Листовой металл -Sheet metal

Листы нержавеющей стали Nirosta покрывают Крайслер Билдинг
Микроскопический крупный план листового металла из мягкой стали

Листовой металл — это металл , сформированный в виде тонких плоских деталей, как правило, промышленным способом. Листовой металл является одной из основных форм, используемых в металлообработке , и его можно разрезать и сгибать в различные формы.

Толщина может значительно различаться; чрезвычайно тонкие листы считаются фольгой или листом , а куски толщиной более 6 мм (0,25 дюйма) считаются пластинами, такими как толстолистовая сталь, класс конструкционной стали .

Листовой металл доступен в виде плоских кусков или полос в рулонах. Рулоны формируются путем пропускания непрерывного листа металла через бобинорезку .

В большинстве стран мира толщина листового металла постоянно указывается в миллиметрах. В США толщина листового металла обычно определяется традиционной нелинейной мерой, известной как калибр . Чем больше номер калибра, тем тоньше металл. Обычно используемый стальной лист имеет калибр от 30 до 7 калибра. Датчик различается между черными ( железными ) металлами и цветными металлами, такими как алюминий или медь. Толщина меди, например, измеряется в унциях, что соответствует весу меди, содержащейся на площади в один квадратный фут. Детали, изготовленные из листового металла, должны иметь одинаковую толщину для получения идеальных результатов.

Существует множество различных металлов, из которых можно сделать листовой металл, например , алюминий , латунь , медь , сталь , олово , никель и титан . Для декоративных целей некоторые важные листовые металлы включают серебро , золото и платину (листовой платиновый металл также используется в качестве катализатора ).

Листовой металл используется в кузовах автомобилей и грузовиков (грузовиков) , крупной бытовой технике , фюзеляжах и крыльях самолетов , белой жести для консервных банок , кровельных покрытий зданий (архитектура) и во многих других областях. Листовой металл из железа и других материалов с высокой магнитной проницаемостью , также известный как многослойный стальной сердечник , применяется в трансформаторах и электрических машинах . Исторически сложилось так, что листовой металл широко использовался в пластинчатых доспехах , которые носила кавалерия , и листовой металл по-прежнему используется во многих декоративных целях, в том числе в конской сбруе . Работники листового металла также известны как «жестяные молотки» (или «жестяные молотки») - название, полученное из-за забивания швов панелей при установке жестяных крыш.

История

Металлические листы ручной чеканки использовались с древних времен в архитектурных целях. Водяные прокатные станы заменили ручной процесс в конце 17 века. Процесс выравнивания металлических листов требовал больших вращающихся железных цилиндров, которые прессовали металлические детали в листы. Подходящими для этого металлами были свинец, медь, цинк, железо и позже сталь. Олово часто использовалось для покрытия железных и стальных листов, чтобы предотвратить их ржавчину. Этот покрытый оловом листовой металл назывался « белая жесть ». Листовой металл появился в Соединенных Штатах в 1870-х годах и использовался для кровли из гонта, штампованных декоративных потолков и наружных фасадов. Потолки из листового металла были широко известны как « жестяные потолки » позже, поскольку производители того периода не использовали этот термин. Популярность черепицы и потолков способствовала широкому производству. С дальнейшим развитием производства стального листа в 1890-х годах обещание быть дешевым, прочным, простым в установке, легким и огнестойким вызвало у среднего класса значительный аппетит к изделиям из листового металла. Лишь в 1930-х годах и во время Второй мировой войны металлы стали дефицитными, и производство листового металла начало рушиться. Однако некоторые американские компании, такие как WF Norman Corporation, смогли остаться в бизнесе, производя другие продукты, пока проекты по сохранению исторического наследия не помогли возродить декоративный листовой металл.

Материалы

Нержавеющая сталь

Класс 304 является наиболее распространенным из трех классов. Он обеспечивает хорошую коррозионную стойкость при сохранении формуемости и свариваемости . Доступные варианты отделки : #2B, #3 и #4. Марка 303 не выпускается в листовом виде.

