Пробивка отверстий в металле

Пробой отверстий и повторяющиеся отверстия материала в виде листа или труб — это самая популярная операция. На сегодня есть пару вариантов ее выполнения, которые друг от друга отличаются используемым оборудованием, от них зависит качество и параметры точности.

Во время изготовления немалого количества изделий, также и декоративных деталей из металла. Очень часто можно встретить необходимость в подобных операциях, как получение большинства однотипных отверстий. Очень часто их применяют для крепления конструктивных компонентов, но во многих случаях их можно рассматривать как украшение.

Технолог, подбирая метод обработки детали, руководствуется требованиями нормативно — технической и конструкторской документации.

Так, во время обработки металлического листа толщиной от 0,5 до 4 мм отличным вариантом будет применение пробивки на специальном оборудовании.

Пробивка отверстий и повторяющиеся отверстия в чем разница

Кстати, очень часто, пробивку листового металла именуют перфорацией. В действительности данный процесс (пробивка отверстий) не больше чем разновидность перфорации, которая в себя включает очень много остальных способов.

К примеру, пробивка отверстий в профильном металле, к примеру, трубе выполняют при помощи высверливания или фрезеровки. По мимо этого, для решения данной задачи используют технический лазер, который дает возможность получать отверстия в десятые доли миллиметра.

Виды оборудования

Оборудование, которое применяют для получения отверстий можно поделить на «условно ручные», другими словами те, которые нуждаются в систематическом наличии оператора — станочника, и на автоматические, которые работают при малом участии человека. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле используют разного вила пробойники, штампы и некоторые прочие.

К первой группе относят оборудование, которое работает от механического, гидравлического или иного вида привода. Вторые — это полностью автоматические станки, работающие под управлением ЧПУ, например, координатно-просечные прессы или дыропробивной станок.

Ручной процесс

К ручным способам получения отверстий в металле можно отнести — сверление, пробивку. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле используют сверла и специальное оборудование — сверлильные станки или ручные дрели. Для ручной пробивки инструмента используют бородок и ударный инструмент (молоток, кувалда). Такой пробойник можно ставить на ручные прессы.

Сверление отверстий делают на сверлильных, фрезеровочных или токарных станках. В качестве инструмента для работы используют сверла. Для окончательного формования отверстия применяют зенкера, цековки, развертки. При их помощи ликвидируют овалы, создают фаски, увеличивают точность отверстия и чистоту поверхности.

Для пробивания отверстий в металле применяют разнообразные прессы — пневматические, гидравлические и др. Усилия, развиваемые для хорошей работы штампа, состоящего из 2-ух деталей (пуансона и матрицы), составляют от нескольких килограмм, до сотен, а то и млн кг.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Нередко в изготовлении для получения отверстий используют комбинированные пресс — ножницы.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Данное устройство имеет несколько механизмов, которые дают возможность обрабатывать металлопрофиль, например, уголок, разрезать полосы металла, выполнять вырубку в форме прямо- или треугольников и, конечно, на данных ножницах устанавливают инструмент для пробивки отверстий в металле. В основном, он состоит из пуансона и матрицы. Пуансон имеет диаметр пробиваемого отверстия. Матрица имеет в собственном теле отверстие, подходящее размеру пуансона. Через нее происходит убирание отходов вырубки.

Нужно сказать, что перечисленные выше способы получения отверстий не выделяются большой производительности, особенно, в условиях крупносерийного или массового производства. Возникновение автоматического оборудования позволяет удалить данную проблематику.

Пробивание отверстий на прессах

Применение оборудования, работающего под управлением системы ЧПУ стало причиной уменьшению трудоемкости процессов производства, исходя из этого это благоприятно отражается на цене готового изделия.
А дело все в том, что управляющая программа, которая вносится перед тем как приступить к работе, имеет в себе правильные данные относительно расположения отверстий на листе.

Пробивание отверстий на прессах

К примеру, револьверный пробивной станок оборудуют барабаном, на котором установлены пуансоны (инструмент для пробивки отверстий в металле) обладающие разнообразными размерами и формами. Во время работы, программа автоматично подбирает инструмент который понадобится. Такое инженерное решение дает возможность менять инструмент не, останавливая работу станка, и увеличивать быстрота получения готового изделия. На оборудовании данного типа, возможно, получение до 1 500 отверстий за минуту.
Получение готового изделия имеет несколько операций. Первая заключается в укладывании металлического листа на стол для работы. Для закрепления ее на нем используют зажимы различного типа.
Как только поставлен и закреплен оператор запускает управляющую программу. Потом начинается перемещение заготовки. По координатам, заданным в программе, в нужной точке, происходит опускание прижимного устройства, фиксирующего лист в необходимом месте. После прижима происходит удар, наносимый пробойником (пуансоном).

На инструментальном барабане можно установить поворотный инструмент, который значительно увеличивает возможности станка и дает возможность исполнять резку контуров замысловатых форм.
Пресс для пробивки отверстий в металле дают возможность исполнять, помимо пробоя, следующие операции:

• пулевка — выдавливание, получение кромок различной направленности;
• формовка;
• неокончательная пробивка.

Координатная пробивка металла

Этот способ получения отверстий предполагает то, что отверстия будут получены в конкретном очередности. Данная операция может быть применена во время изготовления как обычных деталей, так и очень непростых металлических конструкций. Такая обработка листового металла просит от оборудования и управляющей программы большой точности, так как ошибки в настройке и программном коде приводят к получению некондиционной продукции.

Координатная пробивка металла

Пробивка металла, как технологическая операция есть достаточно давно, но в наше время, благодаря возникновению систем с числовым программным обеспечение, она значительно поменялась. Так, новейшее оборудование дает возможность исполнять операции по пробою отверстий с точность их расположения до 0,05 мм. Координатно пробивное оборудование дает возможность обрабатывать стали различных марок толщиной от 0,5 до 8 — 10 мм.
Координатная пробивка листа металла применяется при производстве деталей корпусов, крепежных комплектов и др. Для получения набора отверстий используют серию ударов пуансона по листу. Порядок пробоя заносится в управляющую компьютерную программу. Кстати, применение программ на компьютере и соответствующего инструмента для пробивки отверстий в металле гарантирует качество готовых изделий.

Использование координатно — пробойных прессов для пробивки отверстий в металле обеспечивает неоднократное увеличение скорости производства и по этому его используют для крупносерийного и массового производства деталей из листа металла.

Минусы технологии

Нужно не забывать про то, что качество получаемой продукции зависит от определенных факторов, среди них которых — качество инструмента, настройки оборудования, добротности ПО, используемого для создания управляющей программы.

Координатная пробивка и ее минусы

Но необходимо выделить, что как правило, не зависимо от способа получения группы отверстий, изъяны при ручной пробивке и автоматизированной такие же.

Смещение отверстий

Очень часто во время изготовления группы отверстий можно повстречать подобный недостаток, как смещение отверстий по отношению друг к другу или сторон листа. Такой дефект, может проявиться из-за ошибок в программе, неверных настроек станка и др.

Такой дефект рождается вследствие того, что неверно выбраны размеры пуансона и матрицы. Более того, заусенцы появляются в результате плохой заточки инструмента.

Пуансоны и матрицы

Бывают ситуации возникновения бород на поверхности отверстия вдоль его оси. Они вызваны наличием недостатков поверхности пуансона.

Борозды при пробивке металла

Появление трещин на кромках пробиваемых отверстий вызвано тем, что их диаметр близок по размерам к толщине листа.

Расчет нужного усилия пробивки

Процесс вырубки металла отличается тем, что в ходе данного процесса рождается очень сложная схема нагрузки, которая сосредотачивается в районе места взаимные действия пуансона, прорубаемого материала и матрицы.

Пуансон делают аналогичным образом, что он входит в материал не всем собственным торцем, а исключительно внешней кольцевой частью. Ответное влияние появляется со стороны матрицы. Причем давление, возникающее в зоне взаимные действия данных трех элементов, делится неровно.

Иначе говоря в процессе вырубки появляется пара сил, которые создают круговой изгибающий момент. Под его влиянием лист выгибается. Благодаря этому изгиба зарождается давление, которое оказывает влияние на пуансон, и на кромку матрицы. По мимо этого, очень важно понимать и то, что под воздействием сил трения появляются касательные усилия.
Как видно из вышесказанного, при пробивке появляется неоднородное силовое поле. По этому, при проведении расчетов используют относительную величину — сопротивление срезу.
В результате, проведенных исследований, сопротивление обуславливается не столько от параметров металла, но и от уровня наклепа, толщины вырубки, щелей в паре пуансон/матрица и скорости процесса вырубки.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.