Глава 4Деформировать
Формовка листа и труб
Формовка листа и труб превращает тонкий плоский лист или трубу в 3D-формы без удаления материала. Каждый процесс этой главы изгибает или растягивает металл за пределы упругости, так что он сохраняет новую форму; они различаются тем, что давит: пресс и матрица, вращающийся ролик, жидкость, газ, магнитный импульс, взрыв или лазер.
Главная идея
Представьте, что вы складываете и растягиваете лист кухонной фольги над миской. Листовой металл ведёт себя так же, только нужна гораздо большая сила. Толщина остаётся примерно прежней, поэтому лёгкая прочная оболочка или труба получается из плоской заготовки почти без отходов. Выбор процесса зависит в основном от глубины и сложности формы, количества нужных деталей и того, сколько вы можете потратить на оснастку.
Процессов в этой главе: 10
4.1Гибка листового металлаЛистогибочный пресс сгибает лист по прямым линиямОткрыть урок
4.2ShortШтамповка и глубокая вытяжкаПарные штампы режут и прессуют лист в форму, часто за секундуОткрыть урок
4.3Давильные работыРолик прижимает вращающийся диск к оправкеОткрыть урок
4.4Ротационная вытяжкаРолики вытягивают вращающуюся трубу тоньше и длиннее на оправкеОткрыть урок
4.5ГидроформовкаДавление жидкости вдавливает трубу или лист в матрицуОткрыть урок
4.6Инкрементальная листовая формовкаКруглый инструмент обводит контуры на зажатом листе, без матрицыОткрыть урок
4.7Сверхпластическая формовкаГорячий газ вдувает сверхпластичный лист в одну матрицуОткрыть урок
4.8Электромагнитная штамповкаМагнитный импульс отбрасывает металл на фитинг, без контактаОткрыть урок
4.9Взрывная штамповкаПодводный взрыв вдавливает лист в одностороннюю матрицуОткрыть урок
4.10Лазерное ударное формообразованиеЛазерные импульсы растягивают одну сторону, и плита изгибаетсяОткрыть урокСравнение
| Процесс | Одной строкой | Лучше всего для | Размер партии | Точность |
|---|---|---|---|---|
| 4.1Гибка листового металла | Листогибочный пресс сгибает лист по прямым линиям | Кронштейны, коробки, корпуса | От единичных изделий до массового производства | Около ±0,1–0,5 мм, углы около ±0,5° |
| 4.2Штамповка и глубокая вытяжка | Парные штампы режут и прессуют лист в форму, часто за секунду | Кузовные панели автомобилей, банки, мойки | Массовое производство | Около ±0,05–0,2 мм |
| 4.3Давильные работы | Ролик прижимает вращающийся диск к оправке | Круглые детали: абажуры, купола, посуда | От единичных изделий до средних серий | Около ±0,1–0,5 мм |
| 4.4Ротационная вытяжка | Ролики вытягивают вращающуюся трубу тоньше и длиннее на оправке | Точные тонкостенные трубы и цилиндры | От средних до больших серий | Около ±0,05–0,1 мм |
| 4.5Гидроформовка | Давление жидкости вдавливает трубу или лист в матрицу | Трубы автомобильных рам, детали выхлопа, сложные панели | От средних до больших серий | Около ±0,1–0,3 мм |
| 4.6Инкрементальная листовая формовка | Круглый инструмент обводит контуры на зажатом листе, без матрицы | Прототипы и индивидуальные детали | От единичных изделий до нескольких сотен | Около ±0,5–1 мм |
| 4.7Сверхпластическая формовка | Горячий газ вдувает сверхпластичный лист в одну матрицу | Глубокие сложные авиационные и автомобильные панели | От сотен до нескольких тысяч в год | Несколько десятых миллиметра |
| 4.8Электромагнитная штамповка | Магнитный импульс отбрасывает металл на фитинг, без контакта | Обжатые трубы и соединения, алюминий и медь | От средних до больших серий | Часто около ±0,1 мм |
| 4.9Взрывная штамповка | Подводный взрыв вдавливает лист в одностороннюю матрицу | Очень большие купола и панели | Прототипы, очень малые серии | Хорошо повторяет матрицу; затем обрезается |
| 4.10Лазерное ударное формообразование | Лазерные импульсы растягивают одну сторону, и плита изгибается | Слегка изогнутые толстые авиационные панели, правка | Малые серии | Несколько десятых миллиметра после коррекции |
Данные о точности — типичные порядки величин; подробности даны в каждом уроке.
Как выбирать внутри этого семейства
- Простые изгибы листа: гибка; много одинаковых деталей: штамповка и глубокая вытяжка.
- Круглые детали: ротационная вытяжка для немногих, ротационное выдавливание для точных тонких стенок, штамповка для огромных количеств.
- Трубы сложных форм: гидроформовка; трубы, соединяемые с фитингами: электромагнитная формовка.
- Мало деталей и нет бюджета на матрицы: листовая формовка по точкам, или лазерная ударная формовка для плавных изгибов в толстой плите.
- Глубокие, сложные или очень большие детали малыми количествами: сверхпластичная формовка, или взрывная формовка для самых больших и прочных.
Ключевые слова
- Заготовка
- плоский кусок листа, из которого формуют деталь.
- Штамп (матрица)
- закалённый фасонный инструмент, придающий детали форму.
- Пружинение
- небольшой упругий возврат металла к прежней форме после формовки.
- Фланец
- плоский ободок вокруг сформованной детали, часто обрезаемый.
- Оправка
- фасонная форма, на которую или поверх которой прижимают металл.
- Формуемость
- насколько металл может растянуться, прежде чем слишком истончится или треснет.
- Остаточное напряжение
- напряжение, запертое внутри металла после формовки.
Попробуйте
Пусть ИИ работает в вашей САПР.
Моделируйте детали, создавайте чертежи и автоматизируйте рутину в вашей CAD-системе.