Обработка листового металла, как важная отрасль современного производства, широко применяется в электронике, автомобилестроении, аэрокосмической, строительной и многих других областях. Эта технология использует ряд точных процессов для обработки тонких металлических листов на детали различной формы и структуры.
1. Процесс резки
Резка — один из основных процессов обработки листового металла, который в основном используется для резки сырья до необходимых форм и размеров. Этот процесс является начальным этапом процесса обработки листового металла и напрямую влияет на точность и эффективность последующей обработки. Процессы резки можно разделить на различные методы в зависимости от используемого оборудования и технологий, такие как механическая резка, лазерная резка, плазменная резка и водоструйная резка. Различные методы резки имеют свои особенности и подходят для обработки листового металла разной толщины и материалов.
Механическая стрижка — более традиционный метод стрижки, в основном с использованием стригальных машин. Ножницы могут разрезать тонкие металлические листы на основные формы, такие как прямоугольники или другие простые комбинации прямых линий. Преимуществами механической резки являются низкая стоимость обработки и простота эксплуатации, но недостатками, как правило, являются более низкая точность, заусенцы после резки и ограниченные варианты формы, что делает ее неспособной удовлетворить потребности обработки сложных кривых. Механическая резка обычно используется для обработки более толстого листового металла, в первую очередь в процессе вырубки, чтобы получить базовую заготовку для последующей обработки.
Лазерная резка — одна из наиболее широко используемых технологий в современной обработке листового металла. Она включает три основных типа: станки для твердотельной-лазерной резки YAG, станки для лазерной резки CO2 и станки для резки волоконным лазером. Станки для твердотельной лазерной резки YAG-недороги и стабильны, но имеют низкую энергоэффективность. Они в основном используются для сверления, точечной сварки и резки материалов толщиной до 8 мм и особенно подходят для резки цветных металлов, таких как алюминиевые и медные пластины. Установки для лазерной резки CO2 обычно имеют диапазон мощности 2000-4000 Вт и могут стабильно резать углеродистую сталь толщиной до 20 мм, нержавеющую сталь толщиной до 10 мм, алюминиевые сплавы толщиной до 8 мм, а также не-неметаллические материалы, такие как дерево и акрил. Станки для волоконной лазерной резки имеют более широкий диапазон мощности: от 1000 до 30 000 Вт. Их преимущества включают низкое энергопотребление, простоту обслуживания и высокую скорость, но ими трудно резать материалы с высокой отражающей способностью, такие как алюминиевые и медные пластины. Лазерная резка предлагает такие преимущества, как резка без заусенцев, высокая точность и возможность вырезать произвольно сложные формы, такие как листья и цветы, но стоимость ее обработки относительно высока.
При плазменной резке в основном используется высокотемпературная плазменная дуга, и она подходит для листового металла средней-толщины. Гидроабразивная резка разрезает материалы с помощью водяных струй-под высоким давлением, что делает ее особенно подходящей для резки композитных материалов или материалов, в которых необходимо избегать зон термического-воздействия. В реальном производстве оборудование для обработки композитов, сочетающее штамповку с ЧПУ и лазерную резку, значительно повышает эффективность обработки, делая вырубку листового металла более точной и эффективной.
Перед началом работы процесс резки требует от инженеров по листовому металлу тщательного проектирования и уточнения чертежей изделия, особенно расчета размеров в развернутом виде, которые связаны с радиусом изгиба, углом изгиба, листовым материалом и толщиной листа. Точность процесса резки напрямую влияет на возможность последующей обработки и является основной гарантией качества обработки листового металла.
2. Процесс штамповки
Штамповка является одним из наиболее широко используемых процессов обработки листового металла. Он предполагает оказание давления на сырье с помощью пуансона и штампов, вызывающее пластическую деформацию или разделение для получения заготовок нужной формы и размера. Этот процесс имеет такие преимущества, как высокая эффективность производства, низкая стоимость и высокий уровень использования материала, что делает его особенно подходящим для массового производства. Штамповка широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника и бытовая техника, и является незаменимым методом обработки в современном производстве.
Процессы штамповки можно разделить на два типа в зависимости от метода обработки: обычная штамповка и штамповка с ЧПУ. При обычной штамповке обычно используются фиксированные штампы, подходящие для массового производства, хотя первоначальные затраты на штампы высоки, качество деталей гарантировано. С другой стороны, штамповка с ЧПУ обеспечивает автоматическую обработку с помощью револьверно-пробивных прессов с ЧПУ. Диапазон обработки толщины листового металла обычно составляет 3,0 мм или менее для холодно-и горячекатаных-листов, 4,0 мм или менее для алюминиевых листов и 2,0 мм или менее для нержавеющей стали. Максимальный размер листового металла, который может обрабатывать штамповка с ЧПУ, составляет 1250 x 4000 мм, а минимальный диаметр отверстия больше или равен 1T. Штамповка особенно подходит для обработки металлических деталей с криволинейными распределениями или структурами, похожими на точечные/сетчатые-структуры, что позволяет быстро отделить и придать металлической структуре форму.
Обычные процессы штамповки включают однократную штамповку, непрерывную вырубку, механическую обработку вырубки и формирование массива. Единичная штамповка подходит для обработки металлических деталей с дуговыми-образными распределениями, точечными отверстиями или сетчатыми-структурами. Непрерывное гашение можно разделить на однонаправленный и многонаправленный методы. Разнонаправленная вырубка обычно подходит для обработки больших слоев металла или формирования больших металлических отверстий, а однонаправленная вырубка подходит для обработки нескольких металлических деталей, расположенных друг над другом. Обработка заготовок, также известная как вырубка, в основном включает в себя шлифовку и чистовую обработку деталей из листового металла с целью точного позиционирования и тонкого шлифования. Формование массивов путем объединения существующих штампов позволяет быстро обрабатывать крупные изделия из листового металла с помощью станков с ЧПУ, что делает его особенно подходящим для крупномасштабного-производства аналогичных деталей из листового металла.
Дизайн штампа является важным аспектом штамповки. Для разных форм требуются разные штампы, а точность штампа напрямую определяет точность размеров и качество поверхности штампованных деталей. Зазор матрицы необходимо регулировать в зависимости от толщины и свойств материала. Если зазор слишком велик, после штамповки на изделии появятся большие заусенцы; Если зазор слишком мал, это повлияет на срок службы штампа и, в серьезных случаях, приведет к его повреждению. Обычно штампы, используемые в процессах штамповки, включают круглые, продолговатые отверстия и бобышки. Высота бобышки ограничена и зависит от листового материала, толщины листа и угла скоса бобышки. На бобышках имеются отверстия для отвода тепла и монтажные отверстия. Из-за изгиба расстояние между краем проектируемого отверстия и краем листового материала и кромкой сгиба ограничено.
Особое внимание необходимо уделять выбору материала и настройке параметров процесса в процессах штамповки. Толщина материала должна быть измерена и подтверждена по прибытии, чтобы убедиться, что она находится в пределах разумных допусков. При выборе размеров материала следует учитывать его использование, чтобы обеспечить максимально возможный коэффициент использования. При этом размеры листов одного материала и толщины должны быть одинаковыми. Правильное применение процессов штамповки может значительно повысить эффективность производства и снизить производственные затраты, что делает его одним из важных процессов обработки листового металла.
3. Процесс гибки
Гибка — важный способ достижения трехмерной-формовки при обработке листового металла. Гибочная машина сгибает металлические листы под заданным углом и формой для формирования желаемых структурных особенностей. Этот процесс занимает центральное место в обработке листового металла, поскольку многие изделия требуют изгиба для достижения желаемой формы и структуры. Точность и эффективность процесса гибки напрямую влияют на качество конечного продукта и являются прямым отражением уровня технологии обработки листового металла.
Гибка обычно осуществляется с помощью гибочной машины (также называемой машиной для гибки кромок). Верхнее и нижнее лезвия холодным-прессуют тонкие металлические листы, чтобы деформировать их и получить нужную форму. Процесс гибки требует комбинации штампов разной формы. Эти матрицы делятся на верхние и нижние; разные формы требуют разных штампов, а качество штампов определяет точность размеров гибки. В процессе гибки необходимо тщательно контролировать минимальный радиус изгиба и коэффициент удлинения при изгибе. Если минимальный радиус изгиба слишком мал, пластичность материала при растяжении увеличится, а когда удлинение достигнет предела, материал сломается. На коэффициент удлинения при изгибе влияют различные факторы, такие как тип материала, толщина и ширина V-паза.
Среди широко используемых материалов нержавеющая сталь имеет самый высокий коэффициент удлинения, а алюминиевый лист — самый низкий. Для одного и того же материала разная ширина V-пазов приводит к разным коэффициентам удлинения при изгибе; как правило, более широкая V- канавка приводит к более высокому коэффициенту удлинения. Поскольку листовой металл после изгиба упруго восстанавливается, угол изгиба обычно должен быть меньше требуемого угла изгиба.
Особого внимания в процессе гибки требуют несколько ключевых моментов: толщина материала, радиус гибки, угол гибки и последовательность гибки. Размеры гибки листового металла необходимо рассчитывать на основе таких факторов, как толщина листового металла, угол изгиба и длина гибки. Что касается односторонней-высоты, она зависит от размера гибочной машины и высоты верхнего лезвия; двухсторонняя-высота не должна превышать максимальную одностороннюю-высоту. Помимо ограничения по односторонней-высоте, оно также ограничено нижним краем: высота изгиба < нижнего края. Поскольку детали из листового металла формируются путем изгиба тонкого металлического листа, контакт на загнутой кромке не герметичен и не имеет жесткого соединения. Если не лечить, это повлияет на силу. Обычная обработка - сварка, а технические требования на чертежах включают: приварные углы, приварные углы и закругление.
4. Процесс сварки
Сварка является ключевым процессом в обработке листового металла для соединения деталей и усиления конструкций. Он соединяет две или более металлические детали в единое целое посредством плавления или герметизации. Этот процесс играет решающую роль в обработке листового металла, поскольку многие изделия требуют соединения нескольких деталей из листового металла для формирования полной структуры изделия. Сварка не только обеспечивает прочные соединения между металлическими деталями, но также повышает прочность соединений и улучшает общие характеристики изделия.