Марка 316 обладает большей коррозионной стойкостью и прочностью при повышенных температурах, чем 304. Она обычно используется для насосов , клапанов , химического оборудования и морских применений. Доступные варианты отделки: #2B, #3 и #4.

Марка 410 представляет собой термообрабатываемую нержавеющую сталь, но она имеет более низкую коррозионную стойкость, чем другие марки. Он обычно используется в столовых приборах . Единственная доступная отделка — матовая.

Марка 430 — популярная и недорогая альтернатива маркам серии 300. Это используется, когда высокая коррозионная стойкость не является основным критерием. Обычный сорт для бытовой техники, часто с матовой отделкой.

Алюминий

Алюминий , или алюминий в британском английском , также является популярным металлом, используемым в листовом металле, благодаря его гибкости, широкому спектру вариантов, экономичности и другим свойствам. Четыре наиболее распространенных сорта алюминия, доступные в виде листового металла, — это 1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 и 6061-T6.

Марка 1100-H14 представляет собой технически чистый алюминий, обладающий высокой химической и атмосферостойкостью. Он достаточно пластичен для глубокой вытяжки и поддается сварке, но имеет низкую прочность. Он обычно используется в оборудовании для химической обработки, светоотражателях и ювелирных изделиях .

Марка 3003-H14 прочнее, чем 1100, сохраняя при этом такую ​​же формуемость и низкую стоимость. Он устойчив к коррозии и поддается сварке. Он часто используется в штамповках , штампованных и тянутых деталях, почтовых ящиках , шкафах , резервуарах и лопастях вентиляторов .

Марка 5052-H32 намного прочнее, чем 3003, сохраняя при этом хорошую формуемость. Обладает высокой коррозионной стойкостью и свариваемостью. Общие области применения включают электронные шасси, резервуары и сосуды под давлением .

Марка 6061-Т6 представляет собой обычный термически обработанный конструкционный алюминиевый сплав. Он поддается сварке, устойчив к коррозии и прочнее, чем 5052, но не такой пластичный. При сварке теряет часть прочности. Он используется в современных конструкциях самолетов.

Латунь

Латунь — это сплав меди, который широко используется в качестве листового металла. Он обладает большей прочностью, коррозионной стойкостью и формуемостью по сравнению с медью, сохраняя при этом свою проводимость.

При гидроформовании листа изменение свойств входящего листового рулона является распространенной проблемой для процесса формования, особенно с материалами для автомобильных применений. Несмотря на то, что поступающий рулонный лист может соответствовать требованиям испытаний на растяжение, в производстве часто наблюдается высокий процент брака из-за непостоянного поведения материала. Таким образом, существует острая потребность в методе различения для проверки формуемости входящего листового материала. Гидравлическое испытание на изгиб листа имитирует условия двухосной деформации, обычно наблюдаемые в производственных операциях.

Для формирования предельных кривых материалов алюминия, мягкой стали и латуни. Теоретический анализ проводится путем получения основных уравнений для определения эквивалентного напряжения и эквивалентной деформации на основе критерия выпучивания до сферичности и критерия текучести Трески с соответствующим правилом потока. Для экспериментов используется анализ круговой сетки.

Измерять

Использование номеров калибров для обозначения толщины листового металла не рекомендуется многими международными организациями по стандартизации. Например, ASTM заявляет в спецификации ASTM A480-10a: «Использование калибровочного номера не рекомендуется, поскольку это архаичный термин ограниченной полезности, не имеющий общего согласия по смыслу».

Стандартный калибр производителей для листовой стали основан на средней плотности 41,82 фунта на квадратный фут на дюйм толщины, что эквивалентно 501,84 фунта на кубический фут (8038,7 кг/м 3 ) . Калибр определяется по-разному для черных (на основе железа) и цветных металлов (например, алюминия и латуни).

Толщина датчика, показанная в столбце 2 (стандарт США для листового и толстолистового железа и стали с десятичной запятой в дюймах (мм)) кажется несколько произвольной. Изменение толщины четко видно в столбце 3 (стандарт США для листового и толстолистового железа и стали 64 дюйма (дельта)). Толщина изменяется сначала на 1/32 дюйма для более высоких толщин, а затем уменьшается до 1/64 дюйма, затем 1/128 дюйма с окончательным шагом в десятичных долях 1/64 дюйма.

Некоторые стальные трубы изготавливаются путем складывания одного стального листа в квадрат/круг и сварки шва. Толщина их стенок аналогична (но отличается) толщине стальных листов.

Стандартные калибры листового металла
Измерять Стандарт США
для листового и толстолистового
железа и стали
десятичный дюйм (мм)
Стандарт США
для листового и толстолистового
железа и стали
64 дюйма (дельта)

Стандартный калибр производителей
для листовой стали,
дюймы (мм)
Оцинкованный стальной
дюйм (мм)
Дюйм из нержавеющей стали
(мм)
Толщина
стенки стальной трубы, дюймы (мм)

Алюминиевый
дюйм (мм)
Цинк
дюйм (мм)
0000000 0,5000 (12,70) 32 (-) ...... ...... ...... ...... ...... ......
000000 0,4688 (11,91) 30 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
00000 0,4375 (11,11) 28 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
0000 0,4063 (10,32) 26 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
000 0,3750 (9,53) 24 (-2) ...... ...... ...... ...... ...... ......
00 0,3438 (8,73) 22 (-2) ...... ...... ...... 0,380 (9,7) ...... ......
0 0,3125 (7,94) 20 (-2) ...... ...... ...... 0,340 (8,6) ...... ......
1 0,2813 (7,15) 18 (-2) ...... ...... ...... 0,300 (7,6) ...... ......
2 0,2656 (6,75) 17 (-1) ...... ...... ...... 0,284 (7,2) ...... ......
3 0,2500 (6,35) 16 (-1) 0,2391 (6,07) ...... ...... 0,259 (6,6) ...... 0,006 (0,15)
4 0,2344 (5,95) 15 (-1) 0,2242 (5,69) ...... ...... 0,238 (6,0) ...... 0,008 (0,20)
5 0,2188 (5,56) 14 (-1) 0,2092 (5,31) ...... ...... 0,220 (5,6) ...... 0,010 (0,25)
6 0,2031 (5,16) 13 (-1) 0,1943 (4,94) ...... ...... 0,203 (5,2) 0,162 (4,1) 0,012 (0,30)
7 0,1875 (4,76) 12 (-1) 0,1793 (4,55) ...... 0,1875 (4,76) 0,180 (4,6) 0,1443 (3,67) 0,014 (0,36)
8 0,1719 (4,37) 11 (-1) 0,1644 (4,18) 0,1681 (4,27) 0,1719 (4,37) 0,165 (4,2) 0,1285 (3,26) 0,016 (0,41)
9 0,1563 (3,97) 10 (-1) 0,1495 (3,80) 0,1532 (3,89) 0,1563 (3,97) 0,148 (3,8) 0,1144 (2,91) 0,018 (0,46)
10 0,1406 (3,57) 9 (-1) 0,1345 (3,42) 0,1382 (3,51) 0,1406 (3,57) 0,134 (3,4) 0,1019 (2,59) 0,020 (0,51)
11 0,1250 (3,18) 8 (-1) 0,1196 (3,04) 0,1233 (3,13) 0,1250 (3,18) 0,120 (3,0) 0,0907 (2,30) 0,024 (0,61)
12 0,1094 (2,78) 7 (-1) 0,1046 (2,66) 0,1084 (2,75) 0,1094 (2,78) 0,109 (2,8) 0,0808 (2,05) 0,028 (0,71)
13 0,0938 (2,38) 6 (-1) 0,0897 (2,28) 0,0934 (2,37) 0,094 (2,4) 0,095 (2,4) 0,072 (1,8) 0,032 (0,81)
14 0,0781 (1,98) 5 (-1) 0,0747 (1,90) 0,0785 (1,99) 0,0781 (1,98) 0,083 (2,1) 0,063 (1,6) 0,036 (0,91)
15 0,0703 (1,79) 4,5 (-0,5) 0,0673 (1,71) 0,0710 (1,80) 0,07 (1,8) 0,072 (1,8) 0,057 (1,4) 0,040 (1,0)
16 0,0625 (1,59) 4,0 (-0,5) 0,0598 (1,52) 0,0635 (1,61) 0,0625 (1,59) 0,065 (1,7) 0,0508 (1,29) 0,045 (1,1)
17 0,0563 (1,43) 3,6 (-0,4) 0,0538 (1,37) 0,0575 (1,46) 0,056 (1,4) 0,058 (1,5) 0,045 (1,1) 0,050 (1,3)
18 0,0500 (1,27) 3,2 (-0,4) 0,0478 (1,21) 0,0516 (1,31) 0,0500 (1,27) 0,049 (1,2) 0,0403 (1,02) 0,055 (1,4)
19 0,0438 (1,11) 2,8 (-0,4) 0,0418 (1,06) 0,0456 (1,16) 0,044 (1,1) 0,042 (1,1) 0,036 (0,91) 0,060 (1,5)
20 0,0375 (0,95) 2,4 (-0,4) 0,0359 (0,91) 0,0396 (1,01) 0,0375 (0,95) 0,035 (0,89) 0,0320 (0,81) 0,070 (1,8)
21 0,0344 (0,87) 2,2 (-0,2) 0,0329 (0,84) 0,0366 (0,93) 0,034 (0,86) 0,032 (0,81) 0,028 (0,71) 0,080 (2,0)
22 0,0313 (0,80) 2,0 (-0,2) 0,0299 (0,76) 0,0336 (0,85) 0,031 (0,79) 0,028 (0,71) 0,025 (0,64) 0,090 (2,3)
23 0,0281 (0,71) 1,8 (-0,2) 0,0269 (0,68) 0,0306 (0,78) 0,028 (0,71) 0,025 (0,64) 0,023 (0,58) 0,100 (2,5)
24 0,0250 (0,64) 1,6 (-0,2) 0,0239 (0,61) 0,0276 (0,70) 0,025 (0,64) 0,022 (0,56) 0,02 (0,51) 0,125 (3,2)
25 0,0219 (0,56) 1,4 (-0,2) 0,0209 (0,53) 0,0247 (0,63) 0,022 (0,56) ...... 0,018 (0,46) ......
26 0,0188 (0,48) 1,2 (-0,2) 0,0179 (0,45) 0,0217 (0,55) 0,019 (0,48) ...... 0,017 (0,43) ......
27 0,0172 (0,44) 1,1 (-0,1) 0,0164 (0,42) 0,0202 (0,51) 0,017 (0,43) ...... 0,014 (0,36) ......
28 0,0156 (0,40) 1,0 (-0,1) 0,0149 (0,38) 0,0187 (0,47) 0,016 (0,41) ...... 0,0126 (0,32) ......
29 0,0141 (0,36) 0,9 (-0,1) 0,0135 (0,34) 0,0172 (0,44) 0,014 (0,36) ...... 0,0113 (0,29) ......
30 0,0125 (0,32) 0,8 (-0,1) 0,0120 (0,30) 0,0157 (0,40) 0,013 (0,33) ...... 0,0100 (0,25) ......
31 0,0109 (0,28) 0,7 (-0,1) 0,0105 (0,27) 0,0142 (0,36) 0,011 (0,28) ...... 0,0089 (0,23) ......
32 0,0102 (0,26) 0,65 (-0,05) 0,0097 (0,25) ...... ...... ...... ...... ......
33 0,0094 (0,24) 0,60 (-0,05) 0,0090 (0,23) ...... ...... ...... ...... ......
34 0,0086 (0,22) 0,55 (-0,05) 0,0082 (0,21) ...... ...... ...... ...... ......
35 0,0078 (0,20) 0,50 (-0,05) 0,0075 (0,19) ...... ...... ...... ...... ......
36 0,0070 (0,18) 0,45 (-0,05) 0,0067 (0,17) ...... ...... ...... ...... ......
37 0,0066 (0,17) 0,425 (-0,025) 0,0064 (0,16) ...... ...... ...... ...... ......
38 0,0063 (0,16) 0,400 (-0,025) 0,0060 (0,15) ...... ...... ...... ...... ......

Допуски

В процессе прокатки валки слегка изгибаются, в результате чего листы становятся тоньше по краям. Допуски в таблице и приложениях отражают текущую производственную практику и коммерческие стандарты и не являются репрезентативными для стандартного калибра производителя, который не имеет присущих допусков.

Допуски на стальной лист
Измерять Номинальный
[дюймы (мм)]
Макс.
[дюймы (мм)]
Мин.
[дюймы (мм)]
10 0,1345 (3,42) 0,1405 (3,57) 0,1285 (3,26)
11 0,1196 (3,04) 0,1256 (3,19) 0,1136 (2,89)
12 0,1046 (2,66) 0,1106 (2,81) 0,0986 (2,50)
14 0,0747 (1,90) 0,0797 (2,02) 0,0697 (1,77)
16 0,0598 (1,52) 0,0648 (1,65) 0,0548 (1,39)
18 0,0478 (1,21) 0,0518 (1,32) 0,0438 (1,11)
20 0,0359 (0,91) 0,0389 (0,99) 0,0329 (0,84)
22 0,0299 (0,76) 0,0329 (0,84) 0,0269 (0,68)
24 0,0239 (0,61) 0,0269 (0,68) 0,0209 (0,53)
26 0,0179 (0,45) 0,0199 (0,51) 0,0159 (0,40)
28 0,0149 (0,38) 0,0169 (0,43) 0,0129 (0,33)
Допуски на алюминиевый лист
Толщина
[в (мм)]
Ширина листа
36 (914,4)
[дюймов (мм)]
48 (1219)
[дюймов (мм)]
0,018–0,028 (0,46–0,71) 0,002 (0,051) 0,0025 (0,064)
0,029–0,036 (0,74–0,91) 0,002 (0,051) 0,0025 (0,064)
0,037–0,045 (0,94–1,14) 0,0025 (0,064) 0,003 (0,076)
0,046–0,068 (1,2–1,7) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,069–0,076 (1,8–1,9) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,077–0,096 (2,0–2,4) 0,0035 (0,089) 0,004 (0,10)
0,097–0,108 (2,5–2,7) 0,004 (0,10) 0,005 (0,13)
0,109–0,125 (2,8–3,2) 0,0045 (0,11) 0,005 (0,13)
0,126–0,140 (3,2–3,6) 0,0045 (0,11) 0,005 (0,13)
0,141–0,172 (3,6–4,4) 0,006 (0,15) 0,008 (0,20)
0,173–0,203 (4,4–5,2) 0,007 (0,18) 0,010 (0,25)
0,204–0,249 (5,2–6,3) 0,009 (0,23) 0,011 (0,28)
Допуски на листовой металл из нержавеющей стали
Толщина
[в (мм)]
Ширина листа
36 (914,4)
[дюймов (мм)]
48 (1219)
[дюймов (мм)]
0,017–0,030 (0,43–0,76) 0,0015 (0,038) 0,002 (0,051)
0,031–0,041 (0,79–1,04) 0,002 (0,051) 0,003 (0,076)
0,042–0,059 (1,1–1,5) 0,003 (0,076) 0,004 (0,10)
0,060–0,073 (1,5–1,9) 0,003 (0,076) 0,0045 (0,11)
0,074–0,084 (1,9–2,1) 0,004 (0,10) 0,0055 (0,14)
0,085–0,099 (2,2–2,5) 0,004 (0,10) 0,006 (0,15)
0,100–0,115 (2,5–2,9) 0,005 (0,13) 0,007 (0,18)
0,116–0,131 (2,9–3,3) 0,005 (0,13) 0,0075 (0,19)
0,132–0,146 (3,4–3,7) 0,006 (0,15) 0,009 (0,23)
0,147–0,187 (3,7–4,7) 0,007 (0,18) 0,0105 (0,27)

Процессы формовки

Изгиб

Уравнение для оценки максимальной силы изгиба:

,

где k — коэффициент, учитывающий несколько параметров, включая трение. Т - предел прочности металла на растяжение . L и t — длина и толщина листового металла соответственно. Переменная W представляет собой открытую ширину V-образной или обтирочной матрицы.

Вьющийся

Процесс завивки используется для формирования края на кольце. Этот процесс используется для удаления острых краев. Это также увеличивает момент инерции вблизи загнутого конца. Раструб/заусенец должен быть отвернут от матрицы. Он используется для скручивания материала определенной толщины. Инструментальная сталь обычно используется из-за степени износа в процессе эксплуатации.

Декамберация

Это процесс обработки металла для удаления выпуклости, горизонтального изгиба, из материала в форме полосы. Это может быть сделано для отрезка конечной длины или рулонов. Напоминает уплощение процесса выравнивания, но по деформированному краю.

Глубокий рисунок

Пример глубокой вытяжки

Волочение — это процесс формовки, при котором металл растягивается по форме или штампу . При глубокой вытяжке глубина изготавливаемой детали больше половины ее диаметра. Глубокая вытяжка используется для изготовления автомобильных топливных баков, кухонных моек, алюминиевых банок , состоящих из двух частей , и т. д. Глубокая вытяжка обычно выполняется в несколько этапов, называемых уменьшением вытяжки. Чем больше глубина, тем больше требуется редукций. Глубокая вытяжка также может быть выполнена с меньшим количеством обжатий путем нагрева заготовки, например, при изготовлении моек.

Во многих случаях материал прокатывают на стане в обоих направлениях, чтобы облегчить глубокую вытяжку. Это приводит к более однородной зернистой структуре, которая ограничивает разрыв и называется материалом «качества вытяжки».

Расширение

Расширение - это процесс вырезания или штамповки прорезей в чередующемся порядке, очень похожем на скрепление ложками в кирпичной кладке , а затем растягивание листа в форме гармошки. Он используется в приложениях, где требуется поток воздуха и воды, а также когда требуется легкий вес за счет твердой плоской поверхности. Аналогичный процесс используется в других материалах, таких как бумага, для создания недорогой упаковочной бумаги с лучшими поддерживающими свойствами, чем просто плоская бумага.

Подшивка и сшивание

Подшивка — это процесс складывания края листового металла на себя для усиления этого края. Сварка — это процесс складывания двух листов металла вместе для образования соединения.

Гидроформинг

Гидроформовка — это процесс, аналогичный глубокой вытяжке, в котором деталь формируется путем натягивания заготовки на стационарную матрицу . Требуемая сила создается прямым приложением чрезвычайно высокого гидростатического давления к заготовке или к камере, которая находится в контакте с заготовкой, а не подвижной частью штампа в механическом или гидравлическом прессе. В отличие от глубокой вытяжки гидроформовка обычно не требует обжатия вытяжкой — деталь формируется за один этап.

Пошаговое формование листа

Инкрементное формование листа или процесс формования ISF в основном представляет собой процесс обработки листового металла или формования листового металла. В этом случае листу придают окончательную форму с помощью серии процессов, в каждой из которых может выполняться небольшая постепенная деформация.

Глажка

Глажка — это процесс обработки листового металла или формовки листового металла. Равномерно утончает заготовку в определенной области. Это очень полезный процесс. Он используется для изготовления деталей с одинаковой толщиной стенки и высоким отношением высоты к диаметру. Он используется в производстве алюминиевых банок для напитков.

Лазерная резка

Листовой металл можно резать различными способами, от ручных инструментов, называемых ножницами по металлу , до очень больших механических ножниц. С развитием технологий резка листового металла превратилась в компьютеры для точной резки. Многие операции по резке листового металла основаны на лазерной резке с числовым программным управлением (ЧПУ) или многофункциональном пробивном прессе с ЧПУ.

Лазер с ЧПУ включает в себя перемещение узла линзы, несущего луч лазерного света по поверхности металла. Кислород, азот или воздух подаются через то же сопло, из которого выходит лазерный луч. Металл нагревается и прожигается лазерным лучом, разрезая металлический лист. Качество кромки может быть зеркально гладким, а точность около 0,1 мм (0,0039 дюйма). Скорость резки тонкого листа толщиной 1,2 мм (0,047 дюйма) может достигать 25 м (82 фута) в минуту. В большинстве систем лазерной резки используется лазерный источник на основе CO 2 с длиной волны около 10  мкм ; в некоторых более поздних системах используется лазер на основе YAG с длиной волны около 1 мкм.

Фотохимическая обработка

Фотохимическая обработка, также известная как фототравление, представляет собой строго контролируемый процесс коррозии, который используется для производства сложных металлических деталей из листового металла с очень мелкими деталями. Процесс фототравления включает в себя нанесение светочувствительного полимера на необработанный металлический лист. Используя фотоинструменты, разработанные в САПР, в качестве трафаретов, металл подвергается воздействию УФ-излучения, в результате чего на металлическом листе создается рисунок, который выгравирован и выгравирован.

Перфорация

Перфорация — это процесс резки, при котором в плоской заготовке пробивает несколько небольших отверстий близко друг к другу. Перфорированный листовой металл используется для изготовления широкого спектра инструментов для резки поверхностей, таких как сурформа .

Листогибочный пресс

Формовка металла на листогибочном прессе

Это форма гибки , используемая для производства длинных и тонких деталей из листового металла. Машина, которая гнет металл, называется листогибочным прессом . В нижней части пресса имеется V-образный паз, называемый матрицей. В верхней части пресса находится пуансон, который прижимает листовой металл к V-образной матрице, заставляя его изгибаться. Используется несколько техник, но наиболее распространенным современным методом является «воздушная гибка». Здесь матрица имеет более острый угол, чем требуемый изгиб (обычно 85 градусов для изгиба на 90 градусов), а ход верхнего инструмента точно контролируется, чтобы протолкнуть металл вниз на необходимую величину, чтобы согнуть его на 90 градусов. Как правило, машина общего назначения имеет доступное усилие изгиба около 25 тонн на метр длины. Ширина раскрытия нижней матрицы обычно в 8-10 раз превышает толщину изгибаемого металла (например, материал толщиной 5 мм можно согнуть в матрице диаметром 40 мм). Внутренний радиус изгиба, образующегося в металле, определяется не радиусом верхнего инструмента, а шириной нижнего штампа. Обычно внутренний радиус равен 1/6 ширины V, используемой в процессе формовки.

Пресс обычно имеет какой-то задний упор для определения глубины изгиба вдоль заготовки. Задний упор может управляться компьютером, что позволяет оператору выполнять серию изгибов компонента с высокой степенью точности. Простые машины контролируют только упор обратного хода, более совершенные машины контролируют положение и угол упора, его высоту и положение двух контрольных штифтов, используемых для размещения материала. Станок также может регистрировать точное положение и давление, необходимые для каждой операции гибки, что позволяет оператору достичь идеального изгиба под углом 90 градусов при различных операциях с деталью.

Штамповка

Штамповку выполняют, помещая лист металлической заготовки между пуансоном и матрицей, установленной в прессе. Пуансон и матрица изготовлены из закаленной стали и имеют одинаковую форму. Размер пуансона позволяет очень плотно прилегать к матрице. Пресс прижимает пуансон к матрице и вводит ее в матрицу с достаточной силой, чтобы прорезать отверстие в ложе. В некоторых случаях пуансон и матрица «гнездятся» вместе, создавая углубление в ложе. При прогрессивной штамповке рулон материала подается в длинную матрицу / пуансон с множеством этапов. Несколько отверстий простой формы могут быть изготовлены за один этап, а отверстия сложной формы создаются в несколько этапов. На заключительном этапе деталь вырубается из «паутины».

Типичный револьверный пуансон с ЧПУ имеет на выбор до 60 инструментов в «револьверной головке», которую можно вращать, чтобы привести любой инструмент в положение для пробивки. Простая форма (например, квадрат, круг или шестиугольник) вырезается прямо из листа. Сложную форму можно вырезать, сделав множество квадратных или закругленных надрезов по периметру. Перфоратор менее гибок, чем лазер, для резки сложных форм, но быстрее для повторяющихся форм (например, решетка кондиционера). Перфоратор с ЧПУ может достигать 600 ударов в минуту.

Типичный компонент (например, боковую часть корпуса компьютера) можно с высокой точностью вырезать из чистого листа менее чем за 15 секунд либо на прессе, либо на лазерном станке с ЧПУ.

Профилирование

Непрерывная операция гибки для производства открытых профилей или сварных труб большой длины или в больших количествах.

Роллинг

Гибка листового металла роликами

Прокатка – это процесс металлообработки или формовки металла. В этом методе заготовка проходит через одну или несколько пар валков для уменьшения толщины. Он используется для получения однородной толщины. Классифицируется по температуре прокатки:

  1. Горячая прокатка: при этой температуре выше температуры рекристаллизации.
  2. Холодная прокатка: при этой температуре ниже температуры рекристаллизации.
  3. Теплая прокатка: при этой температуре используется промежуточная горячая прокатка и холодная прокатка.

Спиннинг

Прядение используется для изготовления трубчатых (осесимметричных) деталей путем закрепления куска листового материала на вращающейся форме ( оправке ). Ролики или жесткие инструменты прижимают ложу к форме, растягивая ее до тех пор, пока ложа не примет форму формы. Прядение используется для изготовления корпусов ракетных двигателей, носовых обтекателей ракет, спутниковых антенн и металлических кухонных воронок.

Штамповка

Штамповка включает в себя множество операций, таких как штамповка, вырубка, чеканка, гибка, отбортовка и чеканка; простые или сложные формы могут быть сформированы с высокой производительностью; затраты на инструменты и оборудование могут быть высокими, но затраты на рабочую силу низки.

В качестве альтернативы, родственные методы чеканки и чеканки требуют низких затрат на инструменты и оборудование, но высоких трудозатрат.

Гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка, также известная как гидроабразивная резка, представляет собой инструмент, способный к контролируемой эрозии металла или других материалов с использованием струи воды с высокой скоростью и давлением или смеси воды и абразивного вещества.

Уилинг

Процесс использования английского колеса называется колесом. Это в основном процесс металлообработки или формовки металла. Английское колесо используется мастером для формирования сложных кривых из плоского листа металла из алюминия или стали. Это дорого, так как требуется высококвалифицированная рабочая сила. Он может производить различные панели одним и тем же методом. Штамповочный пресс используется для производства больших тиражей.

Крепеж

К крепежным элементам, которые обычно используются для листового металла, относятся: clecos , заклепки и винты для листового металла .

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

Внешние ссылки