Definícia a procesy ohýbania plechu

Ohýbanie plechu je výrobný proces, pri ktorom sa plech tvárni do požadovaného tvaru bez zmeny jeho hmotnosti, objemu a zloženia. Tento proces zahŕňa rôzne techniky a postupy, ktoré sa používajú v závislosti od typu materiálu, požadovaného tvaru a priemyselného odvetvia.

Pri tvárnení plechov sa využívajú rôzne počítačom riadené výrobné postupy. Polotovary sa tvarujú z plochého plechu do konečnej podoby pomocou cieleného pôsobenia sily. Tvárnenie sa zvyčajne vykonáva pomocou špeciálnych elektronicky riadených strojov, ako sú lisy, ohýbačky a buchary. Mnohé z nich sú v závislosti od integrovaného nástroja vhodné pre viacero výrobných procesov.

Materiály používané pri tvárnení plechov

Najčastejšie používané materiály pri tvárnení plechov sú:

Oceľ
Meď
Hliník
Zliatiny hliníka
Zliatiny medi

Typy tvárnenia plechov

Existujú rôzne postupy tvárnenia plechu, ktoré sa môžu použiť v závislosti od zaťaženia obrobku:

Tvárnenie ťahom a tlakom (DIN 8584): V tomto procese sa súčasne vytvára tlakové a ťahové zaťaženie s rôznymi smermi pôsobenia. Veľmi dôležitou podskupinou je hlboké ťahanie, pri ktorom sa ploché plechy ťahajú do dutých foriem na výrobu dutých telies, ako sú plechovky, prilby a diely karosérií.
Tvárnenie ťahom (DIN 8585): Pri tomto procese sa ťahovým napätím plechy naťahujú a duté telesá rozširujú.
Ohýbanie (DIN 8586): Vykonáva sa predovšetkým samotným ohýbaním. Otáčavé ohýbanie využíva rotačný pohyb upnutého nástroja, voľné ohýbanie využíva priamočiary pohyb upnutého nástroja.
Valcovanie: Kov sa tvárni rotujúcimi valcami.
Šmykové tvárnenie (DIN 8587): Nástroj vykonáva buď rotačný pohyb, alebo priamočiary pohyb. Krútenie sa používa na výrobu vrtulí a vrtákov, posúvanie sa používa na výrobu kľuk.
Tlakové tvárnenie (DIN 8583): Vykonáva sa napríklad ako valcovanie (výroba plechov a dosiek) alebo voľné tvárnenie (voľné kovanie).

Okrem toho existujú špeciálne postupy pre tvárnenie plechov, ako je kalenie pod lisom a Flexform. Pre tvárnenie plechov sa zvyčajne používajú rovné plechy, ktoré sa spracúvajú hlavne tvárnením za studena. Trojrozmerné a veľké, ťažké polotovary sa upravujú objemovým tvárnením. Pri tomto procese sa používa tvárnenie za studena alebo za tepla.

Druhy tvárnenia podľa teploty

Tvárnenie za studena: Vykonáva sa pod rekryštalizačnou teplotou. Spôsobuje, že materiál je pevnejší, čo umožňuje jeho presnejšie obrobenie.
Tvárnenie za poloohrevu: Obrobok sa zahreje na teplotu, ktorá je tiež nižšia ako rekryštalizačná teplota (600 až 950 °C).
Tvárnenie za tepla: Vykonáva sa zahrievaním materiálu tak, aby bola prekročená rekryštalizačná teplota.

Využitie tvárnenia plechov v priemysle

Tvárnenie plechov sa používa takmer vo všetkých výrobných odvetviach:

Automobilový priemysel: Na výrobu vysoko odolných dielov karosérií, ako sú blatníky, kapoty a dvere vozidiel.
Potravinársky priemysel: Na výrobu konzervových plechoviek.
Letecký a kozmický priemysel: Na výrobu komponentov, ako sú krídla a vrtule.
Domáce spotrebiče: Vo svojich kuchynských digestoroch, umývadlách a mrazničkách.
Konštrukcia prístrojov, zariadení, elektrotechnika, farmaceutický a zdravotnícky priemysel, meracia a riadiaca technika.

Simulácie pri tvárnení plechov

Moderná technika tvárnenia, podobne ako iné výskumné oblasti, využíva simulácie. Na to sa používajú rôzne softvérové programy, ktoré vizuálne reprodukujú tvárnenie kovov, robia výpočty a vizualizujú výsledky. Vďaka integrovanému digitálnemu plánovaniu procesov je možné presne predpovedať možné chyby a zlepšiť technické postupy a využitie materiálu. Simulačný softvér skúma tvárnenie plechov z hľadiska kvality, funkčnosti, nákladov a času spracovania a získané výsledky vyhodnocuje.

ESI PamSTAMP - 04.Good Result - FLD Check

Softvér PAM-STAMP

S našim simulačným softvérom návrhu činných plôch nástrojov a tvárnenia zvaný PAM-STAMP, inžinieri môžu navrhovať, optimalizovať a overovať procesy tvárnenia plechov v počítači. Vo fáze ponuky môžu používatelia rýchlo určiť obrysy prístrihov aj optimálne umiestnenie na páse pre odhad nákladov na materiál, a rýchlo vyvinúť lisovnice na formovanie plechov.

Vo fáze uskutočniteľnosti môžu konštruktéri nástrojov modelovať povrchy nástrojov založené na geometrii B-Spline kriviek a navrhnúť úspešný proces tvarovania bez prasklín a vrások, podľa špecifikácií vrátane lemovania, vývoja strihania a aj optimalizácie strižnej hrany a tvaru prístrihu. Vo fáze validácie môžu inžinieri presne odhadnúť odpruženie, kompenzovať nástroje pri ťahaní alebo pri postupových operáciách, a rozpoznať a vizualizovať kozmetické chyby rovnako, ako by sa nachádzali vo výrobnej hale.

Overenie účinnosti chladenia 3D nástrojov v procese kalenia lisovaním je možné pomocou prenosu tepla alebo analýzou skutočného prúdenia tekutiny (CFD). Keďže výroba ovplyvňuje vlastnosti materiálu, ktoré zase ovplyvňujú správanie sa produktu, môžu sa výsledky procesu tvárnenia využiť pri tvorbe procesov montáže zváraním, s cieľom udržať zostavu v toleranciách a zlepšiť výkonnosť produktu. Nakoniec môžu inžinieri zobraziť a skontrolovať zistenia v prostredí virtuálnej reality.

Virtuálne prototypovanie zaisťuje, že procesy výroby a montáže komponentov zabezpečujú požadované špecifikácie a výkonnostné parametre navrhovaného produktu - včas a v rámci rozpočtu.

Pre každý daný proces tvárnenia kovov je dnes možné počať všetko v prostredí virtuálneho inžinierstva - od podrobných požiadaviek zákazníkov až po virtuálnu kontrolu finálneho produktu, včítane nastavení výrobných zariadení.

Ohýbanie plechov

Pri ohýbaní plechov pôsobí sila rovnomerne lineárne alebo bodovo. Miera deformácie závisí od sily tohto ohybového momentu. Raziace stroje, zakružovačky a ohraňovacie lisy umožňujú rôzne typy ohýbania.

Pri lise na ohýbanie tlačí nástroj s určitou silou nadol na plech. V mieste kontaktu pôsobí rovnako silná sila v opačnom smere. Dvojica síl musí pôsobiť tak silno, aby bol plech následne trvalo zmenený. Na to musí priemyselný používateľ vedieť, do akej miery je možné daný kovový materiál zaťažiť a ako sa pri pôsobení sily správa. Dôležitú úlohu zohráva aj zloženie materiálu a pevnosť v ťahu. Pevnosť v ťahu nesmie byť prekročená, aby nedošlo k poškodeniu materiálu.

Na výpočet potrebnej lisovacej sily je potrebné poznať dĺžku ohranenia. Tá sa zvyšuje úmerne s dĺžkou ohybu. Okrem toho je potrebná hrúbka materiálu, uhol ohybu a smer valcovania. Väčšia hrúbka materiálu všeobecne vyžaduje väčší polomer ohybu.

Faktor	Popis
Dĺžka ohranenia	Zvyšuje sa úmerne s dĺžkou ohybu.
Hrúbka materiálu	Väčšia hrúbka vyžaduje väčší polomer ohybu.
Uhol ohybu	Ovplyvňuje potrebnú silu na ohýbanie.
Smer valcovania	Dôležitý pre správne nastavenie stroja.

tags: #element #ohybanie #plechu #definícia