Общие методы сварки при обработке листового металла включают сварку в защитном газе, лазерную сварку, контактную сварку, аргонно-дуговую сварку, электросварку, роботизированную сварку и точечную сварку. При сварке в защитных газах и лазерной сварке обычно используется сварочная проволока, но последняя дает более эстетичный сварной шов, хотя и дороже, и оба метода приводят к большей деформации листового металла из-за нагрева. При контактной сварке используется контактный нагрев и давление на верхнюю и нижнюю электродные головки для сварки. Его преимущество в том, что для него не требуется сварочная проволока, а деформация листового металла после сварки минимальна. Если форма свариваемой детали сложная, к форме электродной головки предъявляются высокие требования. Эти различные методы сварки подходят для различных нужд соединения листового металла. Выбор подходящего метода сварки может улучшить качество продукции и эффективность производства.
Процессы сварки имеют два основных применения при обработке листового металла: первое — соединение нескольких деталей из листового металла вместе для достижения цели обработки готовой продукции или сборочных деталей; другой — сваривать края отдельных деталей, чтобы сделать изогнутые края точными и повысить их прочность. Рациональное применение сварочных процессов позволяет значительно повысить конструкционную прочность и устойчивость деталей из листового металла и является важной составляющей технологии обработки листового металла. При выборе сварочных процессов необходимо учитывать такие факторы, как свойства материала, требования к сварке и условия обработки.
5. Процессы обработки поверхности
Обработка поверхности является заключительным этапом обработки листового металла. Он обрабатывает поверхность изделий из листового металла для улучшения их коррозионной стойкости, эстетики и функциональности. Хотя этот процесс не меняет напрямую форму и размер деталей из листового металла, он оказывает решающее влияние на качество и характеристики продукта. Процессы обработки поверхности могут придать изделиям из листового металла насыщенные цвета, хорошую текстуру и отличную коррозионную стойкость, что позволяет им сохранять хорошие характеристики в различных условиях окружающей среды.
Обычные процессы обработки поверхности при обработке листового металла включают напыление, гальванику, анодирование и пескоструйную обработку. Напыление является наиболее распространенным методом обработки поверхности, включая порошковое покрытие и покраску. Порошковое покрытие включает в себя электростатическую адсорбцию порошкового покрытия на поверхности деталей из листового металла, затем плавление и затвердевание порошка посредством высокотемпературной-сушки с образованием твердого покрытия. Порошковое покрытие имеет такие преимущества, как экологичность, устойчивость к коррозии и широкий спектр цветов, и широко используется в бытовой технике, электронике и шкафах связи. В окраске используются жидкие покрытия, которые равномерно наносятся на поверхность деталей из листового металла с помощью распылительного оборудования, а затем высушиваются путем запекания или естественной сушки с образованием защитного слоя. Покраской можно добиться различных цветов и эффектов по мере необходимости, но она не так экологична, как порошковая покраска.
Гальваника — это процесс, при котором слой металла или сплава наносится на поверхность деталей из листового металла посредством электролиза для улучшения их коррозионной стойкости, проводимости или декоративных свойств. Обычные гальванические слои включают цинкование, хромирование и никелирование. Гальваника особенно подходит для деталей из листового металла, требующих высокой коррозионной стойкости, таких как автомобильные детали и электронные разъемы. Анодирование в основном используется для деталей из листового металла из алюминия и алюминиевых сплавов, образуя плотную оксидную пленку на поверхности алюминия электрохимическими методами, улучшая его коррозионную стойкость и износостойкость. Анодирование позволяет добиться различных цветовых эффектов и является важным методом обработки поверхности алюминиевых изделий.
При пескоструйной очистке высокоскоростная-струя песка воздействует на поверхность деталей из листового металла, создавая однородную текстуру поверхности и улучшая ее качество. Пескоструйная обработка не только улучшает внешний вид деталей из листового металла, но и усиливает адгезию последующих покрытий. Пескоструйная очистка делится на сухую пескоструйную очистку и мокрую пескоструйную очистку. Сухая пескоструйная очистка более эффективна, но может вызвать загрязнение пылью; влажная пескоструйная очистка более экологична, но дороже. Помимо вышеперечисленных процессов, обработка листового металла также включает в себя фосфатирование, пассивацию, полировку и волочение проволоки, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и область применения.
На этом мы завершаем наш обмен актуальной информацией о технологиях обработки листового металла. Выбор и применение технологий обработки листового металла требует всестороннего учета различных факторов, включая требования к продукции, свойства материала, объем производства и контроль затрат. Разумный выбор процесса может улучшить качество продукции, снизить производственные затраты и повысить конкурентоспособность предприятия. Инновации и разработки в области технологий обработки листового металла будут стимулировать прогресс всей обрабатывающей промышленности, обеспечивая более высоко-производительную и высококачественную-продукцию из листового металла для различных отраслей промышленности.
