У металаапрацоўцы выбар правільнага абсталявання для фарміравання не проста пытанне эфектыўнасці - гэта непасрэдна ўплывае на дакладнасць часткі, цэласнасць матэрыялу і доўгатэрміновыя выдаткі на праект. Калі вы вырабляеце невялікі карыстацкі кроншэт (хобіст) або масавае вытворчасць кампанентаў аўтамабільнага шасі (прамысловы), правільны інструмент адпавядае тэхнічным патрабаванням вашага праекта (матэрыял, геаметрыя, аб'ём) і аперацыйным абмежаванням (бюджэт, прастора, Гэтае кіраўніцтва забяспечвае структураваную тэхнічную базу для ацэнкі фарміравання абсталявання, якая ахоплівае асноўныя катэгорыі, крытэрыі выбару і спецыфічныя рэкамендацыі для прымянення для забяспечэння інфармаванага прыняцця рашэн
1. Асноўны кантэкст: Працэсы фарміравання металаў і выраўноўванне абсталявання
Перад выбарам абсталявання, важна адлюстроўваць працэс фарміравання вашага праекта на правільны інструмент. Фарміраванне металу залежыць ад пластычнай дэфармацыі (без выдалення матэрыялу) і класіфікуецца па тыпе апрацоўкі (ліст, дрот, ліст) і метадзе дэфармацыі. Ніжэй прыведзены разбор асноўных працэсаў і іх звязанага абсталявання:
Працэс фарміравання. Вызначэнне. Ключавыя тыпы абсталявання.
|-----------------------|-----------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
Дэфармацыя плоскіх металічных лістоў (таўшчыня 0,1-6 мм) уздоўж лінейнай восі, каб стварыць куты (90 °, 135 °) або радыусы. Прэс-тармазы (ручныя / пнеўматычныя / гідраўлічныя), складаныя машыны, ручныя швальнікі. |
Форміраванне ліста металу Форміраванне ліста ў 3D геаметрыі (напрыклад, выгнутыя панэлі, корпусы) праз расцягванне / сціск. Рулонныя фармавальнікі, вакуумныя фармавальныя машыны, пнеўматычныя фармавальныя прэсы. |
Цяжкае куванне Фарміраванне тоўстых металаў (25100+ мм: шпалкі, пруткі) з дапамогай высокай сілы сціску (гарачая / халодная). Гідраўлічныя прэсы, сілавыя молаты (механічныя / гідраўлічныя), кавальныя прэсы. |
Фарміраванне дроту / штанга Гінанне або цягненне тонкіх металічных дротаў / штангаў (дыяметр 0,5-20 мм) у катушкі, мацавальныя сродкі або складаныя формы. Дрот выгнутыя машыны, маляваць лаўкі, вясновыя фарматары. |
Форміроўка абсталявання групуецца па маштабе, крыніцы энергіі і спецыялізацыі. Ніжэй прыведзены падрабязны разбор найбольш распаўсюджаных тыпаў, з акцэнтам на іх тэхнічных спецыфікацыях і прыдатнасці прыкладання:
2.1 Інструменты для фарміравання рук і лавак (невялікія маштабныя / DIY-праекты)
Прызначаны для невялікіх аб'ёмаў, складанай працы (1100 частак) з тонкімі металамі (0,1-3 мм). Ідэальна падыходзіць для хобістаў, невялікіх майстэрняў або рамонту на месцы.
Тып інструмента. Тэхнічныя спецыфікацыі. Ідэальныя прыкладанні.
|--------------------------|---------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
Ручныя швальнікі - магутнасць: 0,5-2 мм (алюміній / сталь) - дыяпазон кута выгнутня: 0-180 ° - Не патрабуецца магутнасці. Шыццё HVAC каналаў, згінанне невялікіх ліставых закладак (напрыклад, электронныя корпусы). |
Ручная лаўка нажыцы - магутнасць рэзкі: 0,1-3 мм (сталь) - глыбіня горла: 100-300 мм - механічная праца рычага. Рэзка ліста металічных пустых, рэзка прамых краяў для невялікіх дужкаў. |
Ручная прэс-тармазы - магутнасць выгібу: 0,5-2 мм (сталь) - Максімальная даўжыня выгібу: 300-600 мм - Ручная рэгуляванне карэнкі. Гінанне невялікіх дэталяў (напрыклад, ювелірных кампанентаў, мадэляў рам самалётаў). |
Ліставыя металічныя вырезкі - глыбіня вырезкі: 10-50 мм - магутнасць: 0,1-2 мм (сталь) - мантаж на лаве. Рэзкі рэзкі для кутаў скрынкі, падрыхтоўка ліста для выгібання. |
Ключавая перавага: Нізкая папярэдняя кошт ($ 50 $ 500), мінімальныя патрабаванні да прасторы (падыходзіць на стандартныя працоўныя сталы), і няма залежнасці ад энергіі.
2.2 Энергічнае абсталяванне для фарміравання ліста (вытворчасць сярэдняга аб'ёму)
Для праектаў сярэдняга маштабу (100-10 000 частак) з тонкімі і сярэднімі металамі (0,5-6 мм). Выкарыстоўваецца ў аўтамабільным пасляпродажным рынку, вытворчасці HVAC і вытворчасці на заказ.
Тып інструмента. Тэхнічныя спецыфікацыі. Ідэальныя прыкладанні.
|--------------------------|---------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
Пнеўматычныя прэсавыя тармазы - магутнасць выгібу: 0,5-4 мм (сталь) - даўжыня выгібу: 600-1200 мм - сіла: 5-20 кН - кіраванне ЧПУ (неабавязкова для паўтаральнасці). Масавая вытворчасць кранштэйны, выгібанне аўтамабільных панэляў аздаблення, фарміраванне HVAC фітынгі. |
Roll Formers - Таўшчыня матэрыялу: 0,5<unk>3 мм (сталь / алюміній) - Дыяпазон профіляў: C-каналы, U-праменькі, карыстацкія паперачныя перасекі - Хуткасць: 5<unk>20 м / хвіліна. Вытворчасць доўгіх канструкцыйных кампанентаў (напрыклад, дахавыя кранштэйны, палічныя кранштэйны), часткі бесперапыннай даўжыні. |
Пневматычныя прэсы для фарміравання - Сіла: 10 50 кН - Даўжыня ўдару: 50 200 мм - Час цыкла: 10 30 цыклаў / хвіліна. Штампаванне лагатыпаў у ліст металу, фарміраванне мілкіх 3D-частак (напрыклад, панэлі прылад, электронныя корпусы). |
Ключавая перавага: Баланс хуткасці (хутчэй, чым ручныя інструменты) і дакладнасці (± 0,1 мм дапускаў), з умеранымі першапачатковымі выдаткамі ($ 2000 $ 20,000).
2.3 Цяжкае абсталяванне для фарміравання (прамысловая / высокая аб'ёмная вытворчасць)
Распрацаваны для прыкладанняў з вялікім аб'ёмам (10 000+ частак) або цяжкім металам (6100+ мм). Крытычнае для аўтамабільнай, аэракасмічнай і прамысловай вытворчасці машын.
Тып інструмента. Тэхнічныя спецыфікацыі. Ідэальныя прыкладанні.
|--------------------------|---------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
Гідраўлічныя прэсавыя тармазы - магутнасць выгібу: 3-25 мм (сталь) - даўжыня выгібу: 1,2-6 м - сіла: 50-500 кН - кіраванне ЧПУ (для складаных шматвосевых выгібаў). Гінанне тоўстых кампанентаў аўтамабільнага шасі, утвараючы вялікія структурныя сталевыя панэлі (напрыклад, будаўнічыя балкі). |
Гідраўлічныя кавальныя прэсы - сіла: 100-5000 кН - даўжыня ўдару: 100-500 мм - гарачая / халодная каванне сумяшчальная. Куванне рухавіка кольцевых валаў, прапусткі перадач і часткі цяжкіх машын (напрыклад, ведра экскаватара). |
Бесперапынныя рулонныя фармавальнікі - Таўшчыня матэрыялу: 1-6 мм (сталь) - Хуткасць: 20-50 м / мін - Інтэграваныя сістэмы рэзкі (для дакладнага кантролю даўжыні). Масавая вытворчасць аўтамабільных рамных рэльсаў, HVAC каналізацыі і сонечных панэляў мантажных кранштэйнаў. |
Ключавая перавага: Высокая прапускная здольнасць (да 1000 частак / гадзіну), здольнасць апрацоўваць тоўстыя / высока трывалыя металы (напрыклад, нержавеючая сталь, тытан) і інтэграцыя з ЧПУ для аўтаматызаванай вытворчасці.
2.4 Універсальныя фармавальныя машыны (універсальныя / змешаныя праекты майстэрні)
Усё-ў-адным сістэмы, прызначаныя для выканання некалькіх задач фарміравання (згінанне, рэзка, штампаванне) з мінімальнымі зменамі інструмента. Ідэальна падыходзіць для майстэрняў з рознымі патрэбамі праекта (напрыклад, крамы вытворчасці на заказ, лабараторыі даследаванняў і распрацоўкі).
Тып машыны. Тэхнічныя спецыфікацыі. Ідэальныя прыкладанні.
|----------------------------|---------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|
CNC універсальныя цэнтры фарміравання - Інтэграваныя функцыі: згінанне, перфілацыя, рэзка - Матэрыяльная магутнасць: 0,5-6 мм (сталь) - Праграмаванне CNC (для складаных геаметрый частак). Прататып новых частак (напрыклад, корпусаў спажывецкай электронікі), невялікая партыйная вытворчасць змешаных кампанентаў (кронштэйны, панэлі, корпусы). |
Гідраўлічныя універсальныя прэсы - Сіла: 20-200 кН - Зменныя штампы (для выгібання, штампавання, прэсавання) - Рэгуляваная даўжыня удару (0-300 мм). Фарміраванне частак на заказ з рознымі геаметрыямі (напрыклад, аэракасмічныя прататыпы, прамысловыя мацавальныя рэчывы), зборка кампанентаў (напрыклад, прэсаванне падшыпнікаў у корпусы). |
Ключавая перавага: Зменшае адбитак абсталявання (адна машына замяняе 34 спецыялізаваныя інструменты), зніжае час налады для змешаных праектаў і адаптуецца да змяняюцца патрэбаў вытворчасці.
3. Крытычныя крытэрыі выбару: тэхнічныя і аперацыйныя фактары
Каб пазбегнуць празмернага вызначэння (марнаванне бюджэту) або недастатковага вызначэння (пашкоджанне якасці), ацаніце гэтыя фактары ў адпаведнасці з патрабаваннямі вашага праекта:
3.1 Тэхнічныя патрабаванні праекта
- Матэрыяльныя спецыфікацыі:
- Тып: Алюміній (мяккае, патрабуе больш нізкай сілы) у параўнанні з сталёй (жорсткае, патрабуе больш высокай сілы) у параўнанні з тытанам (высокая трываласць, патрабуе гідраўлічнага абсталявання).
- Таўшчыня / Gauge: Тонкія металы (<3 мм) працуюць з пнеўматычнымі / ручнымі інструментамі; тоўстыя металы (> 6 мм) патрабуюць гідраўлічнага абсталявання.
- Формавальнасць: гнуткія металы (мяккая сталь, алюміній) сумяшчальныя з большасцю інструментаў; ломкія металы (чыгуна) патрабуюць спецыялізаванага ковачнага абсталявання.
- Частка геаметрыі:
- 2D супраць 3D: Плоскія выгібы (2D) выкарыстоўваюць прэсавыя тармазы; выгнутыя / складаныя 3D-формы (напрыклад, аўтамабільныя фендэры) патрабуюць рулонных фармавальнікаў або пнеўматычных фармавальных прэсаў.
- Талерантнасць: жорсткія талерантнасці (± 0,05 мм, напрыклад, аэракасмічныя часткі) патрабуюць абсталявання, кіраванага ЧПУ; свабодныя толеранты (± 0,5 мм, напрыклад, HVAC-каналы) працуюць з ручнымі / пнеўматычнымі інструментамі.
- Аб'ём вытворчасці:
- Нізкі аб'ём (<100 частак): Ручныя / лаўкі інструменты (эканамічна эфектыўны, мінімальны час налады).
- Сярэдні аб'ём (100-10,000 частак): Пневматычныя / CNC электраінструменты (балансуе хуткасць і кошт).
- Высокі аб'ём (> 10 000 частак): Гідраўлічнае / аўтаматызаванае абсталяванне (максімальна павялічвае прапускную здольнасць, зніжае выдаткі на працу).
3.2 Аперацыйныя абмежаванні
- Даступнасць прасторы:
- інструменты на лаве: патрабуюць 0,5-1 м² працоўнай лавы прасторы.
- Інструменты з сілавым прывадам (пнеўматычныя тармазы прэсу): Неабходна 2-5 м² падлогавай плошчы.
- Прамысловыя гідраўлічныя прэсы: патрабуюць 10-50 м² (плюс прапуск для апрацоўкі матэрыялаў).
- Энергія і камунальны доступ:
- Ручныя інструменты: няма патрэбы ў энергіі.
- Пневматычныя інструменты: патрабуюць сцісчанага паветра (6-10 бар, 10-50 м³ / г).
- Гідраўлічныя / CNC інструменты: Неабходна 220V / 380V электрычнай магутнасці (5-50 кВт) і сістэм астуджэння (для высокіх працоўных цыклаў).
- Узровень навыкаў:
- Ручныя інструменты: мінімальная навучанне (1-2 гадзіны).
- Пневматычныя / CNC інструменты: Патрабуюць навучання па кіраванні / праграмаванні (1-2 тыдні).
- Прамысловае гідраўлічнае абсталяванне: Неабходныя сертыфікаваныя аператары (спецыялізаваная навучанне, 1-3 месяцы).
3.3 Агульны кошт уласнасці (TCO)
Першапачатковы кошт - гэта толькі адзін кампанент. TCO ўключае ў сябе эксплуатацыйныя, абслугоўваючыя і інструментальныя выдаткі:
- Першая кошт:
- Ручныя інструменты: $ 50- $ 500.
- Пневматычныя / ЧПУ інструменты: $ 2000- $ 50,000.
- Прамысловае гідраўлічнае абсталяванне: $ 50,000- $ 500,000 +.
- Аперацыйныя выдаткі:
- Пневматычныя інструменты: спажыванне паветра (10-50 м³ / г, ~ $ 0,50- $ 2 / гадзіну).
- Гідраўлічныя інструменты: спажыванне энергіі (5-50 кВт, ~ $ 1- $ 10 / гадзіну) + замена гідраўлічнай вадкасці ($ 100- $ 500 / год).
- Кошты абслугоўвання:
- Ручныя інструменты: мінімальны ($ 10- $ 50 / год для змазкі).
- Электрычныя інструменты: штогадовае абслугоўванне ($ 500- $ 5000 / год для ЧПУ / гідраўлічных сістэм) + замена матэрыялаў ($ 100- $ 10,000 / матэрыялаў, у залежнасці ад складанасці).
Прыклад: пнеўматычны прэс-тармаз у памеры 5000 даляраў можа каштаваць 1000 даляраў у год для эксплуатацыі / абслугоўвання, у той час як ручны тармаз у памеры 500 даляраў каштуе 50 даляраў у год, але пнеўматычная мадэль вырабляе ў 10 разоў больш дэталяў у гадзіну, што робіць яго экана
4. Рэкамендацыі аб абсталяванні для спецыфічных прыкладанняў
Каб спросціць выбар, ніжэй прыведзены спецыялізаваныя рэкамендацыі для агульных тыпаў праектаў:
Тып праекта. Матэрыял / Таўшчыня. Ідэальнае абсталяванне. Рацыянал.
|----------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|---------------------------------------------------------------------------|
DIY / Хобіст: Карыстацкія кранштэйны Алюміній / сталь (0,5-2 мм), нізкі аб'ём (<50 частак) Ручная сцяжка лавы + ручная прэс-тармаз Нізкая кошт, мінімальнае месца, не патрэбная магутнасць. |
HVAC: Вытворчасць трубаправодаў. Ацынкаваная сталь (0,5-1,5 мм), сярэдні аб'ём (100-500 частак). Пневматычны швальнік + рулонны фармер. Хуткае швенне / пракат, паслядоўныя перасекі трубаправодаў. |
Аўтамабільны пасляпродажны рынак: Карыстацкія фендэры Алюміній (1-3 мм), нізкі да сярэдняга аб'ёму (50-500 частак) Пневматычны фармаванне прэс + CNC прэс тармаз Дакладнае выгібанне для складаных крывых, паўтаральныя вынікі. |
Прамысловыя: Крэнкавыя валы рухавіка Сплаваная сталь (50100 мм), высокі аб'ём (> 10 000 частак) Гідраўлічны кавальны прэс + аўтаматызаваная апрацоўка матэрыялаў Высокая сіла для гарачай кавання, аўтаматызацыя для высокай прапускнай здольнасці. |
Аэракасмічныя: тытанавыя панэлі Тытан (2 6 мм), сярэдні аб'ём (100 1000 частак), шчыльныя дапускнасці (± 0,05 мм) CNC гідраўлічны прэс-тармаз + вакуумная фарміравальная машына Дакладны кантроль сілы, сумяшчальнасць з высокай трываласцю тытана. |
