Освоение подшивки листового металла:методы, применение и советы экспертов

Листовой металл широко используется в автомобильной и электронной промышленности. Однако его острые края со временем могут деформироваться и представлять угрозу безопасности. Чтобы решить эту проблему, края часто сгибают в процессе, известном как подшивка листового металла.

В этой статье объясняется, что такое подшивка, как она выполняется, виды подшивки и их основные применения в различных отраслях.

Сшитая одежда имеет складки по бокам, чтобы предотвратить коробление и разрыв. Точно так же тонкий листовой металл сгибают, чтобы скрыть заусенцы и повысить прочность и коробление металла.

Подшивка листового металла — это тип изготовления листового металла , при котором тонкий лист сгибается и складывается сам на себя. Изгиб может иметь закрытую форму, полностью касающуюся металлической поверхности, или быть открытым с небольшой полостью между ними.

Основная цель подшивки — придать конструкции прочность и долговечность. Поскольку открытый край листового металла загнут, риск развития трещин и коробления на концах минимален. Кроме того, изгиб листового металла повышает эстетическую привлекательность. Необработанный край, острый и трудно поддающийся полировке, становится более гладким и идеальным для полировки, если его сложить по дуге.

Для подшивки подходит только листовой металл большой толщины (более тонкие листы <=0,125 дюйма). Листы малой толщины (более толстые) склонны к разрушению при изгибе.

Подшивка листового металла — это многоэтапный процесс, выполняемый в промышленности следующим образом:

Шаг 1. Выбор материала

Выбор материала имеет решающее значение, поскольку не все типы листового металла подходят для подшивки. Некоторые распространенные варианты:

• Нержавеющая сталь:  Известен своей прочностью и долговечностью, подходит для тяжелых условий эксплуатации, но с ним сложно работать.
• Холоднокатаная сталь :Обеспечивает прочность и гибкость без необходимости защитного покрытия.
• Алюминий:  Легкий и устойчивый к коррозии, идеально подходит для многих применений, но более мягкий и быстро изнашивается.
• Медь и латунь :уникальные цвета и отделка, которые добавляют эстетической привлекательности, но являются мягкими и подходят не для всех применений.

Шаг 2. Проектирование и подготовка

Доступны различные типы кромок, каждый из которых подходит для различной толщины материала и особых требований. Например, закрытой кромки может быть достаточно для простой, эстетичной кромки, но для алюминия может потребоваться каплевидная кромка из-за его структурных свойств.

Шаг 3. Отмечаем линию сгиба

Отметьте линию, где край нужно загнуть. Обычно длина полки должна в четыре раза превышать толщину листа.

Шаг 4. Начальный изгиб

Перед формированием кромки слегка согните лист под острым углом с помощью металлического формовочного инструмента или листогибочного тормоза. При использовании процесса рулонной подшивки пропустите этот шаг.

Шаг 5. Формируем подгибку

После первоначального изгиба используйте пресс, чтобы полностью выровнять изгиб. При необходимости вставьте прокладку, в зависимости от типа подгиба.

Шаг 6. Последние штрихи и проверка

Отполируйте и разгладьте закругленный край. Осмотрите готовую деталь на наличие повреждений или деформаций с помощью микрометра или любого другого калибра, чтобы убедиться в правильной ширине и толщине подгиба.

Фланец не всегда находится под углом 180 градусов и касается самого листового металла. Он может иметь разную геометрию. Исходя из этого, существуют разные типы металлической кромки:

Плоский или закрытый край

Закрытый край, самый популярный тип, также известен как мятый край. В этом случае возвратный фланец расположен под углом 180 градусов к листовому металлу, без зазора между ними.

Плоский профиль легко изготовить:сначала согните край листового металла на 145 градусов, а затем разровняйте его прессом. Обычно применяется в корпусах бытовой техники и автомобильных деталях, где требуется гладкая круглая кромка.

Плоский край совместим с металлами разной толщины и материалами. Профиль идеально подходит для материалов толщиной от 0,40 до 0,125 дюйма.  При толщине более 0,125 дюйма (3 мм) лист может сломаться при изгибе. Алюминий также не подходит для закрытой подшивки.

Открытый край

Открытый подол немного похож на закрытый. Возвратный фланец расположен под углом 180 градусов к листовому металлу, но между ними имеется воздушный зазор.

Для создания лист сгибают примерно на 145 градусов. Затем ставим прокладку, и расплющиваем ее прессом, прокладкой внутрь. Обычно зазор составляет 0,06, 0,09, 0,125 и 0,250 дюйма.

Открытая кромка идеально подходит для использования в качестве ручек и ручных приложений, а также для материалов толщиной менее 0,125 дюйма. Однако это также ограничено материалом толщиной в пределах 0,125 дюйма.  

Каплевидный край

Каплевидный низ имеет закрытый профиль, напоминающий форму слезы. Возвратный фланец изгибается на 180 градусов, образуя петлю. Чтобы сформировать этот профиль, сначала согните лист более чем на 90 градусов, а затем прокатайте его с помощью металлического подшивочного инструмента. Здесь диаметр петли должен быть как минимум равен толщине листового металла.

Каплевидная кромка предназначена для хрупких и менее гибких материалов, которые не могут подвергаться плоской или закрытой кромке, например алюминия. Они считаются превосходными из-за своей устойчивости к деформации. Однако их производство немного дороже из-за индивидуальной настройки и квалифицированной рабочей силы.  

Кромка веревки

Веревочный край по внешнему виду похож на каплевидный край, но возвратный фланец плоский с одного конца. Чтобы создать веревочную кромку, кромку сначала создают как открытую кромку, а затем прижимают. Подобно каплевидной кромке, этот тип подходит только для менее пластичных материалов.  

Существует два способа выполнения операции подшивки металла:

Процесс подшивки

Процесс штамповки — это традиционный метод сгибания необработанных кромок листового металла. В этом методе используется правочная матрица и пресс для придания формы металлу по всей его длине под заданными углами.

Подшивка штампа происходит в два этапа. Они начинают с предварительной подшивки, при которой кромка сгибается до первоначального угла, например, 145 градусов, с помощью листогибочного тормоза. Окончательная подшивка полностью выравнивает лист и завершает форму подгиба, используя другую часть того же инструмента для подшивки листового металла.

Этот процесс в основном используется для производства плоских простых панелей и не является гибким, когда дело доходит до обработки сложных форм. Хотя первоначальные инвестиции в оборудование для штамповки и кромки высоки, оно обеспечивает малое время цикла, что делает его вполне подходящим для массового производства.

Процесс валковой подшивки

Рулонная подшивка — это сложный процесс, в котором для сгибания кромок листового металла используются роботы или ручные машины, оснащенные роликами. Ролики перемещаются по краям, методично сгибая их под нужным углом в несколько приемов. Во время этого процесса ориентацию листа можно время от времени менять, чтобы согнуть его в соответствии с проектом. Такая гибкость делает его идеальным для деталей различной и сложной геометрии.

Хотя подшивка позволяет быстро переключаться между различными производственными задачами, благодаря быстрой корректировке программирования она особенно экономична. Он может эффективно справляться как с небольшими, так и с большими объемами задач.

Кроме того, затраты на инструмент для подшивки роликами значительно ниже, чем для подшивки штампами, но время цикла немного больше из-за постепенного характера гибки с помощью подшивочных роликов.

Советы по успешному подшиванию

Добавление подшивки листового металла имеет как эстетические, так и структурные преимущества. Однако сложность процесса требует особой осторожности. В противном случае вместо пользы это может принести вред.

Правильный выбор материала

Выбор материала имеет решающее значение, поскольку не все материалы достаточно пластичны, чтобы выдерживать изгиб. Некоторые материалы, например чугун, могут сломаться при изгибе. Такие материалы, как алюминий, обычно подходят только для плоских швов. Листовой металл низкой толщины (более 0,125 дюйма) также склонен к разрушению.

Точная подготовка и измерение

Край сгиба должен иметь стандартную длину и радиус, иначе он может сломаться. Стандартная длина фланца должна в четыре раза превышать толщину металла (при открытом подгибе), а диаметр (в случае закрытого подгиба) должен быть как минимум равен толщине материала.

Используйте подходящие инструменты

Процесс подшивки необходимо выполнять с использованием гибочных инструментов:листогибочного тормоза или подшивочного ролика. Для простой плоской подшивки или массового производства используйте листогибочный пресс. Подшивочный роликовый костюм имеет сложную геометрию.

Техника постепенного изгиба

Для достижения эффективных результатов используйте двухэтапную технику сгибания. Начните со сгибания металла под острым углом в V-образной матрице. Затем завершите процесс, разгладив его прессом. Такой постепенный подход помогает снизить нагрузку на материал, снижая риск повреждения.

Подшивка — популярный метод гибки благодаря множеству преимуществ:

• Улучшенная структурная целостность

Подшивка усиливает листовой металл за счет загиба его краев, что удваивает толщину материала в критических точках. Это не только повышает прочность и долговечность металла, но и снижает риск деформации под действием напряжения или нагрузки.

• Повышенная эстетическая привлекательность

Полировка и обработка необработанного края листового металла может быть сложной, а иногда и неосуществимой задачей. Эти острые края также представляют угрозу безопасности. Подшивка позволяет получить гладкий закругленный край, который легче полировать, что повышает общую эстетическую привлекательность металлического компонента.

