Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Современные способы раскроя листового металла

Современные способы раскроя листового металла

Раскрой металла может выполняться с разной степенью точности, которая может сократить трудоемкость изготовления. Рассмотрим современные способы далее.

В зависимости от решаемых задач при изготовлении заготовок, в различных областях промышленного производства раскрой металла может выполняться с разной степенью точности. Сотые доли миллиметра необходимые в точном машиностроение, автомобилестроении и авиации, не обязательны для строительства с допусками в 1мм и более.

Но в любом случае, точная порезка металла сократит трудоемкость изготовления, так как операции по доводке фрезеровкой уже не понадобятся.

Механические варианты резки металла

При влиянии чистой механики используется самый широкий круг инструментов: диски, пилы, прессы, механические резаки. Такие способы воздействия на металл работают не только на промышленном уровне, но и в небольших гаражах на самом бытовом производстве.

Отрезные станки с заменяемыми дисковыми частями (болгарки) используется как стационарное оборудование, так и в качестве мобильного. Резать таким инструментом можно трубы,, разные конструкции, профиля и листы разных сплавов. При этом инструмент отличается высокой точностью выполнения работ, а также скоростью.

Рубка металла — в таком случае есть горизонтальный ножик. Он прижимается к листу металла и разрушает его в зоне контакта. Усиливает работу пресса гидравлика, пневматика или эксцентриковый механизм.

Также резка и рубка профлиста прекрасно выполняется на гильотинах сабельного типа. Рубка на гильотине предполагает ограничения по некоторым конструкциям со сложной структурой.

Ленточнопильный станок считается наиболее универсальным вариантом для резки любых изделий из металла. При таком варианте резки снижаются потери тепла, а сам процесс происходит под любым удобным углом. Минус станка в том, что резка доступна только для определенных размеров металла и деталей.

Способ 4 Режем электрическим лобзиком с пилкой по металлу.

Лобзик можно применять для резки, в том числе фигурной, тонких (до одного-двух миллиметров толщиной) листов металла, а также небольших по сечению уголков, прутков, труб и т.п.

Скорость резки небольшая, но зато достигается достаточно высокая точность. При резке более-менее толстых листов железа рекомендуют пилку и саму разрезаемую поверхность смазать солидолом.

Раскрой металла

Осуществив экономный раскрой металла, вы не только сократите затраты за счёт сокращения количества отходов, но и повысите качество продукции и эффективность производства.

Если вы ищете, где заказать услугу, переходите сразу на эту страницу. Ниже вы найдете различные подробности, которые нужно знать о данном виде металлообработки.

Определение понятия «раскрой металла»

Раскрой металла – это способ расположения разметки деталей на полосе, листе или другой формы заготовке.
Форма деталей может быть самой разнообразной: от прямоугольной до фасонной. Эта последняя, в отличие от прямоугольной и ей подобной, может быть образована пересечением как прямых, так и кривых линий. Поэтому, при раскрое заготовки из листового или профильного проката, возникают неизбежные отходы металла. Их количество зависит от метода раскроя. Прежде чем разбираться в способах и методах раскроя, давайте обсудим, какие же образуются в результате этой операции отходы и как уменьшить их количество.

Ленточная пила бренда «Durma» модель «DCB-M».

Виды отходов при раскрое металла

Отходы делятся на категории:

  • технологические;
  • раскроя.

К первому виду отходов относят металл, теряемый благодаря особенностям технологии:

  • при газовой резке — это оплавление;
  • на неровностях реза теряют ножницы;
  • в виде стружки при обработке на металлорежущих станках и т. д.

К отходам раскроя относится та часть металла, которая при выбранном способе остается неиспользованной. Иными словами, к этим отходам относятся остатки, которые создаются:

  • формой заготовок;
  • отсутствием кратности при разметке.

Под отходами формы заготовок понимают часть металла, которая находится между наружными контурами одной или группы заготовок и условным прямоугольником (он охватывает габаритные размеры этих заготовок).
Отходы отсутствия кратности — это такие, которые образуются при сопоставлении размеров листов и заготовок. Они возникают, если габаритные размеры (ширина и длина) листов не равны сумме размеров заготовок, которые располагаются вдоль его сторон.

Читать еще:  Как паять паяльником на примерах пайки деталей

Пресс-ножницы бренд «SAHINLER» модель «HKM-40».

