Tolerie.netЛИСТ · КОТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Энциклопедия

Процессы обработки листового металла и котельных работ

Резка, гибка, пробивка, вальцовка и соединение: принципы, порядки величин и ошибки, которых стоит избегать.

Резка

Резку листа делят три процесса. Волоконный лазер самый распространённый до 25–30 мм стали: тонкий луч, ширина реза 0,1–0,3 мм, резка в кислороде для стали и в азоте для нержавейки и алюминия, без окисления. Плазма остаётся экономичной на толстой стали, но рез менее перпендикулярен. Гидроабразивная резка режет любой материал холодным способом до 200 мм.

  • Минимальный диаметр отверстия при лазерной резке — около толщины листа (меньше — качество падает).
  • DXF для резки делается по реальному контуру без компенсации реза: её применяет станок.
  • Микроперемычки удерживают детали в скелете во время резки.

Гибка

При воздушной гибке лист опирается на два плеча V-матрицы, а угол зависит от глубины хода пуансона. Внутренний радиус для мягкой стали составляет около 15 % ширины матрицы: радиус задаёт матрица, а не пуансон.

Выбор матрицы

Обычное правило: ширина V в 6–12 раз больше толщины (в среднем 8 × s). Слишком узкая матрица требует очень большого усилия; слишком широкая даёт большой радиус и более длинную минимальную полку.

s (мм)V (мм)Внутр. R (мм)Мин. полка (мм)Усилие (т/м, S235)
16 – 8≈ 14 – 54 – 6
212 – 16≈ 2 – 2,58 – 1010 – 14
320 – 24≈ 3 – 413 – 1516 – 22
425 – 32≈ 4 – 517 – 2022 – 30
640 – 50≈ 6 – 825 – 3235 – 45
860 – 80≈ 9 – 1235 – 5055 – 70

Ориентировочные значения для стали S235; сверяйтесь с таблицами производителя инструмента.

K-фактор и длина развёртки

При гибке наружный слой растягивается, а внутренний сжимается. Нейтральный слой сохраняет длину; он находится на расстоянии K × s от внутренней стороны. Длина развёртки гиба равна угол (в радианах) × (R + K × s). K составляет 0,3–0,35 для малого радиуса (R ≈ s) и стремится к 0,5 для больших радиусов (DIN 6935).

Пример: лист 2 мм, R 2, K 0,38, гиб 90°: удлинение = 1,571 × (2 + 0,76) = 4,34 мм. Онлайн-калькулятор

Пружинение

Когда пуансон поднимается, лист раскрывается на несколько градусов: 0,5–2° для мягкой стали, 2–4° для нержавейки и больше для высокопрочных сталей. Пресс гнёт с перегибом для компенсации; эталоном остаётся значение, измеренное на образце под 90°.

Пробивка

Координатно-пробивной пресс режет сдвигом между пуансоном и матрицей с зазором 10–20 % толщины в зависимости от материала. Он особенно хорош для повторяющихся отверстий, формовок (жалюзи, мостики, резьба) и решёток; комбинированные лазерно-пробивные станки объединяют оба процесса.

Котельные работы: развёртки и вальцовка

Обечайки, конусы, переходы квадрат-круг и бункеры изготавливают по развёрткам, рассчитанным по средней линии. Обечайка со средним диаметром D имеет развёртку π × D. Конус развёртывается в сектор кольца; переход квадрат-круг состоит из четырёх плоских треугольников и четырёх частей конуса, разбитых на образующие.

  • Вальцовка: валки дают непрерывную форму, развёртка точна.
  • Гибка по граням: каждая образующая — гиб на прессе, развёртка следует хордам.
  • Размеры: указывайте, внутренние, наружные или средние диаметры.

Сварка

MIG/MAG для производительности на стали, TIG для нержавейки и аккуратного тонкого листа, а теперь и ручная лазерная сварка, которая мало деформирует лист и сокращает зачистку. Сварочные деформации предупреждают ещё при проектировании: прихватки, чередование швов, рёбра жёсткости.

Словарь

РазвёрткаПлоская форма детали до гибки или вальцовки.
ОтбортовкаПолка, загнутая вдоль края детали.
РазгрузкаНадрез, предотвращающий разрыв в конце гиба.
V-матрицаРаскрытие гибочной матрицы.
K-факторОтносительное положение нейтрального слоя по толщине.
ОбечайкаВальцованный цилиндрический элемент котельного изделия.
Квадрат-кругПереход от квадратного или прямоугольного сечения к круглому.
ФасетированиеРазбиение косой поверхности на плоские грани, сгибаемые на прессе.
Раскрой (нестинг)Размещение деталей на листе перед резкой.