• Повышенная устойчивость к износу и повреждениям

Необработанный листовой металл с тонкими краями подвержен деформации и износу. В сложенном состоянии тонкие края становятся вдвое толще, что повышает их устойчивость к физическим повреждениям. Этот процесс эффективно герметизирует края, уменьшая воздействие факторов окружающей среды, которые могут привести к коррозии и износу.

Помимо множества преимуществ, у этого процесса есть и несколько недостатков:

• Требуется специальное оборудование и инструменты

Подшивку листового металла невозможно выполнить обычными гибочными или механическими инструментами; для этого требуется специальный подшивочный пресс или роликовая установка. Это специализированное оборудование стоит дороже по сравнению со стандартными инструментами.

• Длительный процесс

Процесс подшивки включает в себя ряд этапов:от предварительного подшивания до окончательного выравнивания, каждый из которых требует времени. Этот многоэтапный процесс увеличивает время производства.

• Сложность и требования к навыкам

Подшивка требует внимания к деталям на каждом этапе:от первоначального проектирования и стандартных размеров изгибов до окончательной отделки металла. Эта сложность требует квалифицированных операторов со специальной подготовкой и знаниями в области металлообработки.

Подшивка находит свое применение в тех областях, где необходимо придать жесткость краям листового металла, скрыть дефекты или соединить два листа без крепежа. Некоторые приложения:

Промышленность Приложения Автомобильная промышленностьКапоты, крышки багажников, двери, крыльяПроизводство бытовой техникиХолодильники, духовки, стиральные машины, сушилкиПроизводство мебелиСтолы, стеллажи, шкафыСтроительствоМеталлические двери, окна, рамыАэрокосмическая промышленностьАвиационно-космическая промышленностьПанели самолетов, двериКорпусы для электроникиКорпусы и корпуса для электроники

Подшивку часто путают с двумя похожими процессами обработки металлов давлением:швом и подрезкой металла. Однако он отличается от этих двух.

Подшивка листового металла или фальцевание

При подшивании листовой металл складывается сам на себя, с полостью между ними или без нее. Он может иметь различное поперечное сечение в зависимости от типа подола. Основная цель подшивки металла — укрепить края металла и улучшить структурную целостность материала.  

Конструкция фальцовки листового металла по форме похожа на открытый подгиб – такое же П-образное сечение. Однако его цель — герметизировать и соединить края двух отдельных кусков листового металла.

Подрезка листового металла или подгибка листового металла

Подшивка предполагает складывание края листового металла обратно на себя, создавая единую кривую, которая укрепляет и сглаживает край. С другой стороны, подсечка (или излом) предполагает создание двух противоположных изгибов листового металла близко друг к другу, что приводит к Z-образному смещению, которое облегчает сборку деталей.

Целью края является долговечность и внешний вид кромки, а выступы улучшают сборку и посадку металлических компонентов.

Заключение

Листовой металл по своей природе хрупкий и склонен к изгибу. Операция подшивки, выполняемая с помощью специализированных инструментов, повышает прочность за счет увеличения толщины по краям вдвое. Такое складывание также скрывает дефекты и облегчает полировку кромок, улучшая тем самым общий внешний вид детали. Подшивка в первую очередь улучшает структурную целостность и внешний вид, но открытые подшивки также могут служить в качестве швов.

Если вы хотите проектировать детали из листового металла и вам нужны услуги плазменной, лазерной резки или гибки. Затем выберите услуги RapidDirect по изготовлению листового металла для всех ваших потребностей:от мелкосерийных сложных компонентов до массового производства. Мы можем удовлетворить ваши требования с помощью команды опытных производителей, которые придерживаются самых высоких стандартов качества, обеспечивая точность каждой изготовленной детали. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать!

Часто задаваемые вопросы

Какова типичная длина кромки листового металла?

Обычно подшивка выполняется на листовом металле толщиной от 0,040 до 0,125 дюйма.  При открытых швах обратная длина подгиба обычно в 4 раза превышает его толщину. Тогда как в закрытых рубцах она в 6 раз превышает толщину металла. Таким образом, его максимальная длина составляет 0,75 дюйма.

Какова рекомендуемая длина подгиба листового металла?

Чтобы создать открытый подгиб, длина подгиба должна быть в пределах от 0,16 до 0,5 дюйма в зависимости от толщины листового металла. При закрытых краях длина должна находиться в пределах от 0,24 до 0,75 дюйма.

Какова цель подшивки?

Целью подшивки является улучшение структурной целостности и долговечности листового металла путем предотвращения его деформации и коррозии. Загнутый край легко полируется, что улучшает общий внешний вид детали.   

Какую длину можно получить, освободив кромку листового металла?

Это зависит от толщины листа и типа подгиба. Например, если вы отпустите плоскую кромку листового металла толщиной 0,125 дюйма, длина увеличится на 0,5 дюйма (4 x 0,125).