Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
28 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный прошивень для пробивки отверстий в металле

Хотите купить инструмент для пробивки отверстий в металле в России?

Как сделать прямоугольный пробойник для кожи своими руками

Пробойники по коже в свободной продаже найти не так-то просто. А прямоугольные тем более.

Мне однажды понадобились срочно прямоугольные пробойники в выходной день. Взять было не от куда, и заказывать через интернет не было времени — ремешки для часов с такими отверстиями нужно было на следующий день отсылать заказчикам.

Пытливый ум, врожденная смекалка и великий интернет. В общем, решил сделать пробойники сам.

Нашел в гараже пару длинных винтов и металлическую трубку примерно подходящего внутреннего диаметра.

Сразу нужно сделать оговорку — все делалось практически на коленке, без использования специнструмента.

  • Наждак (электроточильный инструмент);
  • мини тиски (небольшое зажимное устройство);
  • плоскогубцы (пассатижи);
  • ножовка по металлу;
  • набор надфилей (миниатюрных напильников);
  • газовая горелка (в моем случае газовая плита);
  • небольшой молоток;
  • стакан с машинным маслом.

Первое, что я сделал, это заготовки будущих пробойников, отпилив от найденной трубки два отрезка нужной длины. Делал все на скорую руку и длину пробойников выбирал на глаз, чтобы было за что его удерживать и безопасно для пальцев ударять молотком.

Да, все таки тюкнул по пальцу :).

Затем, с помощью наждака, из металлического винта изготовил подобие матрицы, необходимой для горячего формирования прямоугольного сечения пробойника. По необходимым размерам сделал такие оправки.

Отверстия в ремешках были двух калибров. Поэтому и пробойники были двух размеров.

Следующий шаг долгий и кропотливый. Необходимо нагревать до красна кончик будущего пробойника и пока он раскален, заколачивать внутрь заточенный штырь именуемый матрицей. Неспеша и многократно. Разогрел — быстро зажал заготовку в тисках — наколотил штырь. И так по кругу. До тех пор, пока внутреннее отверстие пробойника не примет нужную конфигурацию.

Затем, дав заготовке немного остыть, обрабатываем наружную поверхность острия пробойника на наждаке, придавая ей прямоугольные и заострённые очертания.

После этого надфилем затачиваем и мелким точильным камнем доводим режущую кромку будущего пробойника до необходимой остроты

Все, конец мучениям. Осталась закалка режущей кромки.

Для этого вновь нагреваем до красна заостренный кончик пробойника и опускаем в масло короткими быстрыми погружениями, постепенно замедляясь и совершая уже медленные и плавные погружения.

Затем, когда заготовка остыла, остужаем ее окончательно, погружая в холодную воду либо помещая под струю холодной воды.

Все. Поздравляю! У нас получилось!

Честно сказать делал на раз, но в итоге доставал эти пробойники из глубин инструментального ящика и еще пару раз использовал в работе.

Надеюсь мой опыт поможет вам справиться в сложной ситуации, а «металлургов» и профессионалов кузнецов прошу сильно не хаять

Пробивка отверстий в металле

Пробой отверстий и перфорация материала в виде листа или труб — это довольно востребованная операция. На сегодня существует несколько вариантов ее выполнения, которые отличаются друг от друга применяемым оборудованием, от которых зависит качество и параметры точности.

Перфорация металлаПробивка отверстий в металле

При изготовлении большого количества изделий, в том числе и декоративных металлических деталей. Довольно часто встречается потребность в таких операциях, как получение множества однотипных отверстий. Чаще всего их используют для крепления конструктивных элементов, но в ряде случаев их можно рассматривать как украшение.

Технолог, выбирая метод обработки детали, руководствуется требованиями нормативно — технической и конструкторской документации.

Так, при обработке листа металла толщиной от 0,5 до 4 мм оптимальным вариантом будет использование пробивки на специализированном оборудовании.

Пробивка отверстий и перфорация в чем разница

Кстати, довольно часто, пробивку листового металла именуют перфорацией. На самом деле этот процесс (пробивка отверстий) не более чем разновидность перфорации, которая включает в себя множество других способов.

Например, пробивка отверстий в профильном металле, например, трубе выполняют с помощью сверления или фрезерования. Кроме этого, для решения этой задачи применяют технический лазер, который позволяет получать отверстия в десятые доли миллиметра.

Оборудование, которое используют для получения отверстий можно разделить на «условно ручные», то есть те, которые нуждаются в постоянном присутствии оператора — станочника, и на автоматизированные, которые работают при минимальном участии человека. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют различного вила пробойники, штампы и некоторые другие.

Ручной прессКоординатно-просечные прессы

К первой группе относят оборудование, работающее от механического, гидравлического или другого вида привода. Вторые — это полностью автоматизированные станки, работающие под управлением ЧПУ, к примеру, координатно-просечные прессы или дыропробивной станок.

Ручной процесс

К ручным способам получения отверстий в металле можно отнести — сверление, пробивку. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют сверла и соответствующее оборудование — сверлильные станки или ручные дрели. Для ручной пробивки инструмента применяют бородок и ударный инструмент (молоток, кувалда). Такой пробойник можно устанавливать на ручные прессы.

Ручной процесс пробивки

Сверление отверстий производят на сверлильных, фрезерных или токарных станках. В качестве рабочего инструмента применяют сверла. Для окончательного формования отверстия используют зенкера, цековки, развертки. С их помощью устраняют овалы, формируют фаски, повышают точность отверстия и чистоту поверхности.

Для пробивания отверстий в металле используют разные прессы — пневматические, гидравлические и пр. Усилия, развиваемые для эффективной работы штампа, состоящего из двух деталей (пуансона и матрицы), составляют от нескольких килограмм, до сотен, а то и тысяч тонн.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Нередко в производстве для получения отверстий применяют комбинированные пресс — ножницы.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Это устройство состоит из нескольких механизмов, которые позволяют обрабатывать металлический профиль, к примеру, уголок, резать полосы металла, осуществлять вырубку в форме прямо- или треугольников и, само собой, на этих ножницах устанавливают инструмент для пробивки отверстий в металле. Как правило, он состоит из пуансона и матрицы. Пуансон имеет диаметр пробиваемого отверстия. Матрица имеет в своем теле отверстие, соответствующее размеру пуансона. Через нее происходит удаление отходов вырубки.

Следует отметить, что вышеперечисленные способы получения отверстий не отличаются высокой производительности, особенно, в условиях крупносерийного или массового производства. Появление автоматизированного оборудования позволяет устранить эту проблему.

Пробивание отверстий на прессах

Использование оборудования, работающего под управлением системы ЧПУ привело к снижению трудоемкости производственных процессов, соответственно это положительно отражается на стоимости готового изделия. Дело в том, что управляющая программа, которая вносится перед началом работы, содержит в себе точные данные относительно расположения отверстий на листе.

Пробивание отверстий на прессах

Например, револьверный пробивной станок оснащают барабаном, на котором установлены пуансоны (инструмент для пробивки отверстий в металле) обладающие разными размерами и формами. При работе, программа автоматически выбирает необходимый инструмент. Такое инженерное решение позволяет менять инструмент не, останавливая работу станка, и повышать скорость получения готового изделия. На оборудовании этого типа, возможно, получение до 1 500 отверстий в минуту.

Получение готового изделия состоит из нескольких операций. Первая заключается в укладке листа металла на рабочий стол. Для закрепления ее на нем применяют зажимы разного типа.

После того как установлен и закреплен оператор запускает управляющую программу. После этого начинается перемещение заготовки. По координатам, заданным в программе, в необходимой точке, происходит опускание прижимного устройства, фиксирующего лист в нужном месте.

После прижима происходит удар, наносимый пробойником (пуансоном).

На инструментальном барабане может быть установлен поворотный инструмент, который существенно расширяет возможности станка и позволяет выполнять резку контуров сложных форм. Пресс для пробивки отверстий в металле позволяют выполнять, кроме пробоя, следующие операции:

  • пулевка — выдавливание, получение кромок разной направленности;
  • формовка;
  • неокончательная пробивка.

