Výpočet polomeru ohybu plechu a tvárnenie plechov

Tvárnenie plechov sa využíva v rôznych priemyselných odvetviach. Používajú sa rôzne počítačom riadené výrobné postupy. Tvárnenie plechov zahŕňa výrobné procesy, pri ktorých sa tvárnenie vykonáva bez zmeny hmotnosti, objemu a zloženia materiálu.

Tvárnením sa však mení povrch a vlastnosti obrábaných kovov. V závislosti od štruktúry mriežky to môže viesť k pohybujúcim sa dislokáciám (transláciám) alebo ku vzniku dvojčiat. Polotovary sa pomocou cieleného pôsobenia sily tvarujú z plochého plechu do konečnej podoby. Výsledkom je často mierna pružná deformácia (spätné odpruženie).

Procesom tvárnenia plechov je možné vyrábať širokú škálu rôznych súčastí. 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. Najčastejšie používané materiály pri tvárnení plechov sú oceľ, meď, hliník, zliatiny hliníka a zliatiny medi (zliatina na tvárnenie).

Existujú rôzne postupy tvárnenia plechu, ktoré sa môžu použiť v závislosti od zaťaženia obrobku. Jednou z možností je tvárnenie ťahom a tlakom (DIN 8584), pri ktorom sa súčasne vytvára tlakové a ťahové zaťaženie s rôznymi smermi pôsobenia. Veľmi dôležitou podskupinou je hlboké ťahanie. V tomto procese sa ploché plechy ťahajú do dutých foriem na výrobu dutých telies, ako sú plechovky, prilby a diely karosérií.

Pri tvárnení ťahom (DIN 8585) sa ťahovým napätím plechy naťahujú a duté telesá rozširujú. Ohýbanie (DIN 8586) sa vykonáva predovšetkým samotným ohýbaním. Otáčavé ohýbanie využíva rotačný pohyb upnutého nástroja, voľné ohýbanie využíva priamočiary pohyb upnutého nástroja. Pri valcovaní sa kov tvárni rotujúcimi valcami. Pri šmykovom tvárnení (tvárnenie spôsobené prevažne šmykovým napätím, 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) sa vykonáva napríklad ako valcovanie (výroba plechov a dosiek) alebo voľné tvárnenie (voľné kovanie).

V závislosti od použitého procesu tvárnenia plechov sa zmena tvaru dosiahne buď špeciálnymi pohybmi nástroja (ohýbanie), alebo tým, že následný tvar vzniká v nástroji ako negatív (zápustkové kovanie, valcovanie). Tvárnenie plechov je ideálne pre veľkovýrobu.

Forma avšak nie je vyrobená z polotovaru so stopercentnou presnosťou. Na získanie presného hotového dielu sa obrobok musí dodatočne spracovať, napríklad brúsením. Väčšina procesov tvárnenia plechov dosahuje presnosť medzi IT16 a IT12. Presné procesy dokonca umožňujú presnosť IT8 alebo IT6.

Metóda nazývaná Flexform (fluid cell forming, tvárnenie pomocou kvapaliny s membránou) je obzvlášť hospodárna, rýchla a všestranná metóda tvárnenia plechov. Preto sa používa na malosériovú výrobu a vývoj prototypov. Fluid cell lisy sa používajú na výrobu komponentov pre letecký priemysel, automobilový priemysel a ich dodávateľov. Plechy určené na spracovanie majú hrúbku od 0,1 mm do viac ako 16 mm. Tieto špeciálne lisy s nízkou údržbou a jednoduchou obsluhou umožňujú mimoriadne dobrú reguláciu tlaku pri malých obrobkoch a výrazné zníženie potreby ručného dodatočného opracovania. Niektoré vysokorýchlostné fluid cell lisy vyrábajú až 120 dielov za hodinu. Pomocou flexformingu je možné vyrobiť aj zložité geometrie s nízkymi toleranciami a bezchybným povrchom pomocou jedinej formy.

V porovnaní s reznými procesmi ponúka tvárnenie kovu výhodu optimálneho využitia materiálu: Nevzniká žiaden kovový odpad. Okrem toho má obrobok štruktúru vlákien vhodnú pre použitie. Pri rovnakej hmotnosti to vedie k ťahaným dielom a iným súčastiam s vysokou pevnosťou a zaťažiteľnosťou. Naopak pri frézovaní je štruktúra vlákien citlivá na napätie, pretože frézovanie vytvára v súčasti mnoho drobných zárezov. Tvárniace nástroje sú výhodné len pre veľkosériovú výrobu.

Tvárnenie za studena sa vykonáva pod rekryštalizačnou teplotou. Pri tvárnení za poloohrevu sa príslušný obrobok zahreje na teplotu, ktorá je tiež nižšia ako rekryštalizačná teplota (600 až 950 °C). Tvárnenie za tepla sa vykonáva zahrievaním materiálu tak, aby bola prekročená rekryštalizačná teplota. Tvárnenie za studena spôsobuje, že materiál je pevnejší, čo umožňuje jeho presnejšie obrobenie. Vďaka špeciálnej štruktúre vlákien je hotový diel odolný voči vysokému mechanickému namáhaniu, čím je ideálny na výrobu bezpečnostných súčastí v leteckom a automobilovom priemysle.

Tvárnenie za poloohrevu kombinuje výhody oboch metód. Používa sa na výrobu výkovkov z oceľových zliatin, u ktorých nie je možné použiť tvárnenie za studena. Tvárnenie za tepla (kovanie za tepla) je veľmi energeticky náročná metóda, ktorá je vhodná na tvárnenie rôznych kovov. Táto technika tvárnenia vedie k teplotám medzi 1100 °C (oceľové zliatiny) a 1300 °C (železo). Tieto teploty spôsobujú drsný povrch. Po ochladení obrobku dochádza k zmršťovaniu materiálu. Pri tvárnení za tepla obrobok nemusí byť nevyhnutne zahrievaný. V závislosti od kovu môže stačiť dokonca aj izbová teplota.

Moderná technika tvárnenia, podobne ako iné výskumné oblasti, využíva simulácie. Na to sa používajú rôzne softvérové programy. Tie 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.

Tvárnenie plechov sa používa takmer vo všetkých výrobných odvetviach: Automobilový priemysel ho používa na výrobu vysoko odolných dielov karosérií, ako sú blatníky, kapoty a dvere vozidiel. V potravinárskom priemysle sa pomocou techník tvárnenia vyrábajú konzervové plechovky. Používajú sa aj na výrobu komponentov, ako sú krídla a vrtule pre letecký a kozmický priemysel. Dodávatelia domácich spotrebičov tiež využívajú rôzne procesy tvárnenia plechov. Hotové plechové diely používajú vo svojich kuchynských digestoroch, umývadlách a mrazničkách. Okrem toho sa tvárnenie plechov používa napríklad v konštrukcií prístrojov, zariadení, elektrotechnike, farmaceutickom a zdravotníckom priemysle či v meracej a riadiacej technike.

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.

Segmentová ručná ohýbačka plechu nemeckej výroby sa používa najmä v plechárňach na rôzne ohýbanie plechu alebo uzavretých profilov. Horná ohýbacia lišta je rozdelená na segmenty, ktoré sa dajú vybrať a premiestniť tak, aby sa dali ohýbať rôzne profily, skrine/skrinky s uzavretými hranami atď. Zdvíhanie hornej lišty sa vykonáva pomocou obojstranného excentra. Ohýbačka v štandardnom vyhotovení má robustnú konštrukciu, vďaka ktorej je vhodná na bežné použitie v remeselných dielňach, na stavbách atď. Je vhodná aj na renováciu automobilových veteránov.

Nemecká značka MSW je popredným výrobcom profesionálnych nástrojov používaných v celej Európe. Jeho sortiment zahŕňa okrem iného manuálna rúrková mlyn MSW-TRB-100. Univerzálne použitie ohýbačky je výsledkom možnosti jeho použitia na tvarovanie štruktúry a potrubia. Vhodné aj pre ploché tyče, kanály a štvorcové profily a obdĺžnikový. Nastaviteľný tvar umožňuje prispôsobenie valcovne TKO na rozmery spracovávaného materiálu. Na nastavenie horného valca sa používa veľký gombík. Trvalá štruktúra výrobku je zodpovedná za dlhodobú užitočnosť modelu MSW-TRB-100. Je vyrobená zo silnej nízkouhlíkovej ocele. Valčeky sú vyrobené z uhlíkovej ocele. Vyberte si profesionálnu valcovňu MSW a zabezpečte efektívne spracovanie rúr, profilov a plochých tyčí.

Ohýbačka rúrok MSW-TRB-100 zo sortimentu ručného náradia od výrobcu MSW je ideálnym nástrojom na ručné ohýbanie okrúhlych rúrok. Vzdialenosti medzi vonkajšími protibežnými valcami a prostredným pracovným valcom, ktorý sa stará o zakrivenie, je možné ľahko nastaviť v piatich stupňoch. V závislosti na tom sa mení aj polomer ohybu rúrok (vonkajší priemer 38 mm). Ďalšie zmeny v zakrivení je možné dosiahnuť otočením prostredného valca dole cez závitovú tyč ručného lisu.

Vďaka dlhej ručnej kľučke disponuje tento robustný stroj na ohýbanie rúrok optimálnym prenosom energie. Akonáhle je rúrka vložený medzi tri valce, otáčajte kľukou v jednom smere. Pokiaľ obrobok nemá požadované zakrivenie, jednoducho nastavte ručný lis podľa vašich preferencií a otáčajte kľukou späť v opačnom smere. Tento postup opakujte, kým nedosiahnete požadovaný polomer ohybu: Minimálny polomer pre toto zariadenie je 66 cm, maximálny polomer je 120 cm.

Či už sa jedná o inštalácie, práce v továrni, kúrenie alebo kutilské práce okolo domu, so strojom na ohýbanie z uhlíkovej ocele môžete obratom ruky av okamihu ohýbať rúrky úplne podľa vašich požiadaviek. Vďaka jemnému tlaku je zamedzené poškodenie alebo dokonca zlomenie obrobkov. Dodatočnú bezpečnosť dosiahnete upevnením ohýbačky na pracovný stôl pomocou predvŕtaných montážnych otvorov s priemerom 11 mm.

KW 100 je výkonná ohýbačka s otočným nosníkom, ktorá je ideálna na spracovanie plechu. S týmto robustným strojom môžete ručne ohýbať plochú, okrúhlu a štvorcovú oceľ s vysokou presnosťou. Stabilná konštrukcia umožňuje pevné priskrutkovanie na pracovný stôl, zatiaľ čo plynulo nastaviteľný doraz ohybu a excentrické rýchloupínanie podporujú efektívnu prácu. Čitateľný uhol ohybu až 120 stupňov zabezpečuje vysokú opakovateľnú presnosť, takže vždy dosiahnete konzistentné výsledky. Štandardné príslušenstvo obsahuje viacero ohýbacích čeľustí, ktoré umožňujú spracovanie materiálov s rôznou hrúbkou od tenkých po hrubé, vďaka čomu je tento stroj ideálnou voľbou pre opravárenské dielne a zámočníctva.

SBS 1020/2.5 je výkonný manuálny ohýbací stroj zaradený do kategórie ohraňovacích strojov a je ideálny na spracovanie plechu. Tento kompaktný stroj bol špeciálne vyvinutý na ohýbanie tenkých plechov a zaujme svojou pevnou, torzne odolnou konštrukciou a segmentovaným horným nástrojom, ktorý umožňuje rôznorodé ohýbacie operácie. Nastaviteľný uholový doraz poskytuje maximálny uhol ohybu 135°, čo robí SBS 1020/2.5 ideálnym aj na výrobu malých sérií. Obsluha stroja je veľmi jednoduchá, keďže prítlak hornej lišty sa pohodlne ovláda nožným pedálom, čím zostávajú ruky počas práce voľné. Štandardne je stroj vybavený segmentovaným horným nástrojom a návodom na obsluhu; poskytuje pracovnú dĺžku 1 020 mm a zvláda ohýbanie plechov s maximálnou hrúbkou 2,5 mm (400 N/mm²).

Prehľad strojov a zariadení pre tvárnenie plechov

tags: #polomer #ohybu #plechu #výpočet

Populárne príspevky:

• Indukčný vs. elektrický napeňovač mlieka
• Tradičný recept na koložvársku kapustu
• Zdravý a chutný mrkvový dezert
• Tipy pre varenie s krájanou zeleninou
• Sladké Potešenie pre Vašich Blízkych