Станок для штамповки листового металла своими руками
Одно из самых любимых для меня направлений в ювелирном творчестве, это всевозможные драгоценные бутылочки-сосудики. Для одного из них несколько лет назад было изготовлено простейшее приспособление для вытяжки прямоугольной половинки корпуса. Позволяющее без станков, врукопашную. давить из листового металла удобную основу для изделия.
Из толстого листового металла вырезан прямоугольник требуемых размеров (толщина 5,5 мм). Затем у него завалены грани и углы. Отшлифовал. Пришурупил к более тонкой пластине. Это пуансон:
Используя первый прямоугольник как шаблон, из той же толщины изготовлена рамка-матрица, с размером дырки на 1 мм в плюс относительно первой детали:
Внутренняя кромка дырки тщательно обработана. Ребро, вокруг которого будет перегибаться и течь штампуемый металл, завалено на маленький радиус, и отполировано еще более тщательно, чем первая деталь (бормашиной, резиноабразивными дисками).
Теперь берем латунь 0,5 мм, с приличным припуском относительно размеров дырки, и начинаем забивать. Можно давить средней величины тисками, а я по-простому, бью тяжелым молотком. Не сразу, с промежуточными отжигами. Первый цикл:
Отжег, выпрямил пытающиеся образоваться складки. Второй цикл:
Вот тут обратите внимание, хорошо видно, что формирование коробочки идет не за счет рястяжки и утоньшения металла. Ну, на углах он конечно немного тянется, но в основном, металл из припуска затягивается в форму. Поэтому припуск должен быть не большой и не маленький, в идеале — чтобы бОльшая часть припуска втянулась, и осталось еще 2-3 мм на последующую обрезку. То есть, у меня на снимке припуск выбран великоват, особенно по короткой стороне прямоугольника.
Но с другой стороны, если припуск слишком мал, то при затягивании образуются морщины и складки, то есть на самом деле широкий припуск еще важную стабилизирующую роль играет.
Третий проход. Финиш, пуансон и матрица сомкнулись:
Отрезаю штамповый отход. Чтобы корпус был потолще, захватываю дополнительно около миллиметра, и на маленькой наковальне выпрямляю стенки:
Стенки выпрямлены, но остаются неправильно деформированные углы:
Из задней, нерабочей части токарного резца, делаю «рог», на котором можно отбить эти углы:
Углы отформованы:
Припиливаю сопрягаемые кромки до плоскости, соединяю и спаиваю. Чтобы не получилась бомбочка, вначале спаиваю в четырех точках, на углах. И сверлю отверстие:
После этого можно пропаять весь периметр. И дальше все что нужно — горелку, заправочное и т.п. прибамбасы:
Готовая зажигалка:
Покрутил в руках, поигрался так и сяк, понял чего не хватает. Улучшения ухватистости при оттягивании колпачка вверх. Разобрал, припаял такую «катушечку»:
Вот, теперь браться за нее очень удобно:
И с колесом кресала перекликается, уравновешивает.
Горим:
А вот, собственно, тот серебрянный проект, ради которого эта матрица была затеяна. Флакончик-кулончик:
Спасибо за внимание.
52 комментария
Хоть и не работаю по специальности, но закончил институт по штамповке. Так что вижу — вытяжка без утонения стенки с промежуточными термохимическими операциями. )
Прикольная зажигалка получилась! +.
Кулон — вообще чумовой. А не планируете серебряную зажигалку сделать?
У меня так не получается метал рвется в углах.Делаю не много по другому.
Штамповочный пресс для листового металла: виды, конструкция, принцип работы
Штамповка, для выполнения которой используется пресс для металла, является одной из наиболее распространенных технологических операций по обработке данного материала. Суть данной процедуры состоит в том, чтобы придать заготовке, изготовленной из металла, необходимую форму, для чего применяют пластическую деформацию, выдавливая определенный рельеф, узоры или осуществляя пробивку отверстий. Прессы для обработки металла в зависимости от перечня задач, для решения которых они предназначены, отличаются друг от друга как своими техническими параметрами, так и конструктивным исполнением.
Прессы для обработки металла находят применение на любом производстве: мелкосерийном, серийном или массовом
Виды штамповочных технологических операций и оборудования
Штамповка как метод обработки заготовок из металла бывает:
Первая подразумевает, что металл подвергается обработке в нагретом состоянии. Большим преимуществом горячей штамповки является то, что при ее выполнении характеристики обрабатываемой заготовки улучшаются (в частности, структура металла становится плотнее и однороднее). Между тем на поверхности металлических заготовок, обрабатываемых по технологии холодной штамповки, не создается слой окалины, при этом размеры готовых изделий получаются более точными, а их поверхность – более гладкой.
Горячая штамповка часто заменяет ковку, обеспечивая более точное соблюдение размеров
По типу заготовки, подвергаемой штамповке, такая технологическая операция может быть листовой или объемной. Штамповка первого вида применяется для обработки заготовок из листового металла, по такой технологии производят:
- посуду;
- ювелирные изделия;
- оружие;
- оборудование и инструменты медицинского назначения;
- детали часов, бытовой, климатической техники и электротехнического оборудования;
- детали для комплектации автомобильной техники;
- детали станков и другой машиностроительной продукции.
Штамповка листового металла на координатном револьверном прессе
Готовые изделия из металла, полученные по технологии листовой штамповки, не нуждаются в дальнейшей доработке. Формирование их геометрических параметров при выполнении объемной штамповки происходит в специальных формах, в которых горячий или холодный металл подвергается продавливанию.
Станок пресс обычно используется при:
- производстве заготовок из металла методом ковки;
- запрессовке и выпрессовке валов, подшипников и шестеренок;
- выполнении штамповки листового и объемного типа.
По принципу действия прессовальные станки могут относиться к механическому или гидравлическому типу, выполнять обработку металла статическими или ударными способами.
Однокривошипный механический пресс К2130 относится к оборудованию двустоечного типа
Прессовальное оборудование механического типа по своему конструктивному исполнению может быть:
Кривошипные станки используются как для холодной, так и для горячей штамповки металла. Применяется это штамповочное оборудование и для выполнения таких технологических операций, как вытяжка, вырубка и прорубка. Пресс гидравлический используется для штамповочных и кузнечных технологических операций с объемными металлическими заготовками.
Штамповочный цех холодной обработки металла
По своим функциональным возможностям прессовальные станки подразделяются на следующие виды:
- универсальные;
- специальные;
- специализированные.
Универсальный прессовочный станок обладает самыми широкими функциональными возможностями, использовать такое оборудование можно для выполнения практически любой ковочной операции. Специализированные штампы или прессы применяются для реализации одного технологического процесса. Минимальной функциональностью обладают специальные прессы, которые используются для штампования изделий одного вида, при этом в основе их работы лежит одна технология.
Конструкция и принцип работы прессового оборудования
Конструкцию любого оборудования для штамповки составляют следующие элементы:
- приводной электродвигатель;
- механизм передачи движения;
- исполнительный механизм.
Основные части механического кривошипного пресса
В зависимости от того, каким образом приводной двигатель пресса связан с его исполнительным механизмом, выделяют станки со связью:
- механической;
- немеханической, осуществляемой за счет жидкости, газа или пара.
В качестве исполнительного механизма, которым оснащается оборудование для выполнения штамповки, могут выступать траверсы, ползун, валки, ролики и бабы.
Прессы кривошипно-шатунного типа
Основным конструктивным элементом данных прессов является кривошипно-шатунный механизм, который преобразует вращательное движение, получаемое им от привода, в возвратно-поступательное движение ползуна. Исполнительный механизм, которым оснащается пресс штамповочный данного типа, связан непосредственно с ползуном, способным развивать усилие до 100 тонн. Движение ползуна в таких прессах осуществляется с одной и той же периодичностью.
Сборный штамп кривошипного пресса
Прессы кривошипно-шатунного типа могут относиться к оборудованию простого типа, двойного или тройного действия. Используя такие станки, можно выполнять следующие технологические операции:
- штамповку с использованием матриц открытого и закрытого типа;
- резку листового металла;
- прошивку;
- формирование готового изделия методом выдавливания;
- комбинированную обработку.
В тех случаях, когда для формовки готового изделия из металлической заготовки требуется более мощное оборудование, применяются станки гидравлического типа.
Кривошипно-шатунный пресс-автомат ESSA
Гидравлические прессы
Используя гидравлический пресс, можно прессовать как более габаритные, так и более толстостенные детали из металла. Такое оборудование для листовой штамповки, объемной штамповки, ковки, гибки и других технологических операций в зависимости от конкретной модели может развивать усилия от 150 до 2000 тонн и даже более.
Основными конструктивными элементами, которыми оснащен любой гидравлический пресс, являются два цилиндра разного диаметра, которые наполнены рабочей жидкостью и сообщаются между собой. В каждом из таких гидравлических цилиндров установлен поршень, создающий давление рабочей жидкости или перемещающийся под его воздействием. Именно перемещением поршней в гидравлических цилиндрах обеспечивается движение исполнительного механизма оборудования. Величина усилия, которое может создавать такой штамповочный пресс, определяется разницей диаметров его гидроцилиндров.
Прессы радиально-ковочного типа
Радиально-ковочный станок – это формовочный пресс, на котором предварительно нагретые болванки из металла превращают в готовые изделия цилиндрической конфигурации. Конструкцию прессов данного типа составляют:
- индукционная печь, в которой происходит предварительный нагрев заготовки;
- конвейер для подачи заготовки в зону обработки;
- захватные механизмы, при помощи которых обрабатываемая деталь из металла, постоянно вращаясь, проходит через зону ковки;
- червячная передача, соединенная с электродвигателем и отвечающая за работу захватных механизмов;
- четыре вала с эксцентриковыми буксами, передающими движение шатуну с бойком, между которыми зафиксирован ползун (сами валы посредством клиноременной передачи получают вращение от приводного электродвигателя);
- копирные барабаны, отвечающие за синхронное сближение бойков и последующее движение заготовки;
- пружинная муфта, обеспечивающая торможение детали в момент ее обработки бойками.
Радиально-ковочная машина используется для получения квадратных или круглых поковок, близких к профилю готовых изделий
Прессы электромагнитного типа
Это новый вид прессовального оборудования. Принцип его действия основан на свойствах сердечника, помещенного в проволочную катушку, через которую проходит электрический ток, и совершающего перемещения под воздействием электромагнитного поля. Сердечник электромагнита таких прессов воздействует на исполнительный механизм станка, направляя его к обрабатываемой заготовке из металла.
Трехпозиционный электромагнитный пресс для установки фурнитуры
Отличительными характеристиками электромагнитных прессов являются высокая производительность выполняемой обработки и экономичность использования.
А в заключение предлагаем посмотреть небольшое видео, демонстрирующее работу координатно-вырубного пресса.
Штамповка деталей из листового металла
Одна из самых распространенных технологий обработки металла – это штамповка. С ее помощью производят детали для всех отраслей народного хозяйства. Использование штамповки позволяет получать из плоского листа детали разных размеров и формы.
Штамповка листового металла
Технология штамповки деталей из металлических листов и ее виды
Обработка деталей из листового металла – это процесс получения деталей необходимой формы и определенного размера. Работа по формированию деталей происходит на специальном оборудовании с применением инструмента под названием штамп.
Говоря о деталях, произведенных из листового металла, надо понимать, что на заготовку оказывается серьезное давление. Технологию штамповки начали применять еще в древние времена. Таким образом, производили орудия для обработки земли, посуду, украшения.
Штамповка деталей из металлических листов
В наши дни эта технология широко применяется при производстве деталей из листового металла, обладающих разными размерами и формой. Такой вид обработки широко применяется в автомобиле строении при производстве кузовных деталей.
Холодная и горячая листовая штамповка
Получение деталей из листового металла может быть выполнено в холодном или горячем виде.
Холодная штамповка
Применение холодной обработки давлением считают наиболее эффективным способом обработки листового металла. Применение такого способа выполняют в тех случаях, когда нет необходимости в дальнейшей механической обработке, например, резанием. Такой метод получения деталей применяют чаще всего при изготовлении автомобильных деталей, элементов конструкции авиационной техники и ряда других.
Использование метода холодной обработки металла давлением позволяет осуществить существенную экономию листового металла, разумеется, при грамотном раскрое листа и правильно изготовленной штамповой оснастки. Наибольшую эффективность штамповка показывает в крупносерийном и массовом производстве.
Такой способ показывает наибольшую эффективность при работе с такими сталями, как углеродистые и легированные. Кроме того, штамповкой получают детали из многих цветных металлов, например, медных или алюминиевых сплавов.
Холодная штамповка листового металла
Кроме листовых металлов, метод листовой штамповки допустимо использовать и при получении деталей из резины, картона и многих полимеров.
Кстати, такая обработка металла улучшает его прочностные параметры.
Горячая штамповка
Этот метод обработки листового металла применяют при производстве деталей котельных установок и некоторых деталей, используемых в корабельном деле. Для таких деталей применяют стальные листы толщиной в 3 – 4 мм.
Технологические операции применяемые в горячей штамповке во многом схожи с теми, которые применяют в холодной обработке листового металла. Инженеры, разрабатывающие технологии обработки листового металла должны учитывать то, что детали должны быть разогреты до определенной температуры. Соответственно должны быть учтены такие явления как утяжка листового металла, при выполнении отверстий, гибке и ряда других. Кроме того, при остывании деталей необходимо помнить и о возникающем короблении.
Горячая штамповка листового металла
Все это приводит к тому, что изменяются размеры допусков, на размеры получаемых из металла деталей.
Перед обработкой на прессовом оборудовании заготовки из металла проходят нагрев в печах различного типа, например, электрических или газопламенных.
Резка
Операция, в ходе которой происходит отделение части листового металла, от тела будущей детали называют резкой. Эту операцию применяют для изготовления и готовых деталей, и при выполнении раскроя листового металла на полосы заданных размеров. При выполнении этой операции необходимо обеспечить максимальное количество готовых деталей, таким образом, количество отходов будет минимизировано.
Газокислородная резка металла
Эффективность раскроя определяет коэффициент использования листа. Его рассчитывают как отношение площади полученных деталей к площади целого листа.
Для этой операции применяют разное оборудование, в том числе вибрационные, дисковые, гильотинные и другие виды прессового оборудования.
Вырубка
Так называют технологическую операцию по получении заготовки с замкнутым контуром.
Вырубка листового металла
Вытяжка
Операция в результате которой заготовку выполненную в плоском виде трансформируют в пространственную. Вытяжку используют при изготовлении деталей разной формы и цилиндрические, и конусные, и коробчатые.
Ротационная вытяжка металла
Для вытяжки применяют штамповую оснастку, которая состоит из пуансона, который втягивает листовой металл в отверстие расположенное в матрице.
Гибка
Эта операция позволяет получать из листовой заготовки детали с требуемой формой изгиба.
Пробивка
Эту операцию применяют при необходимости получения отверстий определенной формы.
Координатная пробивка и ее недостатки
Рельефная формовка
Так называют операцию, которая позволяет изменять форму в каком-то определенном месте, но при этом сохраняется внешний контур детали.
Рельефная формовка листового металла
Как пример можно привести производство ребер жесткости.
Оборудование и инструменты
Оборудование, которое необходимо для выполнения штамповки включает в свой состав – прессы, а в качестве рабочего инструмента применяют штампы.
Как правило, в цехах, где выполняют штамповку применяют пресса двух типов – механические и гидравлические. В станках первого типа, для выполнения операции используют энергию падающего шатуна, в оборудовании второго типа, для обеспечения необходимой нагрузки используют гидравлическую машину, которая создает усилие на штамповочном узле.
К механическим станкам относят и такие как кривошипно-шатунные, винтовые, гильотинные, комбинированные и некоторые другие.
Усилие, которое будет направлено на формование детали, в зависимости от модели пресса может составлять несколько килограмм (настольные прессы, пневматического действия), а может несколько сотен тонн, например, пресс марки КА9536. Его усилие составляет 400 тонн, дина хода шатуна составляет 250 мм, а максимальный размер штамповой оснастки составляет 1000 на 1000 мм в плане.
На территории нашей страны действует ГОСТ 6809-87. Он определяет технические параметры для прессового оборудования, применяемого в горячей штамповке.
Станок для штамповки листового металла должен быть установлен на отдельный фундамент, который не связан с основным фундаментом здания, в котором размещаю штамповочный цех.
Прессовое оборудование может быть использовано в производствах по крупносерийному или массовому изготовлению деталей.
Прессы, практически всех типов имеют два режима работы, ручной и автоматический. Последний, позволяет встраивать их в линии по производству сложных деталей.
Например, при изготовлении кузовных автомобильных деталей, в одной линии размещено несколько прессов. На каждом из них установлены индивидуальные штампы, последовательное использование которых позволяет получать из листа готовую деталь, например, крышку багажного отделения или дверь.
Точность обработки на таком оборудовании позволяет запускать полученные детали в дальнейшее производство без использования промежуточных операций, связанных с механической обработкой.
Принцип работы и устройство прессов различных типов
Прессовое оборудование механического типа может использовать в своей работе энергию сжатого воздуха. Для этого в штамповочных цехах применяют линии подачи сжатого воздуха. Рабочее давление в них составляет 8 – 12 атм. Станки этого типа оснащают системами очистки воздуха от воды и следов масел.
Прессовое оборудование механического типа
Сжатый воздух, принимает участие в раскрутке маховика, который поднимает шатун в верхнее положение. Нажимая на педаль или кнопки управления прессом, оператор открывает муфту, воздух выходит из системы и шатун под своим весом устремляется вниз.
Гидравлические прессы
Гидравлический пресс, представляет собой набор деталей, включающий в свой состав:
- емкость для хранения масла;
- насосную станцию, предназначенную для создания необходимого давления на шток пресса;
- систему фильтров, отделяющих от рабочей жидкости воду и твердые частицы.
Гидравлические прессы для листового металла
Все прессы включают в состав своей конструкции шкафы управления, выносные пульты, с которыми непосредственно работает оператор пресса.
Радиально ковочный аппарат
Основное предназначение аппарата этого типа – это получение заготовок для валов определенной формы и размера.
Радиусная гибка листа
Чаще всего на оборудовании этого типа производят заготовки с диаметром порядка 150 мм и длиной до 1200 мм.
Электромагнитный пресс
Прессы этого типа появились относительно недавно. В качестве источника энергии для получения деталей заданной формы используют сердечник, который является частью электромагнита.
Электромагнитный пресс для листового металла
Именно он перемещает ползун, на котором установлена верхняя часть штампа, а возвращают его в исходное положение возвратные пружины. Эти станки показывают высокую производительность. Чаще всего применяют электромагнитные прессы с длиной хода в 10 мм, а усилие на штампе составляет 2,5 тонны.
Инструмент для штамповки
Для обработки деталей при помощи штамповки применяют инструмент под названием штамп.
Штамп для листового металла
Он состоит из двух частей, верхняя закрепляется на подвижном ползуне, нижняя на неподвижном столе, который является неотъемлемой частью станины.
Для производства штампов применяют инструментальные стали типа У8, ХВГ и некоторых других.
Гибочный штамп для самодельного пресса из домкрата
Для ровного аккуратного изгиба металлических заготовок требуется гибочный пресс. Это дорогостоящее оборудование, покупка которого целесообразна только для профессиональной деятельности. Для решения любительских задач пресс можно сделать своими руками. Однако кроме него нужно подготовить и специальный штамп.
Материалы для изготовления штампа:
- профильная труба;
- уголок 30х30х4 мм;
- полоса 10х60 мм или толще.
- трубки;
- 2 прижимные пружины
Изготовление гибочного штампа
Для изготовления основания штампа нужно сварить вместе 2 профильные трубы. Они выставляются в одну плоскость и хорошо провариваются. Образованные швы шлифуются.
Чтобы получить матрицу гибочного штампа 90 градусов, необходимо сварить вдоль 2 уголка. Шов следует делать на торцах и образованном внешнем углу, чтобы он потом не мешал заготовкам правильно выгибаться. Далее матрицы штампа привариваются на опорную площадку из профиля. Важно, чтобы длина уголков была короче на несколько сантиметров с каждой стороны от краев площадки из профильной трубы.
Для изготовления пуансона, который вдавливает заготовку в матрицу, используется мощная полоса. Ее рабочее ребро необходимо заточить. Заточка не должна иметь острой режущей кромки способной врезаться в металл.
На торцы пуансона привариваются трубки. Далее в них заводятся направляющие трубки меньшего диаметра, которые стоя привариваются к нижней опорной площадке пресса.
После сварки пуансон снимается, и на направляющие трубки ставятся пружины. Они позволят каждый раз не разнимать части штампа, чтобы вставлять между ними заготовки.
Для нагрузки штампа нужно сварить рамку пресса из крепкой профильной трубы. В раме имеется скользящая перекладина с боковыми усиками, которые не позволяют ей смещаться. Для ее выжима используется автомобильный домкрат. Низом он крепится на
перекладину, а верхом упирается в рамку, усиленную отрезком плиты. От движущейся перекладины вниз отходит шток. Чтобы перекладина при сбросе давления в домкрате поднималась, ее нужно подвесить на 2 пружины.
Поставив штамп на пресс, и зажав между матрицей и пуансоном заготовку, нужно выдавить домкрат. Тот надавит на штамп и выгнет заготовку. Такой штамп при наличии крепкой рамки с хорошим домкратом вполне способен гнуть стальные пластины толщиной в 6 мм без их предварительного нагрева.
Смотрите видео
Читайте также: