Формовка металлоизделий: полный гид по процессам и технологиям

Прежде чем подробнее рассмотреть виды формовки, напомним, что это. Формовка металла — это процесс придания металлической заготовке нужной формы и размеров путём пластической деформации под давлением без удаления материала (резки). Этот метод обработки известен с древних времён, когда люди начали обрабатывать металлы, и развивается в современном мире. Формовка металла нашла применение в автомобилестроении, авиации, строительстве, электронике. Рассмотрим подробнее, какие технологии и процессы сегодня определяют этот вид обработки металлов.

Основные принципы и особенности формовки металла

Формовка позволяет создавать прочные бесшовные изделия без удаления излишков материала. Чаще всего для формовки берут листовой металл, но возможна работа с объёмными изделиями.

Принципы метода:

  • Точность – придание формы изделию происходит с максимальной точностью и с минимальными отклонениями от заданных значений.
  • Отсутствие потерь материала – при формовке изделие не режется, что даёт возможность сократить потери металла в процессе изготовления конструкции.
  • Упрочнение – повышение прочностных характеристик за счёт придания формы по сравнению с изначальным значением.
  • Производительность – все процессы можно автоматизировать.
  • Неограниченность – в принципе нет ограничений формам, которые можно задать для формовки.

Недостатки у метода тоже есть. В процессе изготовления возможна деформация изделий и образование трещин. Важно учитывать свойства и толщину материала, углы и радиусы гибки.

Классификация процессов формовки

Резка латуни на лазерном станке

Формовка листового металла осуществляется при различных температурах, отсюда можно выделить следующие технологии:

  • Холодная формовка — гибка металла при комнатной температуре от 20 ℃. Преимущества — прочность изделий, отсутствие брака, точность форм. Методика подходит не для всех металлов, только алюминия, медных сплавов, некоторых видов стали.
  • Формовка при нагревании — обработка при нагреве ниже температуры плавления. Преимущество метода — работа с металлами, которые не обрабатываются холодным методом. Например, большинство марок промышленных сталей.
  • Горячая формовка — предназначается для обработки особо прочных металлов, которые не подвержены другим методам формовки. Например, титан и его сплавы, специальные и конструкционные стали, промышленное железо. При правильном соблюдении технологии горячей формовки одновременно упрочняется структура металла.

По типу заготовки формовка бывает листовая (вырубка, гибка, формовка, штамповка листов, полос, лент) и объёмная (ковка, объёмная штамповка, прессование, прокатка слитков, прутов, труб). Расскажем про некоторые виды обработки подробнее.

Основные технологии формовки металлоизделий

В современном производстве используются различные виды формовки. Благодаря технологии можно создать трубы, проволоку, прутки, компоненты сложного оборудования, профнастил, профили и др.

Штамповка (листовая, объёмная) и ковка

Метод подразумевает изменение формы при помощи пресса. Во время ковки на материал воздействует или прессом, или молотом. При объёмной формовке заготовку продавливают через отверстие в матрице, что позволяет получать изделие необходимой формы. Штамповка и ковка обеспечивают также упрочнение структуры металла, но не дают возможности получить сложные формы.

Гибка металла

Придание сырью заданной формы гибочным прессом, вальцами или вручную. Возможны различные варианты гибки: по радиусам или с углами различной величины. Во время гибочного процесса место сгиба уменьшает прочность и образуются умеренные деформации. При этом гибка является технологически самым простым методом формовки.

Вытяжка (глубокая вытяжка)

Процесс осуществляется за счёт постепенного вытягивания материала. В результате получаются полые изделия со стенками одинаковой толщины.

Прокатка

Изменение формы происходит при прокатке листа или изделия через валки, которые, вращаясь, оказывают давление на металл. В результате полностью изменяется профиль и структура базового металла. Прокатка также бывает холодной и горячей.

Волочение

Пропуск материала через несколько отверстий, диаметр которых постепенно уменьшается. Этот метод позволяет получать металлическую проволоку.

Оборудование для формовки: краткий обзор

На производстве используются различные станки:

  • Кузнечный молот, обычно пневматический.
  • Штамповочные станки: механические, электрогидравлические, пневматические, с ЧПУ.
  • Прокатный стан.
  • Рельефно-шлифовальные станки.
  • Станок для правки (устранения кривизны и деформаций).

Контроль качества и дефекты формовки

Для гибки подходят пластичные материалы, поскольку прочные листы и заготовки могут деформироваться и ломаться. Перед выбором технологии формовки необходимо учитывать характеристики сплава. Обычно формовке подвергают сталь, но не все марки подходят для этих задач. В настоящий момент выпускается более 3500 марок стали, которые различаются по физико-химическим и эксплуатационным характеристикам. Специалист должен учитывать свойства материала при выборе технологии формовки.

Точные расчёты позволяют избежать распространённых ошибок обработки, среди которых микро- и макротрещины, несоответствие размерам, несоблюдение геометрии, дефекты на поверхности или внутри металла, перегрев, коррозия. Для поиска дефектов используют микроскоп, ультразвук, магнитный контроль.

Услуги формовки металла под прессом

Формовка — это высокотехнологичная и экономичная основа современной металлообработки. Правильный выбор процесса определяет себестоимость, качество и скорость выпуска изделий. Технология успешно применяется в различных отраслях:

  • Производство бытовой техники и медицинского оборудования.
  • Изготовление стройматериалов.
  • Автомобиле- и авиастроение.
  • Космическая и оборонная промышленность.

Компания «ИТЦ ЛазерТех» предлагает заказчикам полный цикл металлообработки «под ключ»: как производство металлоконструкций с нуля, так и отдельные услуги по обработке металлов. При составлении чертежей инженеры прогнозируют поведение материала при деформации, что позволяет не брать в работу прочные и хрупкие металлы и исключить трещины и поломки.

Закажите услугу по телефону или через форму на нашем сайте.

Связаться с нами

Контакты

Связаться с нами

МО, г. Видное, Белокаменное шоссе, 1к1
ООО "ИТЦ Лазертех"
ИНН: 5003154008
Адрес: МО, г. Видное, Белокаменное шоссе, 1к1