У металавытворчасці дасягненне дакладных крывых, контураў або складаных формаў часта патрабуе змянення памераў металу без пашкоджання канструкцыйнай цэласнасці. Машына для скарачэння металу, звычайна называемая "скарачэннем" - гэта спецыялізаваны інструмент, прызначаны для сціску (або "скарачэння") металічных працоўных частак шляхам скарачэння іх даўжыні або плошчы паверхні, што дазваляе ствараць гладкія, шчытныя выгібы і трохмерныя формы. У адрозненне ад метадаў адліку (напрыклад, рэзкі) або дадатковых працэсаў (напрыклад, зваркі), скарачэнне залежыць ад * пластычнай дэфармацыі * для перафармавання металу, захоўваючы бесперапыннасць і трываласць матэрыялу. У гэтым кіраўніцтве даследуюцца працоўныя прынцыпы машыны, тыпы, тэхнічныя магчымасці, прамысловыя прыкладанні і ключавыя перавагі ў сучаснай металаапрацоўцы.
1. Асноўнае вызначэнне і аперацыйныя прынцыпы
Машына для скарачэння металу з'яўляецца вытворчым інструментам, які прымяняе кантраляваную сілу сціску да лакалізаваных вобласцяў металічнай працоўнай часткі (звычайна лістаў, палос або профіляў), каб паменшыць яго лінейныя памеры або плошчу паверхні. Працэс выкарыстоўвае здольнасць металу прайсці пластычную дэфармацыю, калі сіла перавышае трываласць матэрыялу, атамная структура металу пастаянна пераарганізуецца, што прыводзіць да скарачэння (зніжэння даўжыні / шырыні) і адпаведнага павелічэння таўшчыні (для падтрымання аб'ёму матэрыялу, у адпаведнасці з закон
Ключавая аперацыйная механіка
Асноўныя кампаненты і працоўны працэс металічнай машыны для скарачэння стандартызаваны па канструкцыях:
1. Зацеск працоўнай часткі: Метал (звычайна каляровыя або каляровыя лісты, таўшчынёй 0,5-6 мм) замацаваны паміж двума наборамі зубчаных або тэкстураваных челюсцяў. Гэтыя челюсці цвёрда схопліваюць метал, каб прадухіліць слізганне падчас прымянення сілы.
2. прымяненне сілы сціску: сістэма прываду (ручная, пнеўматычная або гідраўлічная) перамяшчае челюсці адзін да аднаго ў кантраляваным, прыроставым спосабе. Гэтая сіла сціскае крышталічную структуру металу, выклікаючы лакалізаванае скарачэнне.
3. Кантроль скарачэння: канструкцыя машыны абмяжоўвае дэфармацыю да канкрэтных зон (напрыклад, уздоўж краю ліста або выгнуты контур). Аператары рэгулююць велічыню сілы, адлегласць падарожжа челюсці або частату цыклу, каб дасягнуць дакладнага скарачэння (звычайна 0,1-5 мм за праход, у залежнасці ад таўшчыні матэрыялу).
4. Фарміраванне: Паўтаральныя праходзіць праз мэтавыя вобласці паступова фарміраваць метал у патрэбны контур (напрыклад, вугістая крывая для аўтамабільнай аркі кола або шчыльны радыус для панэлі самалёта).
* Крытычнае адрозненне *: Скарачэнне металу адрозніваецца ад "расцягвання" (іншы працэс фарміравання) тым, што скарачэнне памяншае памеры і павялічвае таўшчыню, у той час як расцягванне падоўжае метал і памяншае таўшчыню. Вытворцы часта выкарыстоўваюць абодва працэсы ў тандэме для стварэння складаных формаў.
Машыны для скарачэння металаў класіфікуюцца па іх крыніцы энергіі і канструкцыі, кожная з якіх аптымізавана для канкрэтных таўшчынь матэрыялу, аб'ёмаў вытворчасці і патрабаванняў да прымянення.
Тып машыны Крыніца энергіі Ключавыя тэхнічныя характарыстыкі Ідэальныя прыкладанні
|----------------------------|--------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
Ручныя металічныя сокачкі. Сіла, прымяняемая аператарам (праз рычагі, ручныя карэнкі або крачкі) - Сіла магутнасці: 520 кН - Адкрыццё челюсці: 525 мм - Не патрабуецца знешняй магутнасці. Маломаштабныя праекты, хобісты або рамонт на месцы (напрыклад, мацаванне пабітых аўтамабільных панэляў) Нізкі аб'ём, складаная праца (напрыклад, металічнае мастацтва, выраб ювелірных вырабаў).
Пневматычныя металічныя сужчальнікі Сціснуты паветра (6-10 бар, рэгуляваны праз клапаны) - Сілавая магутнасць: 20-80 кН - Хуткасць цыкла: 10-30 цыклаў / хвіліна - Рэгульаваны ціск (± 0,1 бар) Вытворчасць сярэдняга аб'ёму (напрыклад, вытворчасць 50-500 аўтамабільных дэталяў кузава / дзень) Тонкія да сярэдніх металаў (0,5-3 мм: алюміній, мяккая сталь)
Гідраўлічныя металічныя сужчальнікі Гідраўлічны ціск вадкасці (10<unk>30 МПа) - Сілавая магутнасць: 80<unk>500 кН- Падарожжа челюсці: 10<unk>50 мм- Павольнае, кантраляванае прымяненне сілы Цяжкае прамысловае выкарыстанне (напрыклад, сталь таўшчыні > 3 мм, нержавеючая сталь або тытан)
Камбінацыя Shrinker-Stretchers Ручная / пнеўматычная / гідраўлічная (двухфункцыянальная канструкцыя) Перамяняецца паміж рэжымамі скарачэння і расцягвання - Зменныя щелісты (для розных тыпаў металаў) Універсальныя вытворчыя крамы, якія апрацоўваюць змешаныя задачы (напрыклад, фарміраванне як вывуклых, так і выпуклых крывых для марскіх корпуса
3. Тэхнічныя магчымасці і матэрыяльная сумяшчальнасць
Эфектыўнасць металічнай машыны для скарачэння залежыць ад уласцівасцяў матэрыялу (напрыклад, гнуткасці, трываласці ў вытворчасці) і спецыфікацый машыны. Ніжэй прыведзены разбор яго ключавых магчымасцяў:
3.1 Матэрыяльны дыяпазон
Самачкі лепш за ўсё працуюць з гнуткімі металамі - матэрыяламі, якія могуць прайсці значную пластычную дэфармацыю без расколін. Агульныя сумяшчальныя металы ўключаюць у сябе:
- Жалезныя металы: мяккая сталь (A36), сталь з нізкім сплавам (4130) і нержавеючая сталь (304/316) (ідэальна падыходзіць для канструкцыйных кампанентаў).
- Нежалезныя металы: алюміній (6061/5052), медзь і латунь (выкарыстоўваюцца для лёгкіх дэталяў або дэкаратыўных кампанентаў).
* Абмежаванні *: Крупкія металы (напрыклад, чыгуна, высокавугляродная сталь > 0,6% вугляроду) не падыходзяць, паколькі яны могуць расколіцца пад сілай сціску.
3.2 Таўшчыня і памер абмежаванняў
- Ручныя сузкі: Ручка металаў таўшчынёй 0,5-2 мм (максімальная шырыня ліста: 300 мм).
- Пневматычныя сузілкі: Працэс 0,5-3 мм таўшчыні металаў (максімальная шырыня ліста: 600 мм).
- Гідраўлічныя скрыбкі: Размешчаюць 2-6 мм таўшчыні металаў (максімальная шырыня ліста: 1200 мм для прамысловых мадэляў).
3.3 Дакладнасць скарачэння
Сучасныя пнеўматычныя / гідраўлічныя скарачэнні прапануюць паўтаральную дакладнасць (± 0,05 мм за праход) у спалучэнні з:
- Рэгулятары сілы: падтрымліваць паслядоўны ціск, каб пазбегнуць празмернага скарачэння (што выклікае маршчыны) або недастатковага скарачэння (што не дасягае жаданай формы).
- Лічбавае кіраванне: Адлюстраванне адлегласці падарожжа щеліцы і колькасці цыклаў, што дазваляе аператарам паўтарыць вынікі на некалькіх працоўных частках.
4. Прамысловыя прыкладанні
Машыны для скарачэння металаў маюць вырашальнае значэнне ў сектарах, якія патрабуюць дакладнага, бесперашкоўнага фарміравання металаў. Ключавыя прыкладанні ўключаюць у сябе:
4.1 Аўтамабільная вытворчасць і рамонт
- Вытворчасць панэляў корпуса: фарміраванне выгнутых кампанентаў (напрыклад, аркі колаў, фендэры, контуры даха) з плоскіх сталевых / алюмініевых лістоў. Пневматычныя сакратальнікі выкарыстоўваюцца для вялікага аб'ёмнага вытворчасці, у той час як ручныя мадэлі апрацоўваюць рэстаўрацыі карыстацкіх або класічных аўтамабіляў.
- Рамонт зубоў: Лакалізаванае скарачэнне расцягнутага металу вакол зубоў (распаўсюджаная праблема ў рамонте сутыкненняў), каб аднавіць плоскасць панэлі без замены ўсёй часткі.
4.2 Аэракасмічная і авіяцыйная
- Структурныя кампаненты: Фарміраванне крывых шчыльнага радыуса для панэляў фюзеляжу самалёта, рэброў крылаў або гоналей рухавіка (з выкарыстаннем гідраўлічных сакратальнікаў для тоўстых тытану або нержавеючай сталі).
- Інтэр'ерныя часткі: Фарміраванне лёгкіх алюмініевых панэляў для інтэр'еру кабіны (напрыклад, паверхніх бакоў, рам сядзенняў) з пнеўматычнымі скарачальнікамі для забяспечэння дакладнасці памераў.
4.3 Марское і суднабудаўства
- Вытворчасць корпуса: Стварэнне ўвугленых / выпуклых крывых для корпусаў лодкі або кампанентаў палубы (з выкарыстаннем камбінацыі скарачэння-ножак для балансавання скарачэння і расцягвання).
- Устойлівыя да іржаві часткі: фарміраванне нержавеючай сталі або алюмініевых марскіх апаратных сродкаў (напрыклад, парэлі, люкі), каб вытрымаць карозію салонай вады.
4.4 Вытворчасць і мастацтва на заказ
- Металічнае мастацтва і скульптура: Ручныя скарачэнні дазваляюць мастака ствараць складаныя, арганічныя формы з медзі або латуні (напрыклад, дэкаратыўныя сценныя панэлі, скульптуры).
- Архітэктурная металапраца: Форміраванне алюмінія або сталі для выгнутых лесвіц, параменаў або фасадаў будынкаў - гідраўлічныя скарачэнні апрацоўваюць вялікія, тоўстыя секцыі.
4.5 Цяжкая машына і прамысловае абсталяванне
- Рамы абсталявання: Фарміраванне тоўстых сталёвых кампанентаў (напрыклад, кабін трактараў, корпусаў будаўнічага абсталявання) з гідраўлічнымі скарачэннямі для забяспечэння структурнай жорсткасці.
- Сасудаў ціску: Стварэнне гладкіх, без маршчок крывых для невялікіх сасудаў ціску (напрыклад, палівовых бакоў), дзе ўцечкі або слабыя кропкі могуць выклікаць збой.
5. Ключавыя перавагі металічных машын для скарачэння
У параўнанні з альтэрнатыўнымі метадамі фарміравання (напрыклад, рэзка-зварка, ліццё), скарачэнне металу прапануе розныя перавагі:
5.1 Структурная цэласнасць
Скарачэнне захоўвае бесперапынную структуру зерна металу, пазбягаючы слабых кропак, створаных зварамі або рэзамі. Гэта прыводзіць да частак з 15-30% большай устойлівасцю да стомленасці (крытычная для прыкладанняў высокага напружання, такіх як аэракасмічная або аўтамабільная).
5.2 Дакладнасць і паслядоўнасць
Сучасныя скарачэнні (асабліва пнеўматычныя / гідраўлічныя мадэлі) даюць паўтаральныя вынікі, забяспечваючы, што ўсе часткі ў вытворчым працэсе адпавядаюць жорсткім дапускаў (± 0,1 мм). Гэта зніжае перапрацоўку і хуткасць зламу (звычайна <5%, у параўнанні з 10-15% для метадаў зваркі).
5.3 Эфектыўнасць
- Эканомія часу: Форміраванне выгнутай панэлі з дапамогай пнеўматычнага скарачэння займае 5-10 хвілін, у параўнанні з 30-60 хвілін для рэзкі, згінання і зваркі.
- Зніжэнне працы: аўтаматызаваныя мадэлі (пнеўматычныя / гідраўлічныя) патрабуюць мінімальнага ўмяшання аператара, вызваляючы персанал для іншых задач.
5.4 Універсальнасць
Камбінацыя скарачэння-ношак апрацоўвае як скарачэнне, так і расцягванне, ліквідуючы неабходнасць у асобных машынах. Зменныя челюсці (напрыклад, зубчаныя для сталі, гладкія для алюмінія) дазваляюць выкарыстоўваць з некалькімі матэрыяламі.
5.5 Эканамічная эфектыўнасць
- Нізкі папярэдні кошт: Ручныя скарачэнні каштуюць $ 100- $ 500; пнеўматычныя мадэлі $ 1000 $ 5000 значна менш, чым зварка абсталявання або CNC фарміравання машын.
- Мінімальны скрап: Паколькі ніводны матэрыял не выдаляецца, хуткасць скрапу амаль да нуля, зніжаючы матэрыяльныя адходы і выдаткі.