Координатная пробивка металла

Такой способ получения отверстий подразумевает то, что отверстия будут получены в определенном последовательности. Эта операция может быть использована при изготовлении как простых деталей, так и довольно сложных металлоконструкций. Такая обработка листового металла требует от оборудования и управляющей программы высокой точности, так как ошибки в настройке и программном коде могут привести к получению некондиционной продукции.

Координатная пробивка металла

Пробивка металла, как технологическая операция существует довольно давно, но в последние годы, благодаря появлению систем с числовым программным обеспечение, она существенно видоизменилась. Так, современное оборудование позволяет выполнять операции по пробою отверстий с точность их размещения до 0,05 мм.

Пробойник и его назначение

Инструмент представляет собой заостренную металлическую трубочку, приставив который ко многим видам материала и ударив по нему несколько раз можно сделать аккуратное круглое отверстие. Инструмент можно сделать из любой тонкостенной трубочки, главное, чтобы его края были достаточно острыми.

Есть также многолезвийный режущий инструмент, которые обрабатывает конические и цилиндрические отверстия в деталях, Такой инструмент также называют зенкер-пробойник, поскольку он объединяет сразу две функции:

  • острый наконечник сразу пробивает отверстие;
  • встроенное лезвие расширяет отверстие до нужного диаметра.

Инструмент позволяет не только увеличить диаметр отверстия, сделать его более точным, но и значительно улучшить качество выполняемой работы. Механическая обработка потребует высокой мощности, чтобы операция была выполнена наиболее точно. Вручную такие операции выполнять сложно, поэтому с этой целью используются специальные станки любого типа:

Альтернативные варианты

Есть и более трудоемкие процессы, с которыми мало кому хочется работать.

  1. Красивые отверстия в самодельной открытке можно сделать латунной трубкой, хорошо заточенной, с одной стороны. Чтобы все выглядело оригинально, стоит выбрать трубку с квадратным сечением. Под открытку в этом случае нужно подложить мягкую доску, а по трубке аккуратно постучать молотком, пока не получится отверстие.
  2. Отверстия вместо дырокола можно сделать скальпелем или даже канцелярским ножом. Работа довольно кропотливая, но результат будет таким, как изначально хотелось. Можно получить фигурное отверстие, вырубив его 2-мя отвертками.

В домашних условиях без труда получится найти, чем можно заменить дырокол. Все зависит от наличия свободного времени и инструментов, которые есть под рукой.

В ремонтно-строительной сфере, а также в технической практике или в быту нередко случается необходимость сделать круглое отверстие в различных видах тонких материалов. Часто на помощь приходит обычный канцелярский дырокол, но для идеально ровной поверхности он не подходит. Бывает так, что отверстие нужно проделать не с края, а посредине куска материала и с этой задачей не всегда может справиться такой универсальный инструмент, как электродрель.

На помощь может придти практичный инструмент — пробойник, который способен проделать отверстия в поверхности почти любого материала. В чем главные отличия такого инструмента, какие бывают виды пробойников?

Прошивка и пробивка отверстий

Общие сведения. Прошивка и пробивка являются кузнечными операциями, применяемыми для изготовления в поковках сквозных отверстий, глухих углублений и пазов.

Пробивкой называют операцию выполнения в заготовке сквозного круглого или фасонного отверстия либо паза с удалением металла в отход путем сдвига отделяемой части заготовки относительно тела поковки.

Прошивка заключается в изготовлении в поковке глухой полости за счет вытеснения металла формующим инструментом. Глухие полости или пазы в заготовках получают, во-первых, при производстве фасонных, сложных по форме поковок с углублениями и, во-вторых, перед пробивкой сквозных отверстий.

Таким образом, отверстия в поковках изготовляют двумя способами: первый состоит в пробивке отверстий прошивнем или пробойником на подкладном кольце за один переход, второй — в предварительной прошивке наметки под отверстие и в последующей пробивке отверстия в местах прошивки. Трудоемкость изготовления отверстий прошивкой и пробивкой значительно меньше, чем при их сверлении на металлорежущем оборудовании.

Пробивка. Изготовление отверстия пробивкой осуществляется следующим образом. На очищенную поверхность наличника наковальни 5 (рис. 6.14, а) помещают подкладное кольцо 4. Исходную заготовку нагревают до температуры, несколько превышающей температуру конца ковки (Тк); например, заготовки из углеродистых конструкционных сталей нагревают до 900 . . . 1000 °С. Нагретую заготовку 3 кладут на подкладное кольцо 4 так, чтобы место будущего отверстия совпало с отверстием в кольце. Сверху на заготовку устанавливают основной рабочий инструмент — прошивень или пробойник. Размеры отверстия в кольце должны немного превышать размеры пробиваемого отверстия. Под действием первых слабых ударов прошивень пластически внедряется в тело заготовки. Из-под прошивня металл незначительно продавливается вниз — в отверстие подкладного кольца. При последующих ударах в металле по периметру отверстия возникают большие сдвигающие напряжения, под действием которых происходит сдвиг отделяемой части заготовки от тела поковки. Образовавшийся отход (выдра) проталкивается в полость кольца. Качество поверхности отверстия зависит от качества режущих кромок прошивня и кольца, а также от внутреннего зазора между кольцом и прошивнем, т. е. от разности диаметров отверстий кольца и прошивня. Увеличенный зазор приводит к короблению поковки и образованию рваного заусенца на нижней кромке отверстия.

Рис. 6.14. Схемы пробивки (а), открытой (б) и закрытой (в) прошивки: 1 — отход, 2 — прошивень, 3 — заготовка, 4 — кольцо, 5 — наковальня, 6 — прошиваемая заготовка

При пробивке отверстий малого диаметра (до 25 . 30 мм) применяют не прошивни, а пробойники (рис. 6.14, б) . В зависимости от требуемой формы пробиваемого отверстия применяют пробойники с круглым, квадратным или овальным сечением рабочей части. Хорошая заточка кромок пробойника обеспечивает высокое качество поверхности пробитого отверстия. Пользоваться пробойниками удобно, так как они имеют деревянную рукоятку. За нее пробойник надежно удерживают в процессе пробивки, вследствие чего обеспечивается безопасность работы.

При пробивке отверстия рабочий инструмент зажимается металлом. Для облегчения извлечения прошивня из заготовки его хвостовик изготовляют в форме конуса, поэтому после пробивки прошивень свободно проваливается вниз вслед за выдрой. С аналогичной целью рабочую часть бородка также выполняют конусной. Кроме того, такая форма бородка позволяет получать отверстия разных размеров путем внедрения его на разную глубину.

Вместо подкладного кольца при пробивке отверстий удобно пользоваться гвоздильней или кузнечной формой (см. рис. 5.7), в которой имеются отверстия разных диаметров и сечений. Подобрав подходящее из них, гвоздильню помещают на наковальню, на гвоздильню кладут заготовку и пробойником пробивают нужное отверстие. После выполнения операции заготовку правят либо легкими ударами кувалдой, либо гладилкой, так как в момент внедрения прошивня или пробойника металл немного раздается в стороны и форма поковки искажается.

Прошивку чаще всего применяют для подготовки заготовки к пробивке в ней отверстий путем выполнения углублений перед окончательной пробивкой. Используют прошивку при изготовлении отверстий диаметром более 25 мм в заготовках толщиной более 15 мм.

Рассмотрим формоизменение заготовки при прошивке. Эту операцию подразделяют на открытую (рис. 6.14, б) и закрытую (рис. 6.14, в).

При открытой прошивке прошивень внедряют в заготовку со свободными боковыми поверхностями. Одновременно с внедрением прошивня в металл изменяется исходная форма заготовки: высота уменьшается с величины Н до Н1, наружный диаметр неравномерно увеличивается по высоте, вследствие чего заготовка приобретает бочкообразную форму. Искажение формы заготовки тем больше, чем меньше отношение наружного диаметра к диаметру прошиваемого отверстия (D/d). Установлено, что при D/d > 5 форма заготовки практически не искажается. Следовательно, при D/d менее 5 после прошивки поковки необходимо править. Чем массивнее кольцевая часть заготовки и меньше высота h, тем большим должно быть усилие прошивки и сильнее удары кувалдой или бойком молота. При отношении D/d более 6 прошивку можно рассматривать как процесс внедрения пуансона в тело бесконечных размеров. Очевидно, что при рассмотренной схеме прошить сквозное отверстие практически невозможно, так как полностью выдавить металл из-под прошивня не удается. Поэтому при изготовлении отверстия заготовку прошивают на глубину, равную 2/3 ее высоты Н1 (рис. 6.15), затем заготовку кантуют на 180°, прошивень устанавливают над наметкой под отверстие и легкими ударами кувалдой осуществляют окончательную пробивку отверстия. Под действием усилия прошивая металл путем сдвига продавливается в отверстие. Таким образом, в отход уйдет только 1 /3 объема металла (т. е. объема отверстия) , а 2/3 перераспределятся при прошивке в тело поковки. Этот объем соответствует объему сэкономленного металла. Экономия металла особенно ощутима при прошивке отверстий большого диаметра у крупных поковок в процессе машинной ковки.

Читать еще:  Как собрать самодельный мотоблок из бензопилы Дружба

Рис. 6.15. Схема прошивки при ручной и машинной ковке

При закрытой прошивке рабочий инструмент внедряют в заготовку, помещенную в специальное углубление в подкладном штампе. Закрытая прошивка (см. рис. 6.14, в) требует больших усилий, чем открытая, и, кроме того, дополнительного инструмента (подкладного штампа) , но позволяет получать поковки с достаточно точными внутренними и наружными размерами. Нагретую заготовку цилиндрической или другой формы вкладывают в полость подкладного штампа и в нее ударами молота внедряют прошивень или пробойник. При внедрении инструмента в заготовку металл выжимается из-под него вверх в направлении увеличения высоты исходной заготовки. Усилие прошивки увеличивается по мере уменьшения высоты. Аналогично открытой прошивке, при закрытой также невозможно получить сквозное отверстие. Для его изготовления поковку извлекают из подкладного штампа, переворачивают на 180 ° и с помощью прошивня или пробойника выполняют операцию пробивки. Для облегчения извлечения поковки из полости подкладного штампа стенки последнего изготовляют с небольшим уклоном или на дне штампа предусматривают вставку, используемую после прошивки в качестве выталкивателя.

На рис. 6.16, а . в показаны переходы прошивки ручной ковкой отверстия небольшого размера. Нагретую заготовку кладут на наковальню так, чтобы место отверстия совпадало с отверстием в наковальне. Сверху устанавливают пробойник и легкими ударами кувалдой внедряют его в заготовку примерно на половину ее толщины (рис. 6.16, а). При этом на противоположной стороне заготовки образуется сферическая выпуклость. Вынув бородок из заготовки, последнюю поворачивают и несколькими ударами кувалды придают сферической выпуклости плоскую форму (рис. 6.16, б). Снова центрируют заготовку прошитым местом над отверстием наковальни и пробойником пробивают отверстие. Отход в виде небольшой выдры проваливается вниз в отверстие наковальни (рис. 6.16, б).

Рис. 6.16. Переходы (а. .. в) при прошивке отверстия в полосовой заготовке

Поскольку при прошивке и пробивке заготовка изменяет свои размеры и форму, эти операции выполняют в начале работы, т. е. до окончательной отделки поковки. Пробивку можно выполнять и в конце работы, но только в том случае, если заготовка имеет небольшую толщину и удается подобрать подходящее отверстие в гвоздильне или соответствующее подкладное кольцо.

Для выполнения пробивки и особенно прошивки рекомендуется после каждого удара покачивать пробойник, чтобы его не заклинивало в поковке. При прошивке глубокого отверстия рабочий инструмент следует периодически охлаждать в воде, чтобы он сам не деформировался в процессе работы. Для того чтобы облегчить извлечение пробойника из металла, в образовавшуюся полость в заготовке рекомендуется подсыпать древесный уголь в виде порошка. Под действием высокой температуры уголь горит и образовавшиеся газы предохраняют инструмент от схватывания с деформируемым металлом. Кроме того, порошковый уголь играет роль смазки и уменьшает износ инструмента.

После пробивки форма отверстия в поковках имеет отклонения от цилиндричности. Так, при пробивке пробойником отверстие имеет коническую форму (рис. 6.17, а), а после пробивки с использованием прошивня — форму, показанную на рис. 6.17, б. Для придания отверстию цилиндрической формы через него проталкивают бочкообразную оправку нужного диаметра (рис. 6.17, в). Такой способ также применяют для увеличения диаметра ранее пробитого отверстия. Увеличение диаметра поковки происходит за счет уменьшения толщины ее стенок. Следовательно, при изготовлении поковок заранее следует пробивать отверстие такого размера, чтобы после его расширения получить нужную толщину стенки, а также и нужный внутренний диаметр поковки.

Рис. 6.17. Формы отверстия при пробивке (а), прошивке (б) и схема его калибровки (в)

При изготовлении тонкостенного кольца большого диаметра исходную заготовку сначала осаживают, затем в ней выполняют прошивку и пробивку. Полученное отверстие с помощью оправок расширяют до диаметра, достаточного, чтобы заготовку надеть на рог наковальни. Окончательные размеры поковки получают раскаткой (см. рис. 6.12, б).

При изготовлении прямоугольной поковки с овальным отверстием первым переходом является прошивка овальной наметки в прутке прямоугольного сечения овальным пробойником (см. рис. 5.6, б). Перевернув заготовку на 180 °, этим же пробойником пробивают овальное отверстие. Отделка отверстия и окончательной формы поковки выполняется на овальной оправке после отрубки от прутка поковки требуемых размеров.

На рис. 6.18, а . д показаны переходы изготовления отверстия в прямоугольной узкой заготовке с неустойчивой опорной поверхностью. С помощью зубила в нагретой заготовке прошивают наметку глубиной, равной половине высоты заготовки (рис. 6.18,а). Перевернув заготовку на 180 °, прошитой наметкой ее ставят на подсечку (рис. 6.18, б), зубилом прошивают насквозь и с помощью пробойника выполняют отверстие (рис. 6.18, в). Во время следующей операции раздают отверстие оправкой (рис. 6.18, г) и, наконец, поставив в отверстие оправку требуемого размера (рис. 6.18, д), окончательно проковывают заготовку до нужных размеров.

Рис. 6.18. Последовательность (а . . . д) изготовления отверстия в узкой прямоугольной заготовке

Дефекты при прошивке и пробивке. Наиболее часто встречающимся дефектом при изготовлении отверстия является смещение осей отверстий с одной или с другой стороны заготовки, возникающее при выполнении отверстий в два приема (прошивкой и пробивкой) из-за неправильной установки пробойника или прошивня после прошивки и кантовки заготовки на 180 °.

Сильно затянутые в месте входа прошивня края отверстия получаются при прошивке толстой заготовки за недостаточное число переходов, когда прошивают отверстие без дополнительных кантовок на 180 °.

Заусенцы на кромках отверстия со стороны выхода прошивня или пробойника появляются вследствие того, что диаметр отверстия в подкладном кольце или гвоздильне подобран неправильно: слишком велика разница между ним и диаметром прошивня, т. е. превышен зазор между прошивнем и внутренней поверхностью кольца. Заусенцы появляются также в случае некачественной заточки рабочих частей прошивня и пробойника.

Дефект в виде глубоких борозд на поверхности отверстия вдоль его оси возникает, если на боковой поверхности прошивня или пробойника имеются глубокие вмятины либо выступы. Инструмент должен иметь острые кромки и гладкие поверхности.

Трещины на кромках пробиваемых отверстий появляются при прошивке последних либо в подстывших, либо в тонких заготовках, ширина которых близка к диаметру изготовляемого отверстия. В последнем случае возможно не только образование трещин, но и разрыв заготовки в наиболее узком месте.

Безопасность труда при выполнении операций прошивки и пробивки требует выполнения следующих требований: заготовка перед прошивкой должна быть нагрета до требуемой температуры; используемый рабочий инструмент (прошивень, пробойник, зубило) должен устанавливаться строго вертикально в надлежащем месте; первые удары по рабочему инструменту должны быть слабыми, чтобы в начальный момент инструмент пластически внедрялся в металл и фиксировался в этом положении.

Пробивка отверстий в металле: особенности технологии

Пробивка отверстий в металле является одним из методов перфорации. За счет высокой производительности, относительной простоты выполнения и отличного результата он пользуется высокой популярностью.

Суть технологии

Чаще всего осуществляется пробивка отверстий в листовом металле толщиной 0,5–4 миллиметра, так как из-за особенностей конструкции используемого станка работа с трубами и более толстыми листами практически невозможна.

Сам процесс осуществляется с использованием пуансона – пробойника, изготовленного из твердых сплавов, и матрицы – перфорированной «подложки», на которой размещается заготовка. Пуансоны могут иметь разнообразные формы, что дает возможность нанесения перфорации различных видов.

Получаемые перфорированные листы могут использоваться в самых различных сферах и выступать деталями металлической мебели, каркасов рекламных конструкций, защитными кожухами и решетками.

Методы

Пробивка может осуществляться в ручном или автоматизированном режиме.

Ручной

В данном случае используются специализированные пресс-ножницы. Они могут иметь различный принцип действия: механический, пневматический или гидравлический, но результат будет всегда одинаков.

Процесс выглядит следующим образом:

  • Производится разметка заготовки – керном размечаются центры будущих отверстий.
  • Размеченный лист вручную перемещается по станине пресс-ножниц до совпадения разметки с центром пуансона.
  • Производится запуск пресса – пуансон выдавливает часть металла из заготовки, оставляя ее в матрице.

Из-за ручного контроля данный метод не может обеспечить высочайшей точности и производительности, поэтому на крупных производствах используются автоматические станки с ЧПУ.

Автоматизированный

Для автоматической пробивки применяются высокопроизводительные координатно-пробивные прессы. Предварительно, еще до размещения на столе заготовки, в их память вносится программа, содержащая информацию о расположении и форме всех необходимых отверстий.

Современные станки также называют револьверными, так как они имеют вращающийся барабан, в котором установлены пуансоны различных форм и размеров. В зависимости от программы они автоматически сменяют друг друга без участия человека и остановки работы. Подобная конструкция позволяет производить до 1500 отверстий в минуту.

В отличие от ручного метода, лист-заготовка закрепляется на столе специальными зажимами, которые производят ее перемещение в плоскости согласно внесенной программе. При этом во время работы головка пресса сначала прижимает металлический лист специальным прижимным кольцом, обеспечивающим фиксацию рабочей области, а затем использует соответствующий пуансон.

Благодаря использованию поворотного инструмента станок также может использоваться для осуществления перфорации сложной формы. Кроме того, он обладает дополнительным функционалом и может производить пуклевку, формовку и неполную пробивку, что существенно расширяет возможности изготовления.

Особенности

Как и другие технологии, пробивка отверстий в листовом металле имеет определенные преимущества и недостатки.

К плюсам можно отнести:

  • Высокую скорость производства с использованием станка с ЧПУ.
  • Высокие показатели точности – до 0,05 миллиметра.
  • Возможность ручной пробивки на небольших производствах практически без потери качества.

Присутствуют и минусы:

  • Небольшой диапазон допустимых значений толщины заготовки.
  • На толщинах, близких к максимальным, по краям отверстия могут образоваться неровности и заусенцы, требующие дополнительной обработки.

Несмотря на перечисленные недостатки, пробивка отверстий в металле пользуется стабильно высоким спросом в самых различных сферах производства и не спешит уступать другим методам перфорации.

Проколка, прошивка, пробивка и раздача отверстий

Проколка, прошивка и пробивка применяются для образования в заготовках сквозных отверстий, несквозных полостей и пазов, а раздача для увеличения диаметров отверстий (рис. 7.8).

Проколкой выполняют в заготовке отверстия без удаления металла в отходы. С помощью этой операции получают отверстия в заготовках толщиной до 25 мм (рис. 7.8, а). Для этого на очищенную поверхность наличника наковальни 4 ставят подкладное кольцо 3 с отверстием больше размеров пробойника 1 на 0,1 толщины пробиваемой заготовки 2. Исходную заготовку нагревают до температуры несколько выше температуры конца ковки (см. табл. 5.1). Например, заготовку из углеро- листых конструкционных сталей нагревают до температуры 900 . 1000°С. Нагретую заготовку кладут на подкладное кольцо так, чтобы место будущего отверстия совпало с отверстием в кольце. Сверху на заготовку устанавливают пробойник и ударяют по нему молотком или кувалдой до получения отверстия. Иногда можно обойтись без подкладного кольца, используя отверстия в наковальне или заменив его формой (см. рис. 3.4, д), в которой имеются отверстия разных диаметров и форм.

Прошивкой выполняют несквозные полости (углубления) в заготовке за счет свободного вытеснения металла кузнечным инструментом. Глухие полости или пазы полу-

чают в заготовках, предназначенных для изготовления сложных по форме (фасонных) поковок с углублениями и перед пробивкой сквозных отверстий (рис. 7.8, б).

Пробивкой выполняют в заготовках отверстия или формируют пазы путем сдвига с удалением металла в отходы. При пробивке отверстий небольшого диаметра (до 30 мм) применяют пробойники с различной формой сечения рабочей части (см. рис. 3.6, а). Использование пробойников удобно тем, что они имеют деревянную ручку, за которую их удобно держать в процессе пробивки отверстий, чем обеспечивается высокая безопасность работы.

На рис. 7.8, б—г показаны переходы пробивки отверстия небольшого диаметра. Нагретую заготовку 2 кладут на наковальню 4 так, чтобы будущее отверстие совпадало

с отверстием наковальни. Сверху устанавливают то1 над отверстием пробойник 1 и легкими ударами кувал внедряют его в заготовку примерно на половину толщины ее (рис. Т.8, б).; При этом на противоположной стороне заготовки образуется выпуклость. Пробойник вынимают из заготовки. Заготовку переворачивают на 180° и кувалдой или молотком 5 выравнивают (рис. 7.8, в). Затем углубление в заготовке центрируют с отверстием наковальни и пробойником / пробивают отверстие. При этом получается отход в виде выдры 6, которая удаляется через отверстие наковальни (рис. 7.8, г).

Так как при образовании глухих полостей и пробивке отверстий изменяются размеры и форма заготовки, то эти операции следует выполнять в начале ковки, т. е. до окончательной отделки поковки. Однако операцию пробивки можно выполнять и после отделки поковки, если она имеет небольшую толщину и будет подобрано подходящее отверстие в форме или соответствующее подкладное кольцо.

При выполнении пробивки и особенно прошивки реко* мендуется после каждого удара покачивать пробойник, чтобы его не заклинило в заготовке. При проНшвке глубокого отверстия пробойники и прбшивки следует периодически охлаждать в воде, чтобы они не деформировались в процессе работы. Для облегчения выемки пробойника или прошивня из образовавшейся полости в заготовке иногда в эту полость подсыпают уголь (Желательно древесный) в виде порошка. Уголь горит и образовавшиеся газы предохраняют инструмент от заклинивания в металле.

Раздачей увеличивают поперечные сечения части полой заготовки путем одновременного воздействия инструмента по всему периметру сечения.

После пробивки отверстия имеют отклонения от требуемой формы (рис. 7.9). Они будут иметь технологический уклон, направленный в одну сторону п()И пробивке за один переход (рис. 7.9, а), и встречные уклоны при пробивке отверстия с предварительной прошивкой (рис. 7.9, б). Устраняют эти уклоны оправкой (см. рис. 3.13, б), соответствующей форме и размерам отверстий (рис. 7.9, в). Этот же способ применяют для увеличения диаметра ранее пробитого отверстия и выглаживания стенок отверстия.

Рис. 7.9. Способы отделки отверстий в заготовках

При раздаче отверстий в заготовках с небольшими сечениями стенки их могут выпучиваться. Один из способов устранения таких выпучиваний показан на рис. 7.9, г.

Операции пробивки, прошивки и раздачи могут применяться при изготовлении одной детали, например, тонкостенного кольца большого диаметра. Исходную заготовку сначала осаживают, а затем выполняют прошивку и пробивку отверстия. Полученное отверстие с помощью оправок раздают до диаметра, достаточного для надевания заготовки на рог наковальни. Окончательные размеры поковки получают раскаткой (см. рис. 7.4, а).

Дефекты прн образовании отверстий в заготовках могут быть следующими.

Заусенцы на кромках отверстия со стороны выхода пробойника или прошивня получаются из-за того, что в подкладном кольце или форме подобрано отверстие с размерами значительно больше размеров сечения рабочей части пробойника или прошивня. Заусенцы также получаются при плохой заточке режущих кромок пробойника или прошивня.

Читать еще:  Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Смещение осей отверстия с одной и с другой стороны заготовки получается из-за неточной

установки пробойника 1 (см. рис. 7.8, г) после прошивки и кантовки ваготовки на 180°.

Глубокие борозды на поверхности отверстия вдоль оси образуются от вмятин или выступов на боковых поверхностях пробойника или прошивня. Инструмент должен иметь острые режущие кромки и гладкие боковые поверхности.

Трещины и заусенцы на кромках отверстий образуются при прошивке и пробивке отверстия в охлажденной заготовке или при пробивке отверстий в тонких заготовках, ширина которых близка к диаметру образуемого отверстия. В этом случае возможно не только образование трещин, но и разрыв заготовки в наиболее узком месте.

Затянутые края отверстия в месте выхода прошивня получаются при пробивке отверстия в толстой заготовке сразу же на всю толщину, т. е. без предварительной прошивки и поворота заготовки на 180°. В таком случае на выходной стороне заготовки прошивень разрывает остающуюся тонкую пленку металла и образуются рваные края отверстия, которые после выхода прошивня деформируются внутрь отверстия и затягивают его края.

Ручной дырокол для листового металла

В этой публикации представлены три варианта инструментов для пробивания отверстий в листовом металле. Если хотите узнать по каким точным шаблонам и чертежам сделать дырокол для своей мастерской, то посмотрите видео канала “Гараж 91 Гомель” в самом конце статьи.

Другой мастер – Илья Конаков снял на своем канале видео о том, как изготовить ручной дырокол, который с легкостью справляется с листовым металлом. Идея возникла в ходе работы по замене днища на девятке. Кто занимается кузовным ремонтом, знают, что такое сверлить много отверстий.

Всё приваривается через отверстия. Чтобы не делать это шуруповертом или дрелью, мастер решил усовершенствовать технологию. На прошивку ушло приблизительно 3 часа. Использовались подручные материалы. На видео показан весь механизм, из чего он сделан. Как работать с листовым металлом. Усилие небольшое, хотя желательно нажатие дырокола производить двумя руками. Отверстия получаются 7 миллиметров.

Кончик заточен, как дырокол канцелярский. Мастер взял ролика от подшипника, забил его внутрь. Заточил ложбинкой. С помощью этого механизма проделана не одна сотня отверстий. Получился удобный инструмент для ремонта автомобиля и не только для этого.

Ещё модель самодельного дырокол для металла. Это ручной инструмент для проделывания отверстий в пластике, железе, бумаги, текстолите. Не требуется использование дрели. Мастер показывает, как удобно работать этим инструментом, не образуется никаких неровностей, заусенцев и так далее.

Удобно использовать в мастерской, в быту для монтажа гипсокартонных панелей. Можно точно также пробивать дырки и насаживать клепки. Честь дракона, который пробивает металл, называется гильзой. Она может быть разного размера. В предыдущем ролике было 7 миллиметров, здесь 5. Гильза также бывает меньшего размера, например 2, 3 миллиметра. У некоторых экземпляров есть окошечко, чтобы работать с нестандартными листами и деталями.

Еще одна самодельная модель дырокола – просекателя для металла (канал Влад ЩЧ). Какие у неё особенности? Имеется отверстие, планируется сделать регулировочную пластинку и винтом зажимать. С помощью этой детали можно менять глубину посадки отверстия. Верхняя часть съемная. Ее можно поменять. Можно сделать несколько разных вариантов. Мастер рассказал, из каких деталей состоит остальная часть инструмента.

В последнем ролике представлены размеры дырокола и как он показал себя в работе.

Пробивка отверстий в металле

Пробой отверстий и перфорация материала в виде листа или труб — это довольно востребованная операция. На сегодня существует несколько вариантов ее выполнения, которые отличаются друг от друга применяемым оборудованием, от которых зависит качество и параметры точности.

При изготовлении большого количества изделий, в том числе и декоративных металлических деталей. Довольно часто встречается потребность в таких операциях, как получение множества однотипных отверстий. Чаще всего их используют для крепления конструктивных элементов, но в ряде случаев их можно рассматривать как украшение.

Технолог, выбирая метод обработки детали, руководствуется требованиями нормативно — технической и конструкторской документации.

Так, при обработке листа металла толщиной от 0,5 до 4 мм оптимальным вариантом будет использование пробивки на специализированном оборудовании.

Пробивка отверстий и перфорация в чем разница

Кстати, довольно часто, пробивку листового металла именуют перфорацией. На самом деле этот процесс (пробивка отверстий) не более чем разновидность перфорации, которая включает в себя множество других способов.

Например, пробивка отверстий в профильном металле, например, трубе выполняют с помощью сверления или фрезерования. Кроме этого, для решения этой задачи применяют технический лазер, который позволяет получать отверстия в десятые доли миллиметра.

Виды оборудования

Оборудование, которое используют для получения отверстий можно разделить на «условно ручные», то есть те, которые нуждаются в постоянном присутствии оператора — станочника, и на автоматизированные, которые работают при минимальном участии человека. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют различного вила пробойники, штампы и некоторые другие.

К первой группе относят оборудование, работающее от механического, гидравлического или другого вида привода. Вторые — это полностью автоматизированные станки, работающие под управлением ЧПУ, к примеру, координатно-просечные прессы или дыропробивной станок.

Ручной процесс

К ручным способам получения отверстий в металле можно отнести — сверление, пробивку. В качестве инструмента для пробивки отверстий в металле применяют сверла и соответствующее оборудование — сверлильные станки или ручные дрели. Для ручной пробивки инструмента применяют бородок и ударный инструмент (молоток, кувалда). Такой пробойник можно устанавливать на ручные прессы.

Сверление отверстий производят на сверлильных, фрезерных или токарных станках. В качестве рабочего инструмента применяют сверла. Для окончательного формования отверстия используют зенкера, цековки, развертки. С их помощью устраняют овалы, формируют фаски, повышают точность отверстия и чистоту поверхности.

Для пробивания отверстий в металле используют разные прессы — пневматические, гидравлические и пр. Усилия, развиваемые для эффективной работы штампа, состоящего из двух деталей (пуансона и матрицы), составляют от нескольких килограмм, до сотен, а то и тысяч тонн.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Нередко в производстве для получения отверстий применяют комбинированные пресс — ножницы.

Пробивание отверстий на комбинированных пресс — ножницах

Это устройство состоит из нескольких механизмов, которые позволяют обрабатывать металлический профиль, к примеру, уголок, резать полосы металла, осуществлять вырубку в форме прямо- или треугольников и, само собой, на этих ножницах устанавливают инструмент для пробивки отверстий в металле. Как правило, он состоит из пуансона и матрицы. Пуансон имеет диаметр пробиваемого отверстия. Матрица имеет в своем теле отверстие, соответствующее размеру пуансона. Через нее происходит удаление отходов вырубки.

Следует отметить, что вышеперечисленные способы получения отверстий не отличаются высокой производительности, особенно, в условиях крупносерийного или массового производства. Появление автоматизированного оборудования позволяет устранить эту проблему.

Пробивание отверстий на прессах

Использование оборудования, работающего под управлением системы ЧПУ привело к снижению трудоемкости производственных процессов, соответственно это положительно отражается на стоимости готового изделия.
Дело в том, что управляющая программа, которая вносится перед началом работы, содержит в себе точные данные относительно расположения отверстий на листе.

Пробивание отверстий на прессах

Например, револьверный пробивной станок оснащают барабаном, на котором установлены пуансоны (инструмент для пробивки отверстий в металле) обладающие разными размерами и формами. При работе, программа автоматически выбирает необходимый инструмент. Такое инженерное решение позволяет менять инструмент не, останавливая работу станка, и повышать скорость получения готового изделия. На оборудовании этого типа, возможно, получение до 1 500 отверстий в минуту.
Получение готового изделия состоит из нескольких операций. Первая заключается в укладке листа металла на рабочий стол. Для закрепления ее на нем применяют зажимы разного типа.
После того как установлен и закреплен оператор запускает управляющую программу. После этого начинается перемещение заготовки. По координатам, заданным в программе, в необходимой точке, происходит опускание прижимного устройства, фиксирующего лист в нужном месте. После прижима происходит удар, наносимый пробойником (пуансоном).

На инструментальном барабане может быть установлен поворотный инструмент, который существенно расширяет возможности станка и позволяет выполнять резку контуров сложных форм.
Пресс для пробивки отверстий в металле позволяют выполнять, кроме пробоя, следующие операции:

  • пулевка — выдавливание, получение кромок разной направленности;
  • формовка;
  • неокончательная пробивка.

Координатная пробивка металла

Такой способ получения отверстий подразумевает то, что отверстия будут получены в определенном последовательности. Эта операция может быть использована при изготовлении как простых деталей, так и довольно сложных металлоконструкций. Такая обработка листового металла требует от оборудования и управляющей программы высокой точности, так как ошибки в настройке и программном коде могут привести к получению некондиционной продукции.

Координатная пробивка металла

Пробивка металла, как технологическая операция существует довольно давно, но в последние годы, благодаря появлению систем с числовым программным обеспечение, она существенно видоизменилась. Так, современное оборудование позволяет выполнять операции по пробою отверстий с точность их размещения до 0,05 мм. Координатно пробивное оборудование позволяет обрабатывать стали разных марок толщиной от 0,5 до 8 — 10 мм.
Координатная пробивка металлического листа используется при производстве деталей корпусов, крепежных комплектов и пр. Для получения набора отверстий применяют серию ударов пуансона по листу. Порядок пробоя заносится в управляющую компьютерную программу. Кстати, использование компьютерных программ и соответствующего инструмента для пробивки отверстий в металле гарантирует качество готовых изделий.

Применение координатно — пробойных прессов для пробивки отверстий в металле обеспечивает многократное повышение скорости производства и поэтому его применяют для крупносерийного и массового производства деталей из металлического листа.

Недостатки технологии

Надо помнить о том, что качество получаемой продукции напрямую зависит от нескольких факторов, среди них которых — качество инструмента, настройки оборудования, добротности программного обеспечения, применяемого для создания управляющей программы.

Координатная пробивка и ее недостатки

Но надо отметить, что в принципе, вне зависимости от способа получения группы отверстий, дефекты при ручной пробивке и автоматизированной одинаковы.

Смещение отверстий

Чаще всего при изготовлении группы отверстий можно встретить такой дефект, как смещение отверстий относительно друг друга или сторон листа. Этот дефект, может проявиться из-за ошибок в программе, неправильных настроек станка и пр.

Заусенцы

Этот дефект появляется вследствие того, что неправильно подобраны размеры пуансона и матрицы. Кроме того, заусенцы появляются в результате некачественной заточки инструмента.

Пуансоны и матрицы

Борозды

Нередки случаи появления бород на поверхности отверстия вдоль его оси. Они вызваны наличием дефектов поверхности пуансона.

Борозды при пробивке металла

Трещины

Образование трещин на кромках пробиваемых отверстий вызвано тем, что их диаметр близок по размеру к толщине листа.

Расчет необходимого усилия пробивки

Процесс вырубки металла характеризуется тем, что в ходе этого процесса появляется довольно сложная схема нагрузки, которая концентрируется в районе места взаимодействия пуансона, прорубаемого материала и матрицы.

Пуансон изготавливают таким образом, что он входит в материал не всем своим торцем, а только внешней кольцевой частью. Ответное воздействие возникает со стороны матрицы. Причем давление, возникающее в зоне взаимодействия этих трех компонентов, распределяется неравномерно.

Другими словами, в процессе вырубки возникает пара сил, которые формируют круговой изгибающий момент. Под его воздействием лист изгибается. В результате этого изгиба зарождается давление, которое оказывает воздействие на пуансон, и на кромку матрицы. Кроме этого, необходимо учитывать и то, что под действием сил трения появляются касательные усилия.
Как видно из выше сказанного, при пробивке возникает неоднородное силовое поле. Поэтому, при проведении расчетов применяют условную величину — сопротивление срезу.
В результате, проведенных исследований, сопротивление зависит не столько от свойств металла, но и от уровня наклепа, толщины вырубки, зазоров в паре пуансон/матрица и скорости процесса вырубки.

Самодельный прошивень для пробивки отверстий в металле

ПРОШИВКА И ПРОБИВКА ОТВЕРСТИЙ В ЗАГОТОВКАХ И ПОКОВКАХ

Для получения больших и малых отверстий в заготовках и поковках, а также для изготовления бесшовных колец применяют кузнечные операции, называемые прошивкой и пробивкой. Обе эти родственные операции могут выполняться ручной ковкой (небольшие отверстия) и машинной ковкой (большие отверстия).

Прошивка. Под прошивкой, выполняемой ручным способом, понимают кузнечную операцию по изготовлению отверстий в заготовках и .поковках небольшой толщины — листах, полосах, тонких поковках. Нагретую до температуры 900—1000° заготовку вынимают из горна или печи клещами и кладут на подкладное кольцо; последнее помещают на наковальне (рис. 44, а) так, чтобы намеченное для прошивки место находилось над отверстием кольца, диаметр которого больше прошиваемого отверстия. Затем устанавливают пробойник на центр намечаемого отверстия и по головке пробойника наносят удары кувалдой. Пробойник прошивает металл, в результате чего го прошитого отверстия выдавливается часть металла, называемая выдрой.

Прошивка больших по диаметру и глубоких сквозных отверстий осуществляется на молотах с помощью прошивней и надставок. Нагретая заготовка (рис. 44, б) устанавливается на кольцо, уложенное на нижнем бойке; ударами верхнего бойка прошивень вдавливается в заготовку. В том случае, если высота прошивня недостаточна, применяют надставки.

Рис. 44. Прошивка отверстий:
а — прошивка при ручной ковке, б — прошивка при машин* ной ковке: 1— наковальня, 2 — подкладное кольцо, 3 — пробойник, 4 — заготовка, 5 — выдра, 6 — нижний боек, 7 — верхний боек, 8 — прошивень

Пробивка. Под пробивкой, выполняемой ручным способом, понимают

кузнечную операцию по изготовлению отверстий в небольших заготовках с помощью бородка, вводимого поочередно с обеих сторон заготовки (рис. 45, а, б, в). Вместо подкладного кольца при пробивке пользуются отверстием в наковальне. Нагретую до ковочной температуры заготовку берут клещами и укладывают на наковальню так, чтобы место, предназначенное для пробивки, приходилось над отверстием наковальни. Затем ударами кувалды вдавливают бородок на полови-
ну толщины заготовки, вынимают из образовавшегося углубления, переворачивают заготовку на другую сторону, выправляют молотком выпуклость и пробивают тем же бородком отверстие с этой стороны. Операцию пробивки следует выполнять в начале

ковки, чтобы потом иметь возможность выправить заготовку, у которой пробивка несколько искажает очертания.

Пробивка больших по диаметру и глубоких отверстий производится на молоте без подкладных колец. Нагретую заготовку 1

(рис. 45, г, д, е) устанавливают на нижний боек 2, верхним бойкам наносят удары по прошивню 3, затем поворачивают заготовку и с другого торца окончательно пробивают отверстие.

В процессах прошивки и пробивки пробойники, бородки и прошивни иногда с большим трудом удается вынуть из углублений и отверстий, вследствие трения между стенками инструмента и металла. Во избежание этого в начале каждой операции в первоначальное углубление, образовавшееся от вдавливания в заготовку инструмента, насыпают угольную пыль (порошок) или смазывают это углубление смесью графита с мазутом. Сгорая, уголь или смесь образуют газы, что способствует выталкиванию инструмента из углубления. Кроме этого, для выталкивания инструмента применяют оправочные кольца 5 (рис. 45, е), которые накладывают на заготовку сверху; по этим кольцам наносят удары бойком, вследствие чего заготовка расправляется и отверстия несколько расширяются, освобождая прошивень.

Рис. 45. Пробивка отверстий: а — первый прием, б — второй прием, в — третий прием, г, д, е — пробивка поковок на молоте: 1 — поковка, 2 — нижний
боек, 3 — прошивень, 4 — выдра, 5 — оправочное кольцо

Читать еще:  Реечный домкрат Хай джек точки смазки, обслуживание.

Рис. 46. Калибровка отверстий и раскатка кольца:
а —калибровка с помощью оправки, б — раскатка кольца: 1 — наковальня, 2 — подкладное кольцо, 3 — заготовка,
4 — оправка, 5 — раскатка, 6 — кувалда, 7 — кольцо

Расширение и выглаживание стенок отверстий. Нередко отверстие после прошивки имеет не гладкие стенки, а после пробивки— не прямые и не гладкие, так как бородок — конусной формы. Для устранения этих дефектов и для калибровки применяют бочкообразную оправку, которую ударами кувалды протал кивают через все отверстие (рис. 46, а). Такие оправки применяют также и для расширения небольших отверстий.

Раскатка колец. Применяя пробивку или прошивку, можно изготовить кольцо, не изгибая заготовки. Для этого в заготовке бородком или пробойником делают отверстие, расширяют его оправкой и раскатывают на роге наковальни (рис. 46, б). Бесшовные кольца большого диаметра, обечайки и барабаны изготовляют машинной ковкой — на молотах с помощью прочной подставки и оправки.

Прошивка, пробивка, проколка и раздача.

Прошивка, пробивка, проколка являются кузнечными операциями, применяемыми для изготовления в поковках сквозных отверстий, глухих углублений и пазов, а раздача для увеличения диаметров отверстий.

Прошивка– это процесс вытеснения формующим инструментом металла из заготовки для получения в ней полости необходимого размера и формы. Прошивающим инструментом служит сплошной или пустотелый прошивень круглого или фасонного поперечного сечения. Прошивка заготовок применяется как подготовительная операция для осуществления последующих переходов, так как ее чаще всего применяют для подготовки заготовки к пробивке в ней отверстий путем выполнения углублений перед окончательной пробивкой, а иногда и как окончательная для формирования фигурных полостей различного назначения. Используют прошивку при изготовлении отверстий диаметром более 25 мм в заготовках толщиной более 15 мм.

Пробивкойназывают операцию выполнения в заготовке сквозного круглого или фасонного отверстия либо паза с удалением металла в отход (выдру) путем сдвига отде-ляемой части заготовки относительно тела поковки.

Проколкой выполняют в заготовке отверстия без удаления металла в отходы. С помощью этой операции получают отверстия в заготовках толщиной до 25 мм.

Раздачей увеличивают поперечные сечения части полой заготовки путем одновременного воздействия инструмента по всему периметру сечения.

Трудоемкость изготовления отверстий прошивкой, пробивкой и проколкой значительно меньше, чем при их сверлении на металлорежущем оборудовании.

Прошивку, как и осадку, подразделяют на открытую (рис. 8) и закрытую (рис. 9). При открытой прошивке прошивень внедряют в заготовку со свободными боковыми по-верхностями. Одновременно с внедрением прошивня в металл изменяется исходная форма заготовки: наружный диаметр неравномерно увеличивается по высоте. Искажение формы заготовки тем больше, чем меньше отношение наружного диаметра заготовки D к диамет-ру прошиваемого отверстия d (D/d) !. Установлено, что при D/d > 5 форма заготовки практически не искажается. Следовательно, при D/d

На рис. 9 показана схема процесса закрытой прошивки отверстия в детали «втул-ка». В целях придания точных размеров после прошивки процесс осуществляют в закры-той матрице. При данной схеме прошивки повышается качество поверхности прошивае-мых полостей, однако резко повышается давление.

При закрытой прошивке рабочий инструмент внедряют в заготовку, помещенную в специальное углубление в подкладном штампе (матрице). При внедрении инструмента в заготовку металл выжимается из-под него вверх в направлении увеличения высоты исходной заготовки. Усилие прошивки увеличивается по мере уменьшения высоты. Для облегчения извлечения поковки из полости подкладного штампа стенки последнего изготавливают с небольшим уклоном или на дне штампа — матрицы предусматривают вставку, используемую после прошивки в качестве выталкивателя.

Рис. 9. Схема закрытой прошивки.

1 – прошивень; 2 – заготовка; 3 – матрица.

Очевидно, что при рассмотренной схеме прошить сквозное отверстие практически невозможно, так как полностью выдавить металл из-под прошивня не удается. Поэтому при изготовлении отверстия заготовку прошивают на глубину, равную 2/3 ее высоты, а затем заготовку кантуют на 180°, прошивень устанавливают над наметкой под отверстие и осуществляют окончательную пробивку отверстия. Под действием усилия прошивня металл путем сдвига продавливается в отверстие. Таким образом, в отход уйдет только 1/3 объема отверстия, а 2/3 перераспределятся при прошивке в тело поковки. Этот объем соответствует объему сэкономленного металла. Ниже на рис. 10 показана описанная выше технология. Сквозная прошивка выполняется за два прохода. На первом проходе прошивка проводится до глубины h/d =0,2 (рис. 10 а), а затем заготовка переворачивается (кантуется) и отверстие прошивается до конца (рис. 10 б). Аналогично открытой прошивке, при закрытой также невозможно получить сквозное отверстие. Для его изготовления поковку извлекают из подкладного штампа, переворачивают на 180 ° и с помощью прошивня или пробойника выполняют операцию пробивки.

Рис. 10. Расчетная схема открытой прошивки при первом (а) и втором (б) проходах.

Существует также варианты прошивки на так называемых подкладных кольцах. Прошивка в этом случае идет с одной стороны. На рис. 11 показана схема сквозной про-шивки пустотелым прошивнем. Перед прошивкой, чтобы полый прошивень не сломался, нагружаясь с одной стороны, заготовку осаживают для получения ровных плоских торцов. Для облегчения процесса прошивки используют смазку трущихся поверхностей.

Рис. 11. Схема сквозной прошивки на подкладных кольцах.

1 – боек; 2 – заготовка; 3 – надставки; 4 – прошивень; 5 – кольцо; 6 – подставка; 7 – отход металла (выдра).

Поскольку при прошивке и пробивке заготовка изменяет свои размеры и форму, эти операции выполняют в начале работы, т. е. до окончательной отделки поковки. Пробивку можно выполнять и в конце работы, но только в том случае, если заготовка имеет небольшую толщину.

Как было отмечено выше, пробивкой выполняют в заготовках отверстия или формируют пазы путем сдвига с удалением металла в отходы. При пробивке отверстий небольшого диаметра (до 30 мм) применяют пробойники с различной формой сечения рабочей части. Использование пробойников удобно тем, что они имеют деревянную ручку, за которую их удобно держать в процессе пробивки отверстий, чем обеспечивается высокая безопасность работы. Для пробивки отверстий больших диаметров применяют прошивки. Хорошая и правильная заточка кромок пробойников и прошивней обеспечивает хорошее качество поверхностей пробитых отверстий. Конусная форма рабочей части пробойников облегчает извлечение их из заготовки и позволяет получать отверстия разных размеров при внедрении их на разную глубину.

На рис. 12, б — г показаны переходы пробивки отверстия небольшого диаметра. Нагретую заготовку 2 кладут на наковальню 4 так, чтобы будущее отверстие совпадало с отверстием наковальни. Сверху устанавливают точно над отверстием пробойник 1 и легкими ударами кувалды внедряют его в заготовку примерно на половину толщины ее (рис.12, б). При этом на противоположной стороне заготовки образуется выпуклость. Пробойник вынимают из заготовки. Заготовку переворачивают на 180° и кувалдой или, молотком 5 выравнивают (рис.12, в). Затем углубление в заготовке центрируют с отверстием наковальни и пробойником 1 пробивают отверстие. При этом получается отход в виде выдры 6, которая удаляется через отверстие наковальни (рис. 12, г).

Рис. 12. Способы образования отверстий: а) при проколке; б), в), г) при пробивке.

Изготовление отверстия большего диаметра пробивкой осуществляется следующим образом. На очищенную поверхность наличника наковальни помещают подкладное кольцо. Исходную заготовку нагревают до температуры, несколько превышающей температуру конца ковки (Тк); например, заготовки из углеродистых конструкционных сталей нагревают до 900 . . . 1000 °С. Нагретую заготовку кладут на подкладное кольцо так, чтобы место будущего отверстия совпало с отверстием в кольце. Сверху на заготовку устанавливают основной рабочий инструмент — прошивень или пробойник. Размеры отверстия в кольце должны немного превышать размеры пробиваемого отверстия. Под действием первых слабых ударов прошивень пластически внедряется в тело заготовки. Из-под прошивня металл незначительно продавливается вниз — в отверстие подкладного кольца. При последующих ударах в металле по периметру отверстия возникают большие сдвигающие напряжения, под действием которых происходит сдвиг отделяемой части заготовки от тела поковки. Образовавшийся отход (выдра) проталкивается в полость кольца. Качество поверхности отверстия зависит от качества режущих кромок прошивня и кольца, а также от внутреннего зазора между кольцом и прошивнем, т. е. от разности диаметров отверстий кольца и прошивня. Увеличенный зазор приводит к короблению поковки и образованию рваного заусенца на нижней кромке отверстия.

При пробивке отверстий малого диаметра (до 25 . 30 мм) применяют не прошивни, а пробойники. В зависимости от требуемой формы пробиваемого отверстия применяют пробойники с круглым, квадратным или овальным сечением рабочей части. Хорошая заточка кромок пробойника обеспечивает высокое качество поверхности пробитого отверстия. После выполнения операции заготовку правят либо легкими ударами кувалдой, либо гладилкой, так как в момент внедрения прошивня или пробойника металл немного раздается в стороны и форма поковки искажается.

Для выполнения пробивки и особенно прошивки рекомендуется после каждого удара покачивать пробойник, чтобы его не заклинивало в поковке. При прошивке глубокого отверстия рабочий инструмент следует периодически охлаждать в воде, чтобы он сам не деформировался в процессе работы. Для того чтобы облегчить извлечение пробойника из металла, в образовавшуюся полость в заготовке рекомендуется подсыпать древесный уголь в виде порошка. Под действием высокой температуры уголь горит и образовавшиеся газы предохраняют инструмент от схватывания с деформируемым металлом. Кроме того, порошковый уголь играет роль смазки и уменьшает износ инструмента.

Выше было указано, что проколкой выполняют в заготовке отверстия без удаления металла в отходы. С помощью этой операции получают отверстия в заготовках толщиной до 25 мм (рис.12, а). Для этого на очищенную поверхность наличника наковальни 4 ставят подкладное кольцо 3 с отверстием больше размеров пробойника 1 на 0,1 толщины пробиваемой заготовки 2. Исходную заготовку нагревают до температуры несколько выше температуры конца ковки. Например, заготовку из углеродистых конструкционных сталей нагревают до температуры 900 — 1000°С. Нагретую заготовку кладут на подкладное кольцо так, чтобы место будущего отверстия совпало с отверстием в кольце. Сверху на заготовку устанавливают пробойник и ударяют по нему молотком или кувалдой до получения отверстия. Иногда можно обойтись без подкладного кольца, используя отверстия в наковальне или заменив его формой, в которой имеются отверстия разных диаметров и форм.

Как правило, после пробивки отверстия имеют отклонения от требуемой формы (рис. 13). Они будут иметь технологический уклон, направленный в одну сторону при пробивке за один переход (рис. 13, а), и встречные уклоны при пробивке отверстия с пре-дварительной прошивкой (рис. 13, б). При помощи кузнечной операции раздачаэти ук-лоны устраняют оправкой, соответствующей необходимым форме и размерам отверстий (рис. 13, в). Этот же способ применяют для увеличения диаметра ранее пробитого отверс-тия и выглаживания стенок отверстия.

Рис. 13. Способы отделки отверстий в заготовках.

При раздаче отверстий в заготовках с небольшими сечениями стенки их могут выпучи-ваться. Один из способов устранения таких выпучиваний показан на рис. 13, г.

Дефекты при образовании отверстий в заготовках могут быть следующими.

Заусенцы на кромках отверстия со стороны выхода пробойника или прошивня получают-ся из-за того, что в подкладном кольце или форме подобрано отверстие с размерами зна-чительно больше размеров сечения рабочей части пробойника или прошивня. Заусенцы также получаются при плохой заточке режущих кромок пробойника или прошивня.

Смещение осей отверстия с одной и с другой стороны заготовки получается из-за нето-чной установки пробойника 1 (рис.12, г) после прошивки и кантовки заготовки на 180°.

Глубокие борозды на поверхности отверстия вдоль оси образуются от вмятин или выс-тупов на боковых поверхностях пробойника или прошивня. Инструмент должен иметь острые режущие кромки и гладкие боковые поверхности.

Трещины и заусенцы на кромках отверстий образуются при прошивке и пробивке отвер-стия в охлажденной заготовке или при пробивке отверстий в тонких заготовках, ширина которых близка к диаметру образуемого отверстия. В этом случае возможно не только образование трещин, но и разрыв заготовки в наиболее узком месте.

Затянутые края отверстия в месте выхода прошивня получаются при пробивке отверс-тия в толстой заготовке сразу же на всю толщину, т. е. без предварительной прошивки и поворота заготовки на 180°. В таком случае на выходной стороне заготовки прошивень разрывает остающуюся тонкую пленку металла и образуются рваные края отверстия, ко-торые после выхода прошивня деформируются внутрь отверстия и затягивают его края.

Контрольные вопросы для самопроверки.

1. В чем основное различие между свободной ковкой и штамповкой?

2. Как определяется коэффициент использования материала при ковке.

3. Как подсчитать степень укова?

4. Какие предварительные операции свободной ковки Вы знаете?

5. В чем разница в операциях отрезки и отрубки?

6.Какой исньструмент используется для операции отрезки?

7. Какой инструмент используется для операции отрубки?

8. Какова основная цель операции осадки?

9. В чем основное различие между операциями осадки и высадки?

10. В чем основное различие между открытым и закрытым вариантами операций осадки (высадки)?

11. Как подсчитывается деформация в процессе осадки?

12. Чем ограничивается выполнение операции закрытой осадки?

13. Что является причиной бочкообразования при осадке?

14. В каких целях используется операция прошивки?

15. Когда необходимо применять операцию прошивки?

15. Какое различие между операцией пробивки и проколки?

16. С какой целью выполняется операция раздачи?

Инструмент для проделывания отверстий в металле своими руками — просекатель профиля

Всем привет! Сегодня я покажу, как сделать простую самоделку из стальной полосы, подшипника и петли, с помощью которой, можно делать ровные отверстия в листовом металле, не прилагая особых усилий.

Для изготовления инструмента понадобится:

  • Стальная полоса
  • Большой подшипник
  • Петля, подходящая по внутреннему диаметру подшипника

Изготовление инструмента

Первым делом, нужно отмерить 40-50 см стальной полосы и разделить её ровно пополам, затем зажать в тисках и согнуть, как на фото ниже.

Теперь нужно взять одну часть петли, которая без направляющей и отрезать её ровно пополам.

Она должна плотно входить в подшипник.

Теперь фиксируем две детали так, что бы одна часть петли была заподлицо в поверхностью подшипника, а другая немного выпирала и, привари их друг к другу.

Затем переходим к следующему этапу — устанавливаем деталь на край согнутой металлической полосы, выпирающей стороной в к поверхности и, свариваем их вместе.

Теперь берём вторую часть петли и, делаем разметку как на фото ниже. Нам нужно срезать половину толстой части и край направляющей.

Тонкий край необходимо заточить на наждаке и, сделать что-то похожее на конус но с тупым концом.

Эту деталь устанавливаем на втором краю металлической полосы, чтобы она точно входила вовнутрь подшипника — на против. В такой положении нужно приварить деталь в поверхности полосы.

Теперь наш инструмент готов, получилось что-то похожее на дырокол — хотя, это и есть дырокол только предназначен для металла. Вот такая красота у нас получилась!

Работает это приспособление очень просто — нужно положить лист на поверхность подшипника и сильно ударить по второй части инструмента, молотком. Отверстия получаются ровными и аккуратными, думаю получился совсем не бесполезный инструмент, на мой взгляд, он найдёт своё применение в любой мастерской. Ниже можете посмотреть как он работает:

На этом всё, спасибо всем за внимание

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector