Díly lze dávat požadovaný tvar různými způsoby, jedním z nich je ohýbání kovových dílů. Technologie je v průmyslu vysoce ceněna, protože umožňuje vytvářet vysoce kvalitní produkty se složitými konfiguracemi s minimálními časovými a finančními náklady. Během procesu ohýbání je horní vrstva kovu, ze kterého je díl vyroben, natažena a vnitřní vrstva je stlačena. V našem článku budeme hovořit o vlastnostech tohoto procesu.

Metody ohýbání kovových dílů

Existují dva hlavní způsoby ohýbání plechových dílů:

  1. „Vzduchové“ nebo „volné“ ohýbání, při kterém zůstává vzduchová mezera mezi obrobkem a stěnami matrice ve tvaru V (tento způsob se používá nejčastěji).
  2. „Kalibrace“, při které je díl pevně přitlačen ke stěnám matrice. Tato metoda se používá již dlouhou dobu a v určitých případech je tato metoda výhodnější.
  • Vzduchové (volné) ohýbání.

Mezi jeho výhody patří plasticita, mezi nevýhody omezená přesnost.

Plech je lisován do požadované hloubky drážky zápustky podél osy Y pomocí traverzy s razníkem. V tomto případě není plech přitlačován ke stěnám matrice, zůstává mezi nimi mezera. Úhel ohybu kovových částí je tedy ovlivněn polohou osy Y, nikoli geometrií použitého nástroje.

Metody ohýbání kovových dílů

Moderní lisy mají přesnost nastavení osy Y do 0,01 mm. Není však možné přesně říci, který úhel ohybu odpovídá určité poloze osy Y, protože indikátor závisí na různých faktorech. Rozdíl v poloze osy Y lze ovlivnit nastavením spouštěcího zdvihu křížové hlavy, vlastnostmi obrobku (tloušťka, pevnost v tahu, deformační zpevnění), stavem nástroje pro ohýbání kovových dílů.

Mezi výhody volného ohýbání patří:

  • Vysoká flexibilita, která je vyjádřena tím, že jeden ohýbací nástroj umožňuje dosáhnout libovolného úhlu v rozsahu úhlu otevření matrice tvaru V (85°, 35°) a 180°.
  • Nižší náklady na nástroje.
  • Vyžaduje méně úsilí než kalibrace.
  • Možnost volby síly: čím více je matrice otevřena, tím menší síla musí být aplikována. Zdvojnásobení šířky drážky vyžaduje poloviční úsilí. To znamená, že je možné ohýbat silnější kov pod větším úhlem otevření se stejnou silou.
  • Je vyžadována minimální investice, protože lis s menší silou.

To je však teorie. Ušetřené peníze za nákup lisu lze ve skutečnosti utratit za nákup dalšího vybavení, jako je zadní osa nebo manipulátory.

Nevýhody tohoto typu ohýbání kovových částí zahrnují:

  • méně přesné úhly obrábění při práci s tenkými obrobky;
  • pravděpodobnost nepřesného opakování při použití materiálů různé kvality;
  • nemožnost provádění specifických ohýbacích operací.

Ohýbání vzduchem je vhodné pro práci s plechy, jejichž tloušťka přesahuje 1,25 mm; u tenčích se doporučuje kalibrace.

Doporučené články o kovoobrábění

READ
Jak poslouchat hudbu z telefonu přes reproduktor?

Nejmenší vnitřní poloměr ohybu musí přesahovat tloušťku obrobku. Pokud technické požadavky vyžadují, aby se vnitřní poloměr rovnal tloušťce plechu, pak je lepší použít kalibraci. Vnitřní poloměr menší než tloušťka plechu je možný pouze při práci s měkkými, snadno deformovatelnými materiály, například mědí.

Velký rádius můžete získat pohybem zadního dorazu krok za krokem. Pokud je nutným požadavkem kromě velkého rádiusu jeho přesnost a vysoká kvalita, pak je třeba vzduchové ohýbání nahradit kalibrací pomocí speciálního nástroje.

Metody ohýbání kovových dílů

Kalibrace

Mezi výhody tohoto způsobu zpracování kovových dílů patří vysoká přesnost, ale nevýhodou je malá flexibilita. Úhel ohybu je ovlivněn působící silou a použitým nástrojem: zpracovávaný obrobek je pevně přitlačen ke stěnám matrice ve tvaru V. V tomto případě je elastická deformace nulová, úhel ohybu nezávisí na vlastnostech kovu.

Obtížnost spočívá ve výpočtu potřebné ohybové síly. Nejbezpečnějším způsobem testování ohybu krátkého vzorku je použití hydraulického zkušebního lisu.

Při kalibraci je použitá síla 3 až 10násobkem napětí potřebného pro volné ohýbání.

Výhody kalibrace jsou:

  • přesné úhly ohybu, bez ohledu na vlastnosti a tloušťku obrobku;
  • v malém vnitřním poloměru;
  • ve velkém vnějším poloměru;
  • při použití profilů ve tvaru Z;
  • v hlubokých kanálech ve tvaru U;
  • schopnost vytvářet různé tvary při práci s kovy, jejichž tloušťka nepřesahuje 2 mm, díky použití ocelových razníků a polyuretanových matric;
  • v dobrém výkonu na ohýbacích lisech, jejichž přesnost neumožňuje použití volného ohýbání.

Mezi nevýhody kalibrace patří:

  • nutnost vyvinout sílu 3–10krát vyšší než je napětí při volném ohýbání;
  • nedostatek flexibility, tj. vytvoření určitého tvaru vyžaduje použití speciálního nástroje;
  • častá výměna použitých nástrojů (s výjimkou velkých sérií).

Vady a potíže při ohýbání kovových dílů

Ohýbání dílů vyrobených z kovů s nízkou tažností (například těch, které obsahují více než 0,5 % uhlíku) je komplikováno jevem, jako je pružení, kdy se hotový díl liší konfigurací od výkresů. Tento jev je hlavním problémem v procesu zpracování kovů ohýbáním.

Podstatou pružení je, že díl po skončení pracovního zatížení podléhá elastickým následkům. V důsledku toho je možné výrazné zkreslení tvaru obrobku, v některých případech je možný úhel pružiny dosahující 12–150°, což vede k potížím při spojování sousedních dílů k sobě.

Vady a potíže při ohýbání kovových dílů

K odstranění nebo omezení tohoto jevu se používají techniky jako:

    Kompenzace úhlu pružiny určitými změnami parametrů pracovní části razníku a matrice. Tato technika je vhodná, pokud existují přesné informace týkající se jakosti kovu/slitiny nebo jejích pevnostních charakteristik, zejména je známa hranice její pevnosti v tahu.

READ
Co je součástí návrhu koupelny?

Při provádění důležitých prací může být nutné provést technologickou zkoušku ohybem. Například při úhlu pružiny 95° musí být pracovní hrana razníku zvýšena o podobný úhel.

Etapy technologického procesu ohýbání kovových dílů

Dále si povíme, jak ohýbat plechové díly ve studeném stavu.

Pořadí akcí bude následující:

  • Analýza konstrukce obrobku.
  • Výpočet úsilí a pracovního postupu.
  • Výběr standardní velikosti výrobního zařízení.
  • Vypracování výkresu výchozího obrobku.
  • Výpočet deformačních přechodů.
  • Projektování technologických zařízení.

Schopnosti původního materiálu jsou analyzovány, aby se určila jeho vhodnost pro lisování v souladu s rozměry uvedenými na výkresech hotových dílů.

Analýza se provádí podle následujících parametrů:

  • Zkontroluje se plastická schopnost kovu, poté se výsledek zkoušky porovná se stupněm napětí, ke kterému dochází při procesu ohýbání. Práce s kovy s nízkou tažností vyžaduje rozdělení procesu na řadu přechodů, mezi kterými je nutné provést žíhání zvyšující tažnost materiálu.
  • Je objasněno, zda je možné získat požadovaný poloměr ohybu bez vzniku trhlin v materiálu.
  • Možné deformace v profilu nebo tloušťce obrobku jsou určeny na konci tlakového zpracování (tato nuance je zvláště důležitá pro práci s díly se složitými obrysy).

Výsledky analýzy ukazují, zda je potřeba změnit výchozí materiál na materiál s větší tažností, zda je požadováno předběžné tepelné zpracování změkčením, zda je nutné součást před zahájením deformace zahřát.

Analýza se provádí podle následujících parametrů:

Vývoj technologického postupu nutně zahrnuje body výpočtu parametrů, jako je minimální přípustný úhel ohybu, poloměr ohybu a úhel odpružení.

Pro výpočet rmin využívají údaje o plasticitě kovu, ze kterého je obrobek vyroben, o poměru rozměrů součásti a rychlosti deformace (hydraulické lisy vykazují nižší rychlost pohybu suportu, je lepší je používat než mechanické lisy s vyšší rychlostí deformace).

Čím menší je hodnota rmintím méně se kovy ztenčují, tj. tloušťka původního obrobku se tolik nezmenšuje.

Pro měření intenzity ztenčení se používá koeficient λ, jehož procento ukazuje, o kolik menší bude tloušťka hotové součásti. Pokud hodnota překročí kritickou hodnotu, je nutné zvětšit tloušťku původního kovu.

Určité podmínky mohou způsobit určité vyboulení kovu, ze kterého jsou díly vyrobeny.

Důležité je také správné určení poloměru ohybu, který je ovlivněn počáteční tloušťkou kovu, umístěním jeho vláken a plasticitou materiálu. Pokud je poloměr příliš malý, zvyšuje se pravděpodobnost zlomení vnějších vláken, což povede k poškození celistvosti hotového dílu.

Pro výpočet minimálních poloměrů se používají největší deformace krajních částí výrobku s přihlédnutím k relativnímu zúžení ψ zpracovávaného kovu (údaje naleznete ve speciálních tabulkách). Je také nutné vzít v úvahu, jak moc je obrobek deformován.

READ
Jak rozšířit prostor koupelny?

Technologie ohýbání kovových dílů za tepla

Ohýbání dílů z plechu železných i neželezných kovů lze provádět za studena. Výjimkou je dural a vysoce kvalitní ocel. Těžko se deformují „za studena“, proto se díly z takových kovů doporučuje předehřívat.

Pro zvýšení tažnosti oceli na požadovanou úroveň se ocel zahřívá na červené teplo (při absenci rázového zatížení). Pokud má být kov kován, musí se zahřát na bílý žár a poté začít zpracovávat. Červené a žluté teplo zvyšuje křehkost kovových částí, takže nárazy kladivem mohou způsobit jejich zničení. Neželezné kovy a jejich slitiny podléhají ohýbání v několika fázích. Po skončení jedné etapy a před začátkem další se kov temperuje.

Kalení je metoda tepelného zpracování, při které se kalený kovový díl zahřeje na nízkou teplotu a poté se ochladí vzduchem nebo vodou. Teplota součásti se posuzuje podle její barvy.

Během zahřívání se na povrchu kovu vytváří oxidový film, který v závislosti na teplotě může být:

  • světle žlutá (slámová) barva – to znamená, že teplota kovu je +220 °C;
  • tmavě žlutá – teplota +240 °C;
  • hnědožlutá – teplota je +255 °C;
  • hnědočervená – teplota +265 °C;
  • purpurově červená – teplota +275 °C;
  • fialová – teplota je +285 °C;
  • chrpa modrá – teplota +295 °C;
  • světle modrá – teplota dosahuje +315 °C;
  • šedá – teplota +330 °C.

Pro zjednodušení mechanického ohýbání kovových dílů se nejprve žíhají. Žíhání je tepelná operace, která má za úkol snížit tvrdost materiálu. K jeho provedení se kovový obrobek zahřeje na požadovanou teplotu a díl se vystaví teplotě, dokud se nezahřeje v celém svém objemu. Produkt se poté pomalu ochladí na teplotu místnosti. Tato operace je nezbytná při práci s neželeznými a železnými kovy, protože během procesu je jejich tuhost výrazně snížena, což umožňuje další ohýbání „za studena“.

Ohýbání kovových polotovarů je proces, který je široce používán v mnoha průmyslových odvětvích, stavebnictví a výrobě. Od výroby kovových konstrukcí až po tvorbu strojních součástí a mechanismů prokazuje svou všestrannost a funkčnost. Zvažme podstatu tohoto procesu, co to je a jak se ohýbání provádí, jeho výhody a oblasti použití.

Podstata procesu ohýbání kovů

Ohýbačka kovů

Ohýbání kovů je metoda zpracování kovů za účelem dodání plechů určitého tvaru. Tento proces se provádí pomocí speciálních zařízení: například ohraňovacích lisů nebo ohýbaček plechů (ohýbačky plechů).

Podstatou ohýbání je přeměna plochých plechů na trojrozměrné tvary nebo profily. Tento proces se skládá z několika fází:

  1. Příprava materiálu. V této fázi se plechy nařežou na požadovaný rozměr a také se povrch očistí od nečistot a oxidů. Správná příprava materiálu je velmi důležitá a zajišťuje požadovanou kvalitu s přesností při výrobě dílů.
  2. Výběr zařízení a nářadí. Pro ohýbání kovů se používají různé typy ohýbacích lisů a strojů a také speciální zařízení – matrice a matrice, které určují tvar a velikost budoucího dílu. Výběr zařízení a nástrojů závisí na požadované geometrii, tloušťce a typu kovu.
  3. Výběr způsobu ohýbání. Používají se různé metody, z nichž každá je vhodná pro konkrétní úkoly. Jednou z hlavních metod je ohýbání, při kterém se mezi horní a spodní část mlýna (zápustku a zápustku) umístí plech a následně se stlačí, aby získal požadovaný tvar. Jiné způsoby zahrnují zakřivené ohýbání nebo ohýbání válců pomocí válečků nebo válečků.
  4. Provádění ohýbání. Během fáze ohýbání kovu zařízení vyvíjí tlak na plech v místech, kde je třeba změnit jeho tvar. Tlak může být buď statický nebo dynamický, v závislosti na složitosti ohýbání a vlastnostech materiálu.
  5. Kontrola kvality. Po ohnutí se kontroluje kvalita dílů. Zvláště důležité je zkontrolovat rozměrovou přesnost, úhly ohybu a celkovou geometrii. Výrobci také používají nedestruktivní testovací techniky k identifikaci možných vad nebo napětí v materiálu.
  6. Na konci procesu ohýbání mohou díly podstoupit další operace, jako je opracování hran, svařování nebo povrchová úprava speciálními ochrannými povlaky pro zlepšení jejich trvanlivosti a estetických vlastností.
READ
Jak by měl správně fungovat nástěnný plynový kotel?

Ohýbání železných nebo neželezných kovů je složitý a přesný proces, který je široce používán v celé řadě průmyslových odvětví. Od vytváření jednoduchých dílů pro konstrukci až po výrobu složitých designových prvků, ohýbání poskytuje výrobcům a designérům mnoho příležitostí, které jim umožňují realizovat jejich kreativní a technické nápady.

Hlavní výhody ohýbání kovů

Provádění ohýbání kovů

Tento způsob výroby kovových výrobků nebo kovových polotovarů má mnoho výhod:

  • Adaptabilita a flexibilita forem. Nejdůležitější výhodou této metody obrábění kovů je její schopnost přijímat různé tvary a geometrie. Ohýbáním lze vytvářet díly s různými zakřiveními, úhly a křivkami, díky čemuž je tento proces obzvláště cenný při výrobě zakázkových nebo zakázkových položek. Díky této přizpůsobivosti lze tento postup použít k výrobě různých produktů s jedinečným designem.
  • Vysoká pevnost a stabilita. Kovové díly vystavené ohýbání mají zvýšenou pevnost a mechanickou stabilitu. Tento proces umožňuje kovu zachovat si strukturální integritu, což je zvláště důležité při vytváření dílů pro strojírenské a stavební aplikace. Ohýbání profilu zlepšuje mechanické vlastnosti kovu, čímž je odolnější vůči zatížení a vnějším vlivům.
  • Úspora materiálu. Ohýbání umožňuje použít méně materiálu k vytvoření dílů se specifickým tvarem. Protože tento proces umožňuje přesné tvarování kovu do požadované geometrie, snižuje plýtvání materiálem a pomáhá šetřit zdroje. To platí zejména při práci s drahými slitinami kovů nebo v podmínkách, kdy je nutné snižovat náklady na materiály a zlevňovat výrobky.
  • Vysoká přesnost a opakovatelnost. Moderní zařízení používaná pro ohýbání vykazují vysokou přesnost a opakovatelnost procesu. To je důležité při sériové výrobě, kdy je potřeba získat mnoho podobných dílů s minimálními odchylkami. Vysoká přesnost zajišťuje, že díly odpovídají předem definované geometrii a zajišťuje stálou kvalitu produktu.
  • Rychlost výroby. Jedná se o relativně rychlý proces, zejména ve srovnání s některými jinými metodami zpracování kovů, jako je lití nebo lisování. Díky vysoké rychlosti výroby je ohýbání kovů atraktivní možností pro výrobce, kteří potřebují rychle vyrábět díly.

Ohýbání nabízí mnoho výhod, což z něj činí jednu z klíčových metod obrábění kovů. Přizpůsobivost a flexibilita tvarů, vysoká pevnost, úspora materiálu, přesnost a rychlost výroby – to vše dělá z ohýbání kovů nedílnou součást mnoha výrobních úkolů.

READ
Jak pečovat o citron v bytě?

Kde se používá ohýbání kovů?

Tento proces se používá v různých průmyslových odvětvích, která vyžadují kovové díly se specifickým tvarem. Podívejme se na hlavní oblasti použití pro ohýbání plechů nebo pásů.

Ve výstavbě

Tato metoda se používá při výrobě střešních materiálů pro střechy a dokončování fasád budov s nestandardními architektonickými řešeními. Používá se také při výrobě ventilačních prvků, ozdobných mříží a plotů.

Instalace venkovní reklamy

Ohýbání se používá k vytváření reklamních nápisů, billboardů a dalších prvků venkovní reklamy. Oblíbený je také při výrobě interiérových detailů, jako je stylové zábradlí a instalace.

V designu a výzdobě prostor

Výroba nábytku s neobvyklou geometrií a futuristickým designem se neobejde bez ohýbání. Využívá se také k tvorbě uměleckých předmětů a dekoračních prvků do interiérů.

Ve strojírenství a výrobě nástrojů

Ohýbání se používá při výrobě rámů a pouzder pro různé stroje a zařízení. Ohýbání tenkých ocelových plechů je ve výrobě nástrojů žádané, takto se vyrábí pouzdra nástrojů a zařízení.

Ohýbání plechů ze železného nebo neželezného kovu je proces, který umožňuje rychle proměnit jednoduchý plech ve funkční a odolný prvek s přesnými rozměry. Díky své přizpůsobivosti a vysoké pevnosti našla tato metoda široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích. Moderní technologie ohýbání se neustále vyvíjejí, díky čemuž je tento proces ještě efektivnější a přístupný širokému spektru podniků, včetně možnosti plně automatizovat tento proces.