Топ-5 технологий формовки листового металла и их ключевые применения

Нельзя отрицать, что листовой металл играет ключевую роль в проектах во множестве отраслей. Листовой металл обычно изготавливается из стали или алюминия и как правило принимает тонкую и плоскую форму. Несмотря на это, изменения листового металла обычны — и необходимы — в зависимости от приложения. И здесь вступает в игру формовка деталей из листового металла.

Листовой металл широко используется благодаря своей формовочности, вязкости и тензильной природе. Производители таким образом имеют центральную цель: манипулировать вязкими металлами соответствующим образом, сохраняя структурную целостность. Манипуляция достигается множеством способов и к множеству допусков. Эта статья разберет некоторые процессы формовки листового металла и их актуальность в конкретных отраслях.

Гибка листового металла

Как можно ожидать, гибка подразумевает изменение формы листового металла при приложенном давлении. Делать это вручную обычно невозможно, и поэтому промышленные методы становятся необходимыми для достижения желаемых форм. Производители используют разные типы прессов для достижения этого, такие как высокопрочные станки рулонной формовки. Они также должны иметь глубокое знание физических свойств своего материала, чтобы избежать повреждений или чрезмерного прогиба в процессе обработки.

Пресс-сгибатели и прессовые станки идеальны в этих ситуациях. Гидравлические, пневматические, механические или электрические силы могут применяться к разным местам вместе с листом. Эти, в паре с формовочной матрицей, помогают металлу достичь предполагаемой формы. Металл под рукой определит, сколько силы применяется, а также её направление.

Пресс-сгибатели удобны, так как комбинации штампа и матрицы обширны. Они подходят для многочисленных типов работ.

Применения

Гибка листового металла незаменима для автомобильного производства. Сегодня автомобили не просто коробки с четырьмя колесами, и углы панелей имеют определенный радиус, что помогает создать визуальную согласованность. В случае опорных колонн, гибка листового металла формирует мост между эстетикой и безопасностью пассажиров.

В архитектуре ключевой фокус современного строительства — поток. Мягкие кривые и геометрические структуры — как внутренние, так и внешние — являются отличительными чертами параметрического дизайна.

Любое приложение, требующее уникальной формы, будет полагаться на процессы гибки. Еще один заметный пример — аэрокосмическая отрасль. Производители обычно изготавливают пассажирские и военные самолеты из алюминиевых и титановых сплавов. Эти металлические соединения высоко гибки и сохраняют свои формы (так называемая «память формы»). Такие атрибуты необходимы для изогнутых структур вроде фюзеляжей, крыльев и двигательных навесов.

Загибание краев (Curling) листового металла

Не путайте с гибкой, загибание краев фокусируется на исправлении несовершенств, вытекающих из производства листа. Листовой металл режется на различные заранее определенные размеры в процессе производства. Хотя инструментарий может эффективно создавать точные (прямые) края, есть существенный недостаток: заусенцы. Как резка дерева остро производит шероховатые края, то же происходит со сталью и алюминием.

Заусенцы не просто риск для безопасности — эти острые края вызывают проблемы с допусками, которые могут потенциально препятствовать посадке и качеству продукта позже. Кроме того, тип остатков под названием «шлак» образуется при определенных процессах резки. эти брызги остывшего металла должны быть удалены. Специальные дебурринговые машины делают это, в то время как шлифовальные станки сглаживают любые опасные артефакты.

Применения

Загибание краев имеет широкое значение во множестве отраслей. Рассмотрите современный архитектурный дизайн, где панели должны встречаться чисто и бесшовно. То же касается автомобильных приложений — особенно кузовных работ вроде дверей и крыльев. Это не только общие точки контакта для владельцев или прохожих. Отделленные края повышают общее впечатление качества, мастерства и гармонии в данном дизайне.

Вытягивание (Ironing) листового металла

Когда равномерность первостепенна, компании обычно прибегают к вытягиванию. Этот процесс подразумевает взятие неравномерно толстого куска листового металла и создание равномерной толщины от края до края. Давление требуется на каждой стороне листа, которое применяется прогрессивно двумя противоположными матрицами; штамп заставляет лист пройти сквозь до завершения.