Способы раскроя металла

В производстве, с целью максимального использования материала и получения минимального количества отходов, необходимо стремиться выбрать самый выгодный вариант раскроя проката. При этом следует учитывать технологические методы, которые применяются для разделения листа на заготовки. Такой подход определяет выбираемый вариант раскроя. Например, при резке на вибрационных и дисковых ножницах или при помощи газа допускается любое расположение заготовок на листе. А при обработке заготовки на гильотине существуют ограничения, и её следует располагать таким образом, чтобы была возможность:

  • сквозных прямолинейных разрезов вдоль или поперек листа;
  • прямолинейных разрезов под углом.

При необходимости обработать партию изделий большой номенклатуры на предприятии с парком обрабатывающих станков разных типоразмеров рационально использовать метод комбинированного раскроя листа. Метод заключается в том, что, заготовки различной формы вписывают в минимальных размеров прямоугольник или трапецию. Далее, эти формы используются следующими способами:

  • лучшего заполнения короткой стороны листа;
  • размерной последовательности;
  • перемещения, совмещения и сдвигания.

Способ лучшего заполнения короткой стороны листа (позволяет уменьшить отходы, вызванные отсутствием кратности – оставшаяся полоса отходов будет короче, чем на длинной стороне), заключается в следующем. Подбираются заготовки, сочетание двух габаритных размеров которых позволит наилучшим образом заполнить короткую сторону листа. Этими заготовками заполняем значительную часть длины листа. Для разметки оставшейся части листа металла применяют тот же принцип.
Способ размерной последовательности заключается в том, что заготовки размещают от более крупных к мелким.
Составляются карты раскроя. Методом грубой прикидки определяют общее необходимое число листов металла (в том числе находящихся на складе «деловых» отходов). Из бумаги или картона вырезают шаблоны заготовок, подлежащих раскрою. Их накладывают на чертеж листа в соответствии с расчётом и, совершая возможные перемещения, совмещения и сдвигания получают рациональное использование листа. Выпускается карта раскроя (технологический документ), в соответствии с которой осуществляется раскрой металла. Остаток листов («деловой» отход) возвращается на склад металла.

Установка плазменной резки бренда «ERMAKSAN» модель «EPL1».

Популярные бренды и модели

Большой популярностью пользуется следующее оборудование:

  • ленточная пила бренда «Durma» модель «DCB-M»;
  • пресс-ножницы бренда «SAHINLER» модели «HKM 40»;
  • установка плазменной резки бренда «ERMAKSAN» модели «EPL».

Где окажут услугу

Вы можете выбрать где заказать услугу в удобном для вам регионе перейдя по ссылке ниже.

Газовый раскрой.

Газовое, а точнее кислородное воздействие на металл — метод дешёвый и часто используемый. В зону реза направляется струя кислорода, при этом нагрев материала в этой зоне достигает 12000°C. Этот метод хорошо подходит, когда нужно разрезать углеродистую, низко- и среднелегированную сталь. К преимуществам данного способа можно отнести:

  • Невысокую стоимость раскроя.
  • Ровную кромку реза.
  • Воздействие на металлический лист под любым наклоном.
  • Способность разрезать толстые листы металла.

Подводя итоги обозрения методов раскроя металла, необходимо отметить, что этими технологиями современная металлообрабатывающая промышленность не ограничивается. Технический прогресс способствует появлению нового оборудования и других технологий.

Технологии сверхточной резки

Сверхточный раскрой металлов производится с помощью термической, термохимической обработки материала. К таковым относится плазменная и лазерная резка.

В основе раскроя этими способами лежит узконаправленное воздействие на определенную точку металлического листа лазерным или плазменным лучом.

Зона, в которой находится точка воздействия, считается катализатором окисления, протекающим в результате термического воздействия. Ее поддерживает обдувка кислородом в момент горения.

Термическое окисление можно контролировать. Для этого форсунку можно перемещать, соответственно будет перемещаться высокотемпературная зона.

Таким образом можно достичь проплавления листа по контуру заготовки плазмой или лазером.

Если возникнет необходимость, то таким же образом можно сделать отверстие в любом месте заготовки. Все операции необходимо выполнять на специальном оборудовании.

Раскрой металлического листа плазменным аппаратом

Плазменный раскрой металла может проводиться с помощью плазменной струи. Такой способ называется плазменным. Режущий инструмент – плазма — представляет собой воздух.

Его нагревают до очень высокой температуры, после чего он находится в ионизированном состоянии. Электрическая дуга зажигается между электродом и листом металла.

Читать еще:  Электрическая мясорубка с реверсом с самозатачивающимися ножами

Плазма появляется из газа, который поступает в сопло аппарата. Плазма имеет высокую температуру.

Она может достигать 30 тысяч градусов, двигаясь со скоростью до 1500 метров в секунду. Такая струя может разрезать лист, у которого толщина составляет 100 мм.

Принцип действия аппарата

Станок действует по следующему принципу: между листом и соплом возникает короткое замыкание, в результате чего появляется дуга. Газ, который подает на место разреза инструмент, охлаждает поверхность.

Среду, в которой появляется плазма, делят на два типа: активная, неактивная. В состав активной входит воздух, кислород.

Его используют при работе с черными металлами. Неактивный содержит в составе азот, водород, аргон, водяной пар. Он применяется при разрезании сплавов, цветных металлов.

Цель режущей дуги — преобразовать энергию электрическую в тепловую.

Напряжение дуги можно узнать по размеру аппарата, силе тока, компонентов, которые входят в состав газа, расстоянию от аппарата до листа основы.

Этими параметрами можно определить и температуру по сечению столба и вдоль оси дуги. Во время работы она будет меняться.

Высокая температура помогает плазме врезаться в разрезаемый металл.

Если мощность, температура дуги правильно соотносится с толщиной листа, то плазма проникнет сквозь всю толщину металла и сделает разрез. При этом разрез получается вертикальным, благодаря чему станок универсален.

Во время работы стоит обращать внимание на скорость. Она не должна быть выше допустимой нормы. В противном случае материал будет разрезан не до конца.

Плазменный раскрой металла имеет достоинства:

  • Резка струей плазмы универсальна. Этим методом можно разрезать любой вид металла;
  • Резка производится очень точно;
  • Срезы после раскроя высокого качества, они не нуждаются в дополнительной обработке;
  • Станок, чтобы раскраивать металл с помощью плазмы, способен вырезать заготовку любой геометрической формы;
  • Раскрой металлического листа этим способом — процесс экономичный, так как не нужно применять дорогостоящие виды газов — ацетилен, бутан, пропан;
  • При резке листа с помощью струи плазмы не нужно использовать баллоны, поэтому все процессы будут протекать безопасно;
  • Плазменный станок не выделяет во время работы вредные вещества в атмосферу;
  • Плазмой можно разрезать материал, который покрыт краской. Поверхность не нужно предварительно очищать, так как действие плазмы на поверхность — минимальное;
  • Металл не будет деформироваться при проведении резки, если использовать именно этот станок.

Факторы, влияющие на качество и усилие пробивки

Применяя правильный зазор, регулярную заточку и смазку инструмента, а также специальные профили пуансона (в случае пробивки больших отверстий) вы сможете получать качественные отверстия, продлить срок службы инструмента и оборудования.

Зазор

Зазоры влияют на качество поверхности среза, и стойкость инструмента. Заусенцы и дефекты поверхности среза возникают в результате неравномерного распределения зазора по периметру и при затуплении режущих кромок пуансона и матрицы.

Влияние зазора при пробивке
При нормальном зазоре между пуансоном и матрицей z1 поверхности сдвига, возникающие у режущих кромок пуансона, совпадают с поверхностями сдвига и трещинами, возникшими у режущих кромок матрицы, и образуют общую криволинейную поверхность скалывания. При малом зазоре z2 и большой толщине материала поверхности сдвига, идущие от кромок пуансона, не совпадают с поверхностями сдвига, возникшими у кромок матрицы. В случае очень большого зазора z3 на поверхности образуются рваные заусенцы от затягивания и обрыва металла в зазоре.

Рекомендуемые зазоры матрицы
В основу таблицы положен опыт наших клиентов, которые достигли высочайшего качества обработки деталей и большой долговечности инструмента. Вырубной инструмент (в процессе, когда результатом обработки является отход) обычно устанавливается с меньшим зазором, чем инструмент для пробивки. Это дает более высокое качество обрабатываемой детали.

Тип материала
(обычное усилие резки)
Толщина материала (Т), ммПробивка Общий зазор (в % от толщины)Вырубка Общий зазор (в % от толщины)
АлюминийМенее 2.5
От 2.5 до 5.0
Более 5.0
15 %
20 %
25 %
15 %
15 %
20 %
Мягкая стальМенее 3.0
От 3.0 до 6.0
Более 6.0
20 %
25 %
30 %
15 %
20 %
20 %
Нержавеющая стальМенее 1.5
От 1.5 до 2.8
От 2.8 до 4.0
Более 4.0
20 %
25 %
30 %
35 %
15 %
20 %
20 %
25 %
Читать еще:  Используем и монтируем роликовые направляющие для ящиков

Заточка

Почему ухудшается качество пробивки?
При использовании пуансона режущая кромка начинает разрушаться и на ней образуется радиус. При дальнейшем использовании радиус становится больше, а качество и эффективность пробивки снижаются. Скорость затупления зависит от размера отверстия, типа материала и толщины пробиваемого материала. Обычно качество пробиваемого отверстия начинает снижаться, когда радиус режущей кромки достигает 0,13 мм.

Инструмент затупился, если:

  • Отверстия имеют большой скос и/или заусенец.
  • Пресс шумит больше обычного.
  • Штамповка происходит жестче, чем обычно.

При затуплении режущих кромок пуансона заусенцы образуются на вырезаемой детали. При затуплении матрицы заусенцы возникают вокруг пробитого отверстия.

Регулярная заточка повышает долговечность инструмента более чем в два раза!
Без заточки инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 315 000 отверстий.
При регулярной заточке инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 800 000 отверстий.

Данные на графике даны только для примера. Долговечность инструмента зависит от множества факторов.

Пример подсчета размера заточки.
Пример подсчета размера для заточки пуансона станции В.
Прямолинейный участок перед радиусом — 18,9 мм.
Толщина материала 6,4 мм.
Глубина проникновения в матрицу — 3,0 мм.
Толщина съемника — 4,0 мм.
Результат размера заточки = 18,9 мм – 6,4 мм – 3,0 мм – 4,0 мм = 5,5 мм.

Как определить размер заточки?
Размер заточки — это максимальная предельная длина, на которую может быть сточен пуансон.
Размер пуансона и толщина материала для пробивки – те факторы, которые влияют на размер заточки.

Размер для заточки = прямолинейный участок перед радиусом) – (Толщина материала + Глубина проникновения в матрицу + Толщина съемника)

При вырубке тонких материалов притупление режущих кромок недопустимо.

Совет:
Незначительное притупление режущих кромок (r = 0,05–0,1 мм) в случае вырубки из стали толщиной свыше 1мм не вызывает появления заусенцев и повышает стойкость штампа. Такое же притупление рекомендуется у режущих кромок пуансона, работающего в паре с твердосплавной матрицей.

Расчет ресурса инструмента до переточки.
Рекомендуется проводить с помощью графика с использованием корректирующих коэффициентов.

Учет дополнительных факторов, влияющих на ресурс инструмента

ФакторКоэфициент
Пробивка оцинкованной стали, нержавеющей стали с
защитной пленкой, анодированного алюминия
0,5-0,8
Пробивка без смазки листа0,4-0,6
Специальное покрытие инструмента2,0-4,0
Пуансоны из специальной стали6,0-10,0
Нибблинг0,7-0,9
Угловая пробивка0,5-0,7
Пуансон со скосом0,5-0,9
Пробивка со скоростью больше 300 ударов в минуту0,8-0,9
Пробивка специальных форм0,4-0,8
Полированные инструменты1,5-3,0
Пуансоны меньше 1,5 толщины листа0,6-0,8
Пуансоны меньше 1,0 толщины листа0,3-0,5
Использование слишком малого радиуса0,4-0,9

Пример подсчета ресурса инструмента для нибблинга квадратным пуансоном нержавеющей стали толщиной
2 мм со скоростью больше 300 ударов в минуту:

22000 х 0,7 х 0,8 = 12320 ударов до переточки (при использовании меньших значений)
22000 х 0,9 х 0,9 = 17820 ударов до переточки (при использовании больших значений)

смазка

Инструмент со смазкой

Совет:
Смазывайте лист, направляющие и инструмент, используйте функцию смазки инструмента, используйте станции с возможностью смазки инструмента и листа (в станках Euromac можно запрограммировать подачу смазки через определенное количество ударов).

Специальный профиль пуансона

Если усилия пресса не хватает – используйте специальный инструмент
Пробивка больших отверстий за несколько ударов может сократить усилие штамповки в два и более раз. Увеличивает срок службы инструмента.

Пример использования инструментов специальной формы для пробивки больших отверстий

Чем нельзя резать профнастил?

Для нарезки профлиста не стоит использовать болгарку, оснащенную абразивными дисками, поскольку такой способ раскроя неизбежно приводит к разрушению защитного покрытия и образованию мест коррозии на поверхности обрабатываемого материала вследствие вылетания раскаленных частичек металла.

А вот так справляется с задачей станок плазменной резки. Это, конечно, далеко от понятия подручных средств, однако все равно впечатляет:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector