Чертеж профилегиба с размерами: Профилегиб своими руками: чертежи, размеры, (35 фото)

Введение в листовой металл

Эти основные рекомендации по изготовлению листового металла включают в себя важные соображения, помогающие улучшить технологичность деталей, улучшить внешний вид, и сократить общее время производства.

Основные принципы

Изготовление листового металла — это процесс формирования деталей из металлического листа путем штамповки, резки, штамповки и гибки.

Файлы 3D CAD преобразуются в машинный код, который управляет станком для точной резки и формовки листов в конечную деталь.

Детали из листового металла известны своей долговечностью, что делает их идеальными для конечного использования (например, шасси). Детали, используемые для прототипов небольшого объема и крупносерийного производства, являются наиболее рентабельными из-за больших затрат на первоначальную установку и материалы.

Поскольку детали изготавливаются из одного листа металла, конструкции должны иметь одинаковую толщину. Обязательно соблюдайте конструктивные требования и допуски, чтобы детали соответствовали проектным замыслам, и разрезайте листы металла 

ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ

Гибка

Гибка — это процесс, при котором к листовому металлу прикладывается усилие, которое заставляет его изгибаться под углом и придавать желаемую форму. Изгибы могут быть короткими или длинными в зависимости от

Гибка выполняется листогибочным прессом, который может загружаться автоматически или вручную. Гибочные прессы доступны в различных размерах и длинах (20-200 тонн) в зависимости от требований процесса.

Листогибочный пресс содержит верхний инструмент, называемый пуансоном, и нижний инструмент, называемый штампом, между которыми помещается листовой металл.

Лист помещается между ними и удерживается на месте упором. Угол изгиба определяется глубиной, на которую пуансон вдавливает лист в матрицу. Эта глубина точно контролируется для достижения необходимого изгиба.

Стандартные инструменты обычно используются для пуансона и штампа. Инструментальный материал включает, в порядке возрастания прочности, твердую древесину, низкоуглеродистую сталь, инструментальную сталь и карбидную сталь.

Детали, подлежащие гибке, поставляются в виде плоских шаблонов с информацией о гибке.

После того, как лазер вырезал плоские детали, их можно отправить на гибку. Листогибочный пресс превращает развертку в изогнутую деталь.

Критические размеры

Ниже приведены некоторые термины, используемые в листовом металле. Проектировщики должны придерживаться руководящих принципов машинного оборудования при проектировании для гибки. Этими параметрами можно охарактеризовать изгибы. Некоторые критические размеры, которые необходимо учитывать при настройке листового металла в программном обеспечении САПР, включают толщину листового металла, коэффициент k и радиус изгиба. Необходимо проверить, соответствуют ли эти факторы инструментам, которые будут использоваться в производстве. В этом руководстве приводятся важные рекомендации по правильной практике проектирования.

Линия сгиба – Прямая линия на поверхности листа по обе стороны от сгиба, определяющая конец ровной полки и начало сгиба.

Радиус сгиба – Расстояние от оси сгиба до внутренней поверхности материала, между линиями сгиба.

Угол изгиба — угол изгиба, измеренный между изогнутой полкой и ее исходным положением, или как внутренний угол между перпендикулярными линиями, проведенными из линий изгиба. Иногда указывается как внутренний радиус изгиба. Внешний радиус изгиба равен внутреннему радиусу изгиба плюс толщина листа.

Нейтральная ось — Место на листе, которое не растягивается и не сжимается и поэтому остается постоянной длины.

К-фактор – Положение нейтральной оси в материале, рассчитываемое как отношение расстояния нейтральной оси T к толщине материала t. К-фактор зависит от нескольких факторов (материал, операция гибки, угол изгиба и т. д.) и превышает 0,25, но не может превышать 0,50. К-фактор = Т/т

Припуск на сгиб – Длина нейтральной оси между линиями сгиба или длина дуги сгиба. Допуск на изгиб, добавленный к длинам полки, равен общей длине плоской части.

Коэффициент К

Коэффициент К представляет собой отношение нейтральной оси к толщине материала.

Важность К-фактора при проектировании листового металла

К-фактор используется для расчета развертки, поскольку он связан с тем, насколько материал растягивается во время гибки. Поэтому важно иметь правильное значение в программном обеспечении САПР. Значение К-фактора должно быть в пределах 0 – 0,5. Чтобы быть более точным, К-фактор можно рассчитать, взяв среднее значение 3 образцов из изогнутых деталей и подставив измерения допуска на изгиб, угла изгиба, толщины материала и внутреннего радиуса в следующую формулу:

Здесь показаны некоторые основные значения К-фактора. Используйте их в качестве ориентира.

Толщина стенки

Детали должны иметь одинаковую толщину стенки по всему периметру. Как правило, толщина от 0,9 мм до 20 мм может быть изготовлена ​​из листа (<3 мм) или пластины (> 3 мм), но этот допуск зависит в основном от детали.

При рассмотрении толщины листового металла рекомендуется использовать один лист с пуансонами (отверстиями). Некоторые элементы, такие как зенкеры, выполнимы, но зенковки и другие элементы механической обработки трудно изготовить, поскольку они требуют последующей обработки.

ИЗГИБ

Радиус изгиба

Гибочные прессы для листового металла используются для гибки материала в детали требуемой геометрии. Изгибы, находящиеся в одной плоскости, необходимо проектировать в одном направлении, чтобы избежать переориентации деталей и сэкономить деньги и время.

Сохранение постоянного радиуса изгиба также сделает детали более экономичными. Толстые детали имеют тенденцию становиться неточными, поэтому их следует по возможности избегать. Маленькие изгибы в большие.

Постоянная ориентация

Непостоянная ориентация

Пружинящая пружина

При гибке листового металла остаточные напряжения в материале вызывают небольшое пружинение листа после операции гибки. Из-за этого упругого восстановления необходимо точно согнуть лист, чтобы получить желаемый радиус изгиба и угол изгиба. Окончательный радиус изгиба будет больше первоначально сформированного, а окончательный угол изгиба будет меньше. Отношение конечного угла изгиба к начальному углу изгиба определяется как коэффициент пружинения KS. Величина пружинения зависит от нескольких факторов, включая материал, операцию гибки, начальный угол и радиус изгиба.

Размеры:

Во избежание поломки или деформации деталей убедитесь, что внутренний радиус изгиба не меньше толщины материала углы изгиба обычно приемлемы в промышленности. Длина фланца должна быть не менее чем в 4 раза больше толщины материала.

Эмпирическое правило
Рекомендуется использовать одинаковые радиусы для всех изгибов, а длина полки должна как минимум в 4 раза превышать толщину материала.

Минимальный изгиб, r

Требования к минимальному радиусу изгиба могут различаться в зависимости от применения и материала. Для аэрокосмических и космических приложений значения могут быть выше. Когда радиус меньше рекомендуемого, это может вызвать проблемы с потоком материала в мягком материале и трещины в твердом материале. В таких случаях также могут возникать локальные сужения или переломы. Рекомендуется, чтобы минимальный внутренний радиус изгиба был как минимум в 1 раз больше толщины материала.

Минимальная длина фланца, b

Это минимальная длина изгиба. Изгиб должен поддерживаться на всем пути, пока изгиб не будет завершен, фланец должен быть достаточно длинным, чтобы достигать верхней части штампа после его полного формирования. Операторы тормозного пресса должны знать минимальную длину фланца для своего инструмента, прежде чем пытаться выполнить изгиб, который может не сработать, и, хотя можно рассчитать минимальную длину фланца, имея под рукой диаграмму усилия на изгиб в воздухе, что, безусловно, делает его более удобным.

Толщина материала, т

Толщина материала не пропорциональна тоннажу, как V-образное отверстие. Удвоение толщины не означает удвоение тоннажа. Вместо этого изгибающая сила связана с квадратом толщины. Это означает, что при увеличении толщины материала вдвое требуемый тоннаж увеличивается в 4 раза.

Длина заготовки, л

Как и в случае v-образного отверстия, требуемый тоннаж напрямую зависит от длины заготовки. Удвоение рабочей длины означает удвоение необходимого тоннажа. Следует отметить, что при гибке коротких деталей длиной менее 3 дюймов требуемый тоннаж может быть меньше, чем тот, который пропорционален его длине. Зная это, можно предотвратить повреждение штампа.

Таблица гибки ВВС

Таблица гибки ВВС представляет собой таблицу, показывающую тоннаж, используемый для гибки листового металла различной толщины. Это полезно для проектировщиков листового металла, так как определяет радиус изгиба и инструменты, которые будут использоваться для различных толщин. Он показан здесь для мягкой стали. Конструкторы могут использовать это в качестве ориентира при расчете минимально возможной длины фланца с помощью инструментов для различных V-образных блоков, а также радиуса изгиба. Следующие диаграммы основаны на руководстве по изгибам Armada Air Force.

Разгрузка изгиба

Если изгиб сделан близко к краю, материал может порваться, если не будет обеспечена разгрузка изгиба.

Изгиб 1 показывает рельеф надрыва.

Изгиб 2 показывает прямоугольный рельеф, вырезанный в детали, глубина рельефа должна быть больше радиуса изгиба. Ширина рельефа должна быть равна толщине материала или больше.

Снятие напряжения сгиба используется там, где сгиб выходит на ребро. Рельефная выемка добавлена ​​для предотвращения разрыва. Глубина сгибов не должна превышать толщину материала плюс радиус изгиба.

Высота изгиба

Высота изгиба Высота изгиба листового металла должна быть как минимум вдвое больше толщины листового металла плюс радиус изгиба

H=2t + r

Если высота изгиба слишком мала, это приведет к деформации и низкое качество гибки.

Формирование ближних отверстий

Когда изгиб сделан слишком близко к отверстию, отверстие может деформироваться. Отверстие 1 показывает отверстие, которое из-за этой проблемы стало каплевидным.

Чтобы сократить расходы на пробивку отверстий или сверление во время дополнительной операции, можно использовать следующие формулы для расчета минимального требуемого расстояния:

Для паза или отверстия диаметром < 25 мм минимальное расстояние до центра отверстия 2:

D = 2t + r

Согласно эмпирическому правилу расстояние от края материала до низа выреза должно быть равно минимальной длине полки, как указано в таблице силы изгиба на воздухе

D = 2,5t + р

При использовании штамповочного пресса или лазерной резки отверстия никогда не должны быть меньше толщины материала.

Минимальное расстояние от выдавленного отверстия до кромки детали

Выдавливание металла является одним из самых экстремальных применений при прессовании и создает большое трение и тепло. Если выдавленное отверстие находится слишком близко к краю детали, это может привести к деформации или разрыву металла. Рекомендуется, чтобы минимальное расстояние между выдавленными отверстиями и кромкой детали было не менее трехкратной толщины листа.

Минимальное расстояние между выдавленными отверстиями

Между двумя выдавленными отверстиями в конструкциях из листового металла должно соблюдаться определенное расстояние. Если выдавленные отверстия расположены слишком близко, это может привести к деформации металла. Рекомендуется, чтобы минимальное расстояние между двумя экструдированными отверстиями в шесть раз превышало толщину листового металла.

Минимальный диаметр отверстия

Диаметр отверстия в листовой детали не должен быть очень маленьким, маленькие отверстия создаются прошивкой и для изготовления маленьких отверстий требуются пуансоны небольших размеров. Небольшой размер отверстия в листовом металле требует пробивного инструмента меньшего размера, что может привести к поломке во время операции. Рекомендуется, чтобы диаметр отверстия был равен или больше толщины листового металла.

Лазерная резка

Лазерная резка – вид производства, в котором используется лазер для резки различных металлов. Лазер имеет луч высокой энергии, который легко прожигает материал. Лазерная резка может использоваться для таких материалов, как металл, алюминий, пластик, дерево, резина и т. д. Лазеры используют компьютерное программирование с числовым программным управлением (ЧПУ) для определения формы и положения вырезов. Лазерная резка возможна при толщине материала до 20 мм. Есть преимущества и недостатки в использовании лазерной резки. СО2-лазеры более традиционны и могут резать более толстые материалы, но не обеспечивают такого точного реза, как волоконные лазеры. Волоконные лазеры обычно могут резать более тонкие материалы и имеют гораздо более высокую скорость резки, чем CO2.

Преимущества и недостатки

Преимущества лазерной резки по сравнению с механической резкой включают в себя лучшую фиксацию заготовки, меньшее загрязнение заготовки, лучшую точность и меньшую вероятность коробления, поскольку зона термического воздействия мала. Некоторые недостатки заключаются в том, что лазерная резка не всегда хорошо режется с некоторыми материалами (например, не со всем алюминием) и не всегда стабильна. Несмотря на недостатки, лазерная резка является высокоэффективной и экономичной.

Допуски

Общие допуски

Если заказчик не предоставил чертеж или спецификацию, мы изготовим изделие по образцу в соответствии со спецификациями, указанными здесь. По умолчанию острые края будут сломаны и зачищены. Критические края, которые необходимо оставить острыми, следует отметить и указать на отпечатке.

Ограничения по материалам

Материалы, которые не подходят для лазерной резки, включают зеркальные или отражающие материалы, плиты Masonite, композиты, содержащие ПВХ.

Допустимые материалы

Обычно для лазерной резки подходят следующие материалы: металл, нержавеющая сталь, алюминий определенной толщины, дерево и некоторые пластмассы.

Локальное закаливание

Локальное упрочнение происходит на кромках, где разрезал лазер. Эта закалка обеспечивает прочный и гладкий край без необходимости финишной обработки после использования лазерной резки. В углеродистой стали чем выше прокаливаемость, тем выше ЗТВ. Деформация от лазерной обработки является результатом резкого повышения температуры материала вблизи зоны резки. Искажение также создается быстрым затвердеванием зоны резания. Кроме того, искажение также может быть связано с быстрым затвердеванием материала, оставшегося по бокам разреза.

При лазерной резке часть материала выжигается, когда лазер прорезает, оставляя небольшой зазор. Этот «зазор» известен как лазерный пропил и составляет от 0,08 до 0,45 мм в зависимости от типа материала, толщины и других условных факторов. Минимальное расстояние 1-2 мм между деталями должно быть оставлено во избежание случайного перекрестного разреза.

Также рекомендуется держать детали на расстоянии 2-5 мм от края материала из-за того, что некоторые листы деформированы или немного отличаются по размеру. Всегда следует вырезать детали по границе размера листа и не использовать края листа в качестве границы.

ДОПУСКИ

Толщина стенки

Поскольку детали из листового металла изготавливаются из одного листа металла, толщина стенки детали должна быть одинаковой. Возможно изготовление деталей из листового металла толщиной от 0,9 мм до 20 мм.

Диаметр отверстия

При проектировании деталей для лазерной резки нельзя делать отверстия меньше толщины материала.

Отводы

Изгибы листового металла производятся с помощью тормозов для листового металла. Допуск +/- 1 градус для всех углов изгиба. Доступны другие стандартные радиусы изгиба, некоторые из которых добавят дополнительную стоимость вашей детали:

0,9 мм – 1,2 мм
1,8 мм – 2,4 мм
3,8 мм – 5,0 мм
7,5 мм – 10 мм
15 мм – 20 мм

Руководство по элементам скручивания

Скручивание листового металла — это процесс добавления полого круглого валика к краю листа. Загнутая кромка
обеспечивает прочность кромки и делает ее безопасной в обращении. Кудри чаще всего используются для удаления резкого
необработанный край и сделать его безопасным для обработки. Рекомендуется следующее: Внешний радиус завитка должен быть не менее чем в 2 раза больше толщины материала.

Размер отверстия должен быть не меньше радиуса завитка плюс толщина материала от закругления. Изгиб должен быть не меньше радиуса изгиба плюс шестикратная толщина материала элемента изгиба

Зенкованные отверстия

После лазерной резки возможны обработанные и формованные зенковки. Механически обработанные встречные раковины создаются с помощью сверлильного станка, а формованные встречные раковины создаются с помощью инструментов для штамповочного пресса. Глубина зенковки должна быть не более 0,6 мм от толщины материала.

Допуск на зенковку

Допуск на зенковку:

Доступны как обработанные, так и формованные зенкеры – конические отверстия, вырезанные в изготовленном объекте, позволяют вставлять винт, гвоздь или болт заподлицо с поверхностью. Мы рекомендуем измерять основные диаметры зенкеров между 2,3 мм и 12,7 мм, используя один из следующих стандартных углов: 82°, 90°, 100° и 120°. Допуск на большой диаметр сформированной зенковки
+/- 0,254 мм.

Размеры зенковки

Расстояние между центрами зенковки должно быть равно 8-кратной толщине материала

Расстояние между линией изгиба и центром зенковки должно быть не менее 3-кратной толщины материала и толщина материала от края.

Кромки: принцип подгибки

Подгибки — это сгибы на конце детали для создания закругленного края.

Существуют различные методы производства рихтовки листового металла. Процесс фальцевания обычно выполняется в два этапа: остроугольная фальцевание конверта. Для процесса подшивки требуется высокое давление уплотнения. В процессе развивается большая осевая сила. Эта сила воздействует на материал в продольном направлении машины.

Инструкции по подшивке швов

Открытые и закрытые швы могут быть сформированы по мере необходимости. Допуск на подгибку зависит от радиуса подгибки, толщины материала и особенностей вблизи подгибки. Рекомендуется, чтобы минимальный внутренний диаметр равнялся толщине материала, а длина возврата шва в 4 раза превышала толщину. Закрытые швы — это сгибы на конце детали для создания закругленного края. Допуск на подгибку зависит от радиуса подгибки, толщины материала и особенностей вблизи подгибки. Рекомендуется, чтобы минимальный внутренний диаметр равнялся толщине материала, а длина обратной кромки равнялась 6-кратной толщине материала.

Подгибка представляет собой не что иное, как складывание металла обратно на себя. В листовом металле кромки используются для создания складок в листовом металле, чтобы сделать края жесткими и сделать края безопасными для прикосновения. Кромки чаще всего используются для удаления острой необработанной кромки и обеспечения безопасности при обращении с ней. Край обычно используется, чтобы скрыть недостатки и обеспечить более безопасный край для обработки. Комбинация двух швов может создать прочные, герметичные швы с небольшим или минимальным креплением. Кромки можно даже использовать для стратегического удвоения толщины металла в тех областях детали, которые могут потребовать дополнительной поддержки. Рекомендуется:

Для каплевидных швов внутренний диаметр должен быть равен толщине материала.

Для открытой кромки изгиб потеряет свою округлость, когда внутренний диаметр больше толщины листового металла.

Для изгибов минимальное расстояние между внутренним краем изгиба и внешней стороной подгиба должно быть равно 5-кратной толщине материала плюс радиус изгиба плюс радиус подгиба.

Отверстия и пазы: размеры

Диаметр отверстий и пазов должен быть не меньше толщины материала. Более прочные материалы требуют большего диаметра.

Зазоры

Отверстия и пазы могут деформироваться, если они расположены рядом с изгибом. Минимальное расстояние, которое они должны располагать от изгиба, зависит от толщины материала, радиуса изгиба и их диаметра. Обязательно располагайте отверстия вдали от изгибов на расстоянии не менее чем в 2,5 раза больше толщины материала плюс радиус изгиба. Прорези должны располагаться в 4 раза больше толщины материала плюс радиус изгиба от изгиба. Убедитесь, что отверстия и прорези расположены на расстоянии не менее чем в 2 раза больше толщины материала от края, чтобы избежать эффекта «выпуклости». Отверстия должны располагаться на расстоянии не менее 6 толщин материала друг от друга.

Выемки и выступы Элемент Выемки

Выемки должны быть не меньше толщины материала, в зависимости от того, что больше, и не могут быть длиннее, чем в 5 раз больше его ширины. Выступы должны быть как минимум в два раза больше толщины материала или 3,2 мм, в зависимости от того, что больше, и не могут быть длиннее, чем в 5 раз больше его ширины.

Изгибные надрезы

Надрезы — это операция резки, которая удаляет участок с внешнего края металлической полосы или детали. В случае, если расстояние между надрезами для изгиба очень маленькое, может произойти деформация листового металла. Во избежание этого надрез должен располагаться на соответствующем расстоянии от изгиба относительно толщины листа. Нанесение надрезов — недорогой процесс, особенно из-за низких затрат на инструменты и небольшого набора стандартных пуансонов.

Зазоры 

Выемки должны находиться на расстоянии не менее 3,175 мм друг от друга. Для изгибов вырезы должны быть как минимум в 3 раза больше толщины материала плюс радиус изгиба. Расстояние между выступами должно быть не менее 1 мм или толщины материала, в зависимости от того, что больше.

Рекомендации по выемке Характеристика:
Ширина выемки не должна быть уже 1,5*t.

Длина насечек может быть до 5*т. Рекомендуемый угловой радиус для насечек должен быть 0,5*t.

Выемки должны быть не менее толщины материала или 0,04 дюйма, в зависимости от того, что больше, и не могут быть длиннее, чем в 5 раз больше его ширины. Выступы должны быть не менее чем в 2 раза толще материала или 0,126 дюйма, в зависимости от того, что больше, и не могут быть длиннее, чем в 5 раз больше его ширины.