Вытягивание также связано с глубоким вытягиванием (deep drawing), которое опирается на направленное давление для растяжения листа металла. Прикрепленный штамп облегчает это, давя между двумя держателями, удерживающими лист на месте. В отличие от гибки, фокус не обязательно на формовке. Глубокое вытягивание направлено на изменение высоты или толщины металлической стенки.

Применения

Вытягивание и глубокое вытягивание имеют большое значение в автомобильной отрасли. Эти процессы используются для формирования кузовных панелей, обеспечивая, что согнутые детали не будут неравномерными. Также называемое штамповкой, глубокое вытягивание помогает сделать следующее:

• Компоненты управления двигателем
• Цилиндры
• Рамы и подвесные компоненты
• Уплотнения

Оба процесса также необходимы в напиточной отрасли, потому что банки для напитков имеют требуемую толщину по своим стенкам. Они должны быть адекватно прочными и одинаково размерными для упаковки и демонстрации. Процесс вытягивания гарантирует, что слабости, вытекающие из тонких точек, устранены.

Однако варианты обширны. Список совместимых металлов длинный, потому что вытягивание и глубокое вытягивание используют острое давление. Алюминий, сталь (низко- или высокоуглеродистая), латунь и другие сплавы хорошо реагируют на эти техники.

Лазерная резка листового металла

Компании теперь используют мощные приложения, такие как Fusion 360 от Autodesk, в современных производственных рабочих процессах. Появление CAD и CAM раскрыло лазерную резку — точный процесс формовки листового металла, который напрямую влияет на размер и силуэт листа.

Фабриканты предпочитают лазерные методы за их гранулярный контроль, скорость и соответствие предпрограммированным чертежам резки. Например, лазерный резак может следовать инструкциям на основе схем для достижения желаемого результата. ЧПУ-станки делают это возможным.

Хотя не устраняя проблему полностью, лазерные резаки производят меньше заусенцев, чем металл-на-металл процессы резки. Однако неправильно откалиброванные лазеры (плохой фокус, выравнивание, мощность луча или скорость) могут вызывать заусенцы. Другие процессы формовки могут потребоваться для решения этого.

Применения

Любое приложение, требующее точно сформированного листового металла, выиграет от лазерной резки. Факт остается, что немного листов металла сразу подойдут для приложения без модификации. Однако, чтобы привести один пример, лазерная резка полезна в художественной отрасли, где точные вырезы могут повысить визуальный флэр продукта. Автопроизводители также могут использовать лазерную резку для изготовления множества внутренних и внешних деталей.

Пробивка (Punching) листового металла

Процесс пробивки довольно прямолинеен. Штамп и матрица объединяются, чтобы образовать отверстия определенных форм в листовом металле. Конечная цель — изготовить лист с точными пробивками, меняя его исходную форму под дизайн. Удаленный материал перерабатывается или утилизируется.

Процесс бланкирования (blanking) — производное — также опирается на пробивку. Однако материал, извлеченный из исходного листового металла, является приза.

Применения

Пробивка и бланкирование используются для производства множества разнообразных, конкретно оформленных компонентов. Автомобили, например, требуют множество прокладок, которые держат жидкости в своих правильных каналах. В частности, прокладки головки блока цилиндров имеют точные вырезы для масляных каналов цилиндров, самих цилиндров и общей формы блока двигателя.

Компании также могут использовать эти процессы для формирования компонентов электроинструментов и электронных компонентов. Производители, выпускающие микроэлектронику в масштабе, могут создавать множество деталей из одного куска листового металла с помощью этих методов.

Рабочая область листового металла Autodesk Fusion 360 позволяет создавать тела листового металла и производить производственные данные для деталей из листового металла. Скачайте Fusion 360, чтобы испытать комплексный рабочий процесс листового металла для вашего следующего проекта.