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.

Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.

Чеканка:

Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.

Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.

Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.

U-образная гибка:

U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.

Ступенчатая гибка:

Ступенчатая гибка - это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.

Валковая гибка:

Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.

При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.

Гибка с вытеснением:

При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.

Ротационная гибка:

Другой способ - ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой - она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.

Наиболее распространенный метод - с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.

Возврат при сгибе:

При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.

Еще один момент, о котором следует помнить, - радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.

Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией - нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» - вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.

В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.

Допуск на изгиб

Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.

Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Читайте также: