0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный прошивень для пробивки отверстий в металле

Пробивка отверстий в металле

Пробой отверстий и перфорация материала в виде листа или труб — это довольно востребованная операция. На сегодня существует несколько вариантов ее выполнения, которые отличаются друг от друга применяемым оборудованием, от которых зависит качество и параметры точности.

При изготовлении большого количества изделий, в том числе и декоративных металлических деталей. Довольно часто встречается потребность в таких операциях, как получение множества однотипных отверстий. Чаще всего их используют для крепления конструктивных элементов, но в ряде случаев их можно рассматривать как украшение.

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

Так, при обработке листа металла толщиной от 0,5 до 4 мм оптимальным вариантом будет использование пробивки на специализированном оборудовании.

Пробивка отверстий и перфорация в чем разница

Кстати, довольно часто, пробивку листового металла именуют перфорацией. На самом деле этот процесс (пробивка отверстий) не более чем разновидность перфорации, которая включает в себя множество других способов.

Например, пробивка отверстий в профильном металле, например, трубе выполняют с помощью сверления или фрезерования. Кроме этого, для решения этой задачи применяют технический лазер, который позволяет получать отверстия в десятые доли миллиметра.

Виды оборудования

Оборудование, которое используют для получения отверстий можно разделить на «условно ручные», то есть те, которые нуждаются в постоянном присутствии оператора — станочника, и на автоматизированные, которые работают при минимальном участии человека. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют различного вила пробойники, штампы и некоторые другие.

К первой группе относят оборудование, работающее от механического, гидравлического или другого вида привода. Вторые — это полностью автоматизированные станки, работающие под управлением ЧПУ, к примеру, 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 применяют сверла и соответствующее оборудование — сверлильные станки или ручные дрели. Для ручной пробивки инструмента применяют бородок и ударный инструмент (молоток, кувалда). Такой пробойник можно устанавливать на ручные прессы.

Сверление отверстий производят на сверлильных, фрезерных или токарных станках. В качестве рабочего инструмента применяют сверла. Для окончательного формования отверстия используют зенкера, цековки, развертки. С их помощью устраняют овалы, формируют фаски, повышают точность отверстия и чистоту поверхности.

Для пробивания отверстий в металле используют разные прессы — пневматические, гидравлические и пр. Усилия, развиваемые для эффективной работы штампа, состоящего из двух деталей (пуансона и матрицы), составляют от нескольких килограмм, до сотен, а то и тысяч тонн.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Нередко в производстве для получения отверстий применяют комбинированные пресс — ножницы.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Это устройство состоит из нескольких механизмов, которые позволяют обрабатывать металлический профиль, к примеру, уголок, резать полосы металла, осуществлять вырубку в форме прямо- или треугольников и, само собой, на этих ножницах устанавливают инструмент для пробивки отверстий в металле. Как правило, он состоит из пуансона и матрицы. Пуансон имеет диаметр пробиваемого отверстия. Матрица имеет в своем теле отверстие, соответствующее размеру пуансона. Через нее происходит удаление отходов вырубки.

Следует отметить, что вышеперечисленные способы получения отверстий не отличаются высокой производительности, особенно, в условиях крупносерийного или массового производства. Появление автоматизированного оборудования позволяет устранить эту проблему.

Пробивание отверстий на прессах

Использование оборудования, работающего под управлением системы ЧПУ привело к снижению трудоемкости производственных процессов, соответственно это положительно отражается на стоимости готового изделия.
Дело в том, что управляющая программа, которая вносится перед началом работы, содержит в себе точные данные относительно расположения отверстий на листе.

Пробивание отверстий на прессах

Например, револьверный пробивной станок оснащают барабаном, на котором установлены пуансоны (инструмент для пробивки отверстий в металле) обладающие разными размерами и формами. При работе, программа автоматически выбирает необходимый инструмент. Такое инженерное решение позволяет менять инструмент не, останавливая работу станка, и повышать скорость получения готового изделия. На оборудовании этого типа, возможно, получение до 1 500 отверстий в минуту.
Получение готового изделия состоит из нескольких операций. Первая заключается в укладке листа металла на рабочий стол. Для закрепления ее на нем применяют зажимы разного типа.
После того как установлен и закреплен оператор запускает управляющую программу. После этого начинается перемещение заготовки. По координатам, заданным в программе, в необходимой точке, происходит опускание прижимного устройства, фиксирующего лист в нужном месте. После прижима происходит удар, наносимый пробойником (пуансоном).

Читать еще:  Самодельный садовый инструмент для удаления сорняков и посадки растений

На инструментальном барабане может быть установлен поворотный инструмент, который существенно расширяет возможности станка и позволяет выполнять резку контуров сложных форм.
Пресс для пробивки отверстий в металле позволяют выполнять, кроме пробоя, следующие операции:

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

Координатная пробивка металла

Такой способ получения отверстий подразумевает то, что отверстия будут получены в определенном последовательности. Эта операция может быть использована при изготовлении как простых деталей, так и довольно сложных металлоконструкций. Такая обработка листового металла требует от оборудования и управляющей программы высокой точности, так как ошибки в настройке и программном коде могут привести к получению некондиционной продукции.

Координатная пробивка металла

Пробивка металла, как технологическая операция существует довольно давно, но в последние годы, благодаря появлению систем с числовым программным обеспечение, она существенно видоизменилась. Так, современное оборудование позволяет выполнять операции по пробою отверстий с точность их размещения до 0,05 мм. Координатно пробивное оборудование позволяет обрабатывать стали разных марок толщиной от 0,5 до 8 — 10 мм.
Координатная пробивка металлического листа используется при производстве деталей корпусов, крепежных комплектов и пр. Для получения набора отверстий применяют серию ударов пуансона по листу. Порядок пробоя заносится в управляющую компьютерную программу. Кстати, использование компьютерных программ и соответствующего инструмента для пробивки отверстий в металле гарантирует качество готовых изделий.

Применение координатно — пробойных прессов для пробивки отверстий в металле обеспечивает многократное повышение скорости производства и поэтому его применяют для крупносерийного и массового производства деталей из металлического листа.

Недостатки технологии

Надо помнить о том, что качество получаемой продукции напрямую зависит от нескольких факторов, среди них которых — качество инструмента, настройки оборудования, добротности программного обеспечения, применяемого для создания управляющей программы.

Координатная пробивка и ее недостатки

Но надо отметить, что в принципе, вне зависимости от способа получения группы отверстий, дефекты при ручной пробивке и автоматизированной одинаковы.

Смещение отверстий

Чаще всего при изготовлении группы отверстий можно встретить такой дефект, как смещение отверстий относительно друг друга или сторон листа. Этот дефект, может проявиться из-за ошибок в программе, неправильных настроек станка и пр.

Заусенцы

Этот дефект появляется вследствие того, что неправильно подобраны размеры пуансона и матрицы. Кроме того, заусенцы появляются в результате некачественной заточки инструмента.

Пуансоны и матрицы

Борозды

Нередки случаи появления бород на поверхности отверстия вдоль его оси. Они вызваны наличием дефектов поверхности пуансона.

Борозды при пробивке металла

Трещины

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

Расчет необходимого усилия пробивки

Процесс вырубки металла характеризуется тем, что в ходе этого процесса появляется довольно сложная схема нагрузки, которая концентрируется в районе места взаимодействия пуансона, прорубаемого материала и матрицы.

Пуансон изготавливают таким образом, что он входит в материал не всем своим торцем, а только внешней кольцевой частью. Ответное воздействие возникает со стороны матрицы. Причем давление, возникающее в зоне взаимодействия этих трех компонентов, распределяется неравномерно.

Другими словами, в процессе вырубки возникает пара сил, которые формируют круговой изгибающий момент. Под его воздействием лист изгибается. В результате этого изгиба зарождается давление, которое оказывает воздействие на пуансон, и на кромку матрицы. Кроме этого, необходимо учитывать и то, что под действием сил трения появляются касательные усилия.
Как видно из выше сказанного, при пробивке возникает неоднородное силовое поле. Поэтому, при проведении расчетов применяют условную величину — сопротивление срезу.
В результате, проведенных исследований, сопротивление зависит не столько от свойств металла, но и от уровня наклепа, толщины вырубки, зазоров в паре пуансон/матрица и скорости процесса вырубки.

Ручной дырокол для листового металла

В этой публикации представлены три варианта инструментов для пробивания отверстий в листовом металле. Если хотите узнать по каким точным шаблонам и чертежам сделать дырокол для своей мастерской, то посмотрите видео канала “Гараж 91 Гомель” в самом конце статьи.

Другой мастер – Илья Конаков снял на своем канале видео о том, как изготовить ручной дырокол, который с легкостью справляется с листовым металлом. Идея возникла в ходе работы по замене днища на девятке. Кто занимается кузовным ремонтом, знают, что такое сверлить много отверстий.

Всё приваривается через отверстия. Чтобы не делать это шуруповертом или дрелью, мастер решил усовершенствовать технологию. На прошивку ушло приблизительно 3 часа. Использовались подручные материалы. На видео показан весь механизм, из чего он сделан. Как работать с листовым металлом. Усилие небольшое, хотя желательно нажатие дырокола производить двумя руками. Отверстия получаются 7 миллиметров.

Кончик заточен, как дырокол канцелярский. Мастер взял ролика от подшипника, забил его внутрь. Заточил ложбинкой. С помощью этого механизма проделана не одна сотня отверстий. Получился удобный инструмент для ремонта автомобиля и не только для этого.

Ещё модель самодельного дырокол для металла. Это ручной инструмент для проделывания отверстий в пластике, железе, бумаги, текстолите. Не требуется использование дрели. Мастер показывает, как удобно работать этим инструментом, не образуется никаких неровностей, заусенцев и так далее.

Удобно использовать в мастерской, в быту для монтажа гипсокартонных панелей. Можно точно также пробивать дырки и насаживать клепки. Честь дракона, который пробивает металл, называется гильзой. Она может быть разного размера. В предыдущем ролике было 7 миллиметров, здесь 5. Гильза также бывает меньшего размера, например 2, 3 миллиметра. У некоторых экземпляров есть окошечко, чтобы работать с нестандартными листами и деталями.

Читать еще:  Самодельный электромотор

Еще одна самодельная модель дырокола – просекателя для металла (канал Влад ЩЧ). Какие у неё особенности? Имеется отверстие, планируется сделать регулировочную пластинку и винтом зажимать. С помощью этой детали можно менять глубину посадки отверстия. Верхняя часть съемная. Ее можно поменять. Можно сделать несколько разных вариантов. Мастер рассказал, из каких деталей состоит остальная часть инструмента.

В последнем ролике представлены размеры дырокола и как он показал себя в работе.

Операции ковки- часть 7. Вырубка отверстий и технология их выполнения

Главная страница » Обучение ковке » Операции ковки » Операции ковки- часть 7. Вырубка отверстий и технология их выполнения

Продолжение, предыдущие части:

Основные способы выбивания отверстий

Кузнечное дело предполагает наличие опыта работы и умения выполнять определенные операции. Рассмотрим технологию выполнения кузнечных операций – вырубку отверстий(хотя в современных кузницах часто используются просто сверлильные станки и электродрели, прошивка же не требует электроинструмента, хотя и более трудоемка). Существует три основных способа выбивания отверстий: открытая прошивка, закрытая прошивка и непосредственно сама пробивка. Разберемся сначала с понятием “прошивка”.

Прошивка является одним из способов выбивания, при котором металл раздается и тем самым пропускает инструмент.

Инструмент, который используется в кузнечном деле для пробивания отверстий – пробойник и прошивень.

  1. Открытая прошивка
    Для открытой прошивки необходимо использовать такой инструмент, как пробойник. Причем пробивку необходимо делать на наличнике наковальни. Сначала берется раскаленная заготовка и несколькими сильными ударами молота вбивается бородок пробойника. Он должен войти примерно на 3/4 толщины заготовки. Дальше заготовку переворачивают на другую сторону и завершают работу, сделав несколько точных ударов.
  2. Закрытая прошивка
    В основном закрытую прошивку делают на пробойной плите или над отверстием наковальни. Заготовку раскаляют до необходимой температуры и кладут прямо над круглым отверстием наковальни. Сверху ставят пробойник с бородком нужного сечения и бьют по заготовке молотом. Процесс длится до тех пор, пока пробойник не войдет в металл на половину толщины заготовки и не образуется внутренняя выпуклость. Не трогая пробойника нужно сдвинуть заготовку на лицо наковальни и несколько раз ударить по пробойнику. Это дает возможность наметить место для будущего отверстия. Дальше заготовку переворачивают на другую строну, предварительно вынув пробойник и по поставленной метке завершают работу. Для закрытой прошивки можно использовать как пробойник с конусообразным бородком, так и прошивень. Если нужно пробить глубокое отверстие, при этом избежать деформации инструмента, нужно периодически пробойник опускать в воду.
  3. Пробивка
    Пробивка представляет из себя процесс, в ходе которого происходит выдавливание металла из заготовки. Ее осуществляют на наковальне, используя прошивень или пробойник. Нагретую заготовку нужно уложить на кольцо с толстыми стенками , которое устанавливается на наковальне. Сильными ударами молота в заготовку вбивают прошивень, причем его диаметр должен быть меньше, чем внутренний диаметр кольца. В результате этого, происходит вытеснение металла с другой стороны из заготовки. Ровность отверстия зависит от краев прошивня. Края должны быть острыми. При извлечении прошивня из отверстия заготовки могут возникнуть трудности, поэтому нужно заблаговременно насыпать в нее немного толченного угля. Уголь во время пробивки начнет гореть и тем самым выделять газ, который будет способствовать выталкиванию прошивня.

Самодельный прошивень для пробивки отверстий в металле

Последние

Комментарии

Облако меток

  • Андрей on Вспомогательный инструмент. Клещи

Рубрики

При пробивке отверстия рабочий инструмент зажимается металлом. Для облегчения извлечения прошивня из заготовки его хвостовик изготовляют в форме конуса, поэтому после пробивки прошивень свободно проваливается вниз вслед за выдрой. С аналогичной целью рабочую часть бородка также выполняют конусной. Кроме того, такая форма бородка позволяет получать отверстия разных размеров путем внедрения его на разную глубину.

Вместо подкладного кольца при пробивке отверстий удобно пользоваться гвоздильней или кузнечной формой (см. рис. 5.7), в которой имеются отверстия разных диаметров и сечений. Подобрав подходящее из них, гвоздильню помещают на наковальню, на гвоздильню кладут заготовку и пробойником пробивают нужное отверстие. После выполнения операции заготовку правят либо легкими ударами кувалдой, либо гладилкой, так как в момент внедрения прошивня или пробойника металл немного раздается в стороны и форма поковки искажается.

Прошивку чаще всего применяют для подготовки заготовки к пробивке в ней отверстий путем выполнения углублений перед окончательной пробивкой. Используют прошивку при изготовлении отверстий диаметром более 25 мм в заготовках толщиной более 15 мм.

Рассмотрим формоизменение заготовки при прошивке. Эту операцию подразделяют на открытую (рис. 6.14, б) и закрытую (рис. 6.14, в).

При открытой прошивке прошивень внедряют в заготовку со свободными боковыми поверхностями. Одновременно с внедрением прошивня в металл изменяется исходная форма заготовки: высота уменьшается с величины Н до Нх, наружный диаметр неравномерно увеличивается по высоте, вследствие чего заготовка приобретает бочкообразную форму. Искажение формы заготовки тем больше, чем меньше отношение наружного диаметра к диаметру прошиваемого отверстия (D/d). Установлено, что при D/d > 5 форма заготовки практически не искажается. Следовательно, при D/d 6 прошивку можно рассматривать как процесс внедрения пуансона в тело бесконечных размеров. Очевидно, что при рассмотренной схеме прошить сквозное отверстие практически невозможно, так как полностью выдавить металл из-под прошивня не удается. Поэтому при изготовлении отверстия заготовку прошивают на глубину, равную 2 /3 ее высоты Hi (рис. 6.15), затем заготовку кантуют на 180°, прошивень устанавливают над наметкой под отверстие и легкими ударами кувалдой осуществляют окончательную пробивку отверстия. Под действием 126 усилия прошивня металл путем сдвига продавливается в отверстие. Таким образом, в отход уйдет только 1 /3 объема металла (т. е. объема отверстия), а 2 /3 перераспределятся при прошивке в тело поковки. Этот объем соответствует объему сэкономленного металла. Экономия металла особенно ощутима при прошивке отверстий большого диаметра у крупных поковок в процессе машинной ковки.

При закрытой прошивке рабочий инструмент внедряют в заготовку, помещенную в специальное углубление в подкладном штампе. Закрытая прошивка (см. рис. 6.14, в) требует больших усилий, чем открытая, и, кроме того, дополнительного инструмента (подкладного штампа) , но позволяет получать поковки с достаточно точными внутренними и наружными размерами. Нагретую заготовку цилиндрической или другой формы вкладывают в полость подкладного штампа и в нее ударами молота внедряют прошивень или пробойник. При внедрении инструмента в заготовку металл выжимается из-под него вверх в направлении увеличения высоты исходной заготовки. Усилие прошивки увеличивается по мере уменьшения высоты. Аналогично открытой прошивке, при закрытой также невозможно получить сквозное отверстие. Для его изготовления поковку извлекают из подкладного штампа, переворачивают на 180 ° и с помощью прошивня или пробойника выполняют операцию пробивки. Для облегчения извлечения поковки из полоста подкладного штампа стенки последнего изготовляют с небольшим уклоном или на дне штампа предусматривают вставку, используемую после прошивки в качестве выталкивателя.

На рис. 6.16, а … в показаны переходы прошивки ручной ковкой отверстия небольшого размера. Нагретую заготовку кладут на наковальню так, чтобы место отверстия совпадало с отверстием в наковальне. Сверху устанавливают пробойник и легкими ударами кувалдой внедряют его в заготовку примерно на половину ее толщины (рис. 6.16, а). При этом на противоположной стороне заготовки образуется сферическая выпуклость. Вынув бородок из заготовки, последнюю поворачивают и несколькими ударами кувалды придают сферической выпуклости плоскую форму (рис. 6.16, б). Снова центрируют заготовку прошитым местом над отверстием наковальни и пробойником пробивают отверстие. Отход в виде небольшой выдры проваливается вниз в отверстие наковальни (рис. 6.16, б).

Поскольку при прошивке и пробивке заготовка изменяет свои размеры и форму, эти операции выполняют в начале работы, т. е. до окончательной отделки поковки. Пробивку можно выполнять и в конце работы, но только в том случае, если заготовка имеет небольшую толщину и удается подобрать подходящее отверстие в гвоздильне или соответствующее подкладное кольцо.

Для выполнения пробивки и особенно прошивки рекомендуется после каждого удара покачивать пробойник, чтобы его не заклинивало в поковке. При прошивке глубокого отверстия рабочий инструмент следует периодически охлаждать в воде, чтобы он сам не деформиро- 128 вался в процессе работы. Для того чтобы облегчить извлечение пробойника из металла, в образовавшуюся полость в заготовке рекомендуется подсыпать древесный уголь в виде порошка. Под действием высокой температуры уголь горит и образовавшиеся газы предохраняют инструмент от схватывания с деформируемым металлом. Кроме того, порошковый уголь играет роль смазки и уменьшает износ инструмента.

После пробивки форма отверстия в поковках имеет отклонения от цилиндричности. Так, при пробивке пробойником отверстие имеет коническую форму (рис. 6.17, а), а после пробивки с использованием прошивня — форму, показанную на рис. 6.17, б. Для придания отверстию цилиндрической формы через него проталкивают бочкообразную оправку нужного диаметра (рис. 6.17, в). Такой способ также применяют для увеличения диаметра ранее пробитого отверстия. Увеличение диаметра поковки происходит за счет уменьшения толщины ее стенок. Следовательно, при изготовлении поковок заранее следует пробивать отверстие такого размера, чтобы после его расширения получить нужную толщину стенки, а также и нужный внутренний диаметр поковки. При изготовлении тонкостенного кольца большого диаметра исходную заготовку сначала осаживают, затем в ней выполняют прошивку и пробивку. Полученное отверстие с помощью оправок расширяют до диаметра, достаточного, чтобы заготовку надеть на рог наковальни. Окончательные размеры поковки получают раскаткой (см. рис. 6.12, б).

При изготовлении прямоугольной поковки с овальным отверстием первым переходом является прошивка овальной наметки в прутке прямоугольного сечения овальным пробойником (см. рис. 5.6, б). Перевернув заготовку на 180 °, этим же пробойником пробивают овальное отверстие. Отделка отверстия и окончательной формы поковки выполняется на овальной оправке после отрубки от прутка поковки требуемых размеров.

На рис. 6.18, а … д показаны переходы изготовления отверстия в прямоугольной узкой заготовке с неустойчивой опорной поверхностью. С помощью зубила в нагретой заготовке прошивают наметку глубиной, равной половине высоты заготовки (рис. 6.18,а). Перевернув заготовку на 180 прошитой наметкой ее ставят на подсечку (рис. 6.18, б), зубилом прошивают насквозь и с помощью пробойника выполняют отверстие (рис. 6.18, в). Во время следующей операции раздают отверстие оправкой (рис. 6.18, г) и, наконец, поставив в отверстие оправку требуемого размера (рис. 6.18, д), окончательно проковывают заготовку до нужных размеров.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector