Processamento de chapas metálicas

O processamento de chapas metálicas é uma tecnologia fundamental que os técnicos em chapas metálicas precisam dominar, sendo também um processo importante na conformação de produtos de chapa metálica. O processamento de chapas metálicas inclui métodos tradicionais de corte, estampagem, dobra e conformação, bem como diversos parâmetros de processo, além de várias estruturas e parâmetros de processo de matrizes de estampagem a frio, diversos princípios de funcionamento e métodos de operação de equipamentos, e novas tecnologias de estampagem. O processamento de peças de chapa metálica é denominado processamento de chapas metálicas.

O processamento de chapas metálicas é chamado de processamento de chapas metálicas. Especificamente, por exemplo, o uso de chapas para fabricar chaminés, barris de ferro, tanques de combustível, tanques de óleo, tubos de ventilação, curvas, cotovelos, juntas, funis, etc. Os principais processos incluem corte, dobra, conformação, soldagem, rebitagem, etc. Certos conhecimentos geométricos são necessários. Peças de chapa metálica são peças finas de metal, ou seja, peças que podem ser processadas por estampagem, dobra, estiramento e outros meios. Uma definição geral é uma peça com espessura constante durante o processamento. Corresponde a peças fundidas, forjadas, usinadas, etc.

Seleção de materiais

Os materiais geralmente utilizados no processamento de chapas metálicas são chapas laminadas a frio (SPCC), chapas laminadas a quente (SHCC), chapas galvanizadas (SECC, SGCC), cobre (CU), latão, cobre vermelho, cobre berílio, chapas de alumínio (6061, 5052, 1010, 1060, 6063, duralumínio, etc.), perfis de alumínio e aço inoxidável (com superfície espelhada, escovada ou fosca). Dependendo da função do produto, a escolha dos materiais varia e, geralmente, deve-se considerar o uso e o custo do produto.

(1) Chapa laminada a frio SPCC, usada principalmente para peças de galvanoplastia e pintura a vapor, baixo custo, fácil de moldar e espessura do material ≤ 3,2 mm.

(2) Chapa laminada a quente SHCC, material T≥3,0mm, também utiliza galvanoplastia, peças pintadas, baixo custo, mas difícil de conformar, principalmente peças planas.

(3) Chapa galvanizada SECC, SGCC. A chapa eletrolítica SECC é dividida em material N e material P. O material N é usado principalmente para tratamento de superfície e tem alto custo. O material P é usado para peças pintadas.

(4) Cobre, material condutor usado principalmente, o tratamento de superfície é niquelagem, cromagem ou nenhum tratamento, alto custo.

(5) Placa de alumínio, geralmente utiliza cromato de superfície (J11-A), oxidação (oxidação condutiva, oxidação química), alto custo, revestimento de prata, revestimento de níquel.

(6) Perfis de alumínio, materiais com estruturas de seção transversal complexas, são amplamente utilizados em várias subcaixas. O tratamento de superfície é o mesmo da placa de alumínio.

(7) Aço inoxidável, é usado principalmente sem qualquer tratamento de superfície e o custo é alto.

Materiais de uso comum

1. Chapa de aço galvanizado SECC

O substrato do SECC é uma bobina de aço laminado a frio comum, que se transforma em um produto eletrogalvanizado após processos de desengorduramento, decapagem, galvanoplastia e diversos pós-tratamentos em uma linha de produção contínua de eletrogalvanização. O SECC não só possui propriedades mecânicas e processabilidade semelhantes às da chapa de aço laminada a frio comum, como também apresenta resistência superior à corrosão e um acabamento estético atraente. É altamente competitivo e substituível no mercado de produtos eletrônicos, eletrodomésticos e móveis. Por exemplo, o SECC é comumente utilizado em gabinetes de computador.

2. Chapa laminada a frio comum SPCC

SPCC refere-se à laminação contínua de lingotes de aço em laminadores a frio, transformando-os em bobinas ou chapas de aço com a espessura desejada. A superfície do SPCC não possui proteção e oxida-se facilmente quando exposta ao ar, especialmente em ambientes úmidos, onde a oxidação é acelerada e surge uma ferrugem vermelho-escura. A superfície deve ser pintada, galvanizada ou receber outra proteção durante o uso.

3. Chapa de aço galvanizada a quente SGCC

A bobina de aço galvanizado a quente refere-se ao produto semiacabado após laminação a quente e decapagem ou laminação a frio, que é lavado e imerso continuamente em um banho de zinco fundido a uma temperatura de cerca de 460°C, de modo que a chapa de aço seja revestida com uma camada de zinco e, em seguida, temperada e revenida. O material SGCC é mais duro que o material SECC, tem baixa ductilidade (evitando projetos de estampagem profunda), camada de zinco mais espessa e soldabilidade inferior.

4. Aço inoxidável SUS304

Um dos aços inoxidáveis ​​mais utilizados. Por conter níquel (Ni), possui melhor resistência à corrosão e ao calor do que o aço cromo (Cr). Apresenta ótimas propriedades mecânicas, não sofre endurecimento por tratamento térmico e não possui elasticidade.

5. Aço inoxidável SUS301

O teor de Cr (cromo) é inferior ao do SUS304, e a resistência à corrosão é baixa. No entanto, após trabalho a frio, apresenta boa resistência à tração e dureza na estampagem, além de boa elasticidade. É utilizado principalmente em molas de estilhaços e blindagem anti-EMI.

Análise de desenho

Para elaborar o fluxograma do processo de uma peça, primeiro precisamos conhecer os diversos requisitos técnicos do desenho da peça; a revisão do desenho é o elo mais importante na elaboração do fluxograma do processo da peça.

(1) Verificar se os desenhos estão completos.

(2) A relação entre o desenho e a vista, se a legenda é clara, completa e a unidade de dimensão.

(3) Relações de montagem, dimensões-chave dos requisitos de montagem.

(4) A diferença entre as versões antigas e novas dos gráficos.

(5) Tradução de imagens em línguas estrangeiras.

(6) Conversão de códigos de tabela.

(7) Feedback e resolução de problemas de desenho.

(8) Material.

(9) Requisitos de qualidade e requisitos de processo.

(10) A liberação oficial dos desenhos deve ser carimbada com um selo de controle de qualidade.

Precauções

A vista ampliada é uma vista em planta (2D) baseada no desenho da peça (3D).

(1) O método de expansão deve ser adequado e conveniente para economizar materiais e processar.

(2) Escolha razoavelmente o método de folga e borda, T=2,0, a folga é 0,2, T=2-3, a folga é 0,5 e o método de borda adota lados longos e lados curtos (painéis da porta).

(3) Consideração razoável das dimensões de tolerância: diferença negativa vai para a extremidade, diferença positiva vai para a metade; tamanho do furo: diferença positiva vai para a extremidade, diferença negativa vai para a metade.

(4) Direção da rebarba.

(5) Desenhe uma vista transversal na direção de extração, rebitagem por pressão, rasgamento, punção de pontos convexos (pacote), etc.

(6) Verificar o material e a espessura da placa em relação à tolerância de espessura da placa.

(7) Para ângulos especiais, o raio interno do ângulo de curvatura (geralmente R=0,5) precisa ser flexionado e desdobrado.

(8) Os locais propensos a erros (assimetria semelhante) devem ser destacados.

(9) Devem ser adicionadas imagens ampliadas onde houver mais tamanhos.

(10) A área a ser protegida pela pulverização deve ser indicada.

Processos de fabricação

De acordo com as diferenças na estrutura das peças de chapa metálica, o fluxo do processo pode variar, mas o total não ultrapassa os seguintes pontos.

1. Corte: Existem vários métodos de corte, principalmente os seguintes.

① Máquina de corte: Trata-se de um equipamento simples que utiliza uma máquina de corte para cortar tiras. É usada principalmente para o corte de moldes e preparação de peças. O custo é baixo e a precisão é inferior a 0,2 mm, mas só pode processar tiras ou blocos sem furos e sem cantos.

②Punção: Utiliza-se um punção para recortar peças planas após desdobrá-las na placa em uma ou mais etapas, formando diversos formatos de materiais. Suas vantagens são: menor tempo de trabalho, alta eficiência, alta precisão, baixo custo e adequação para produção em massa. No entanto, é necessário projetar o molde.

③ Corte CNC. No corte CNC, é necessário primeiro escrever um programa de usinagem CNC. Utilize o software de programação para converter a imagem desdobrada do desenho em um programa que possa ser reconhecido pela máquina de processamento de desenho digital CNC, para que ela possa perfurar cada peça na chapa passo a passo, de acordo com esses programas. A estrutura resultante é uma peça plana, mas sua forma é afetada pela estrutura da ferramenta, o custo é baixo e a precisão é de 0,15 mm.

④O corte a laser consiste na utilização de laser para cortar a estrutura e a forma de uma placa plana em uma grande superfície plana. O programa do laser precisa ser programado como no corte CNC. Ele pode processar várias formas planas complexas, porém com alto custo e menor precisão. 0.1.

⑤Máquina de serrar: Utiliza principalmente perfis de alumínio, tubos quadrados, tubos trefilados, barras redondas, etc., com baixo custo e baixa precisão.

2. Ajustador: escarear, rosquear, alargar, furar.

O ângulo de rebaixo é geralmente de 120°, usado para puxar rebites, e de 90°, usado para parafusos de cabeça escareada e roscas em furos de fundo de polegada.

3. Flangeamento: Também chamado de estampagem ou torneamento de furos, consiste em estampar um furo ligeiramente maior em um furo base menor e, em seguida, rosqueá-lo. É processado principalmente em chapas metálicas mais finas para aumentar sua resistência e o número de roscas. Para evitar o deslizamento dos dentes, geralmente é usado em chapas de baixa espessura. O flangeamento normal é raso ao redor do furo, mantendo a espessura basicamente inalterada, podendo ser reduzido em 30-40%, obtendo-se uma altura de flangeamento 40% maior que a normal. Para uma altura de 60%, a altura máxima de flangeamento pode ser obtida com uma redução de 50%. Quando a espessura da chapa é maior, como 2,0 mm, 2,5 mm, etc., pode-se fazer a rosca diretamente.

4. Punção: É um processo de fabricação que utiliza moldes. Geralmente, a punção inclui punção, corte de cantos, corte em bloco, punção com relevo (em relevo), punção e rasgo, punção, conformação e outros métodos de processamento. O processo requer métodos específicos. O molde é utilizado para realizar as operações, como moldes de punção e corte em bloco, moldes de relevo, moldes de rasgo, moldes de punção, moldes de conformação, etc. A operação exige atenção especial à posição e à direção.

5. Rebitagem por pressão: No que diz respeito à nossa empresa, a rebitagem por pressão inclui principalmente a rebitagem de porcas, parafusos e outros componentes. A operação é realizada por uma rebitadeira hidráulica ou uma puncionadeira, que fixa os componentes em peças de chapa metálica. É importante atentar para a direção da rebitagem.

6. Dobra: Dobrar significa transformar peças planas 2D em peças 3D. O processo requer uma mesa de dobra e moldes de dobra correspondentes, além de seguir uma sequência específica de dobras. O princípio é que o corte seguinte não interfira na dobra anterior, e a interferência ocorrerá somente após a dobra.

O número de tiras de dobra é 6 vezes a espessura da placa abaixo de T=3,0mm para calcular a largura da ranhura, como: T=1,0, V=6,0 F=1,8, T=1,2, V=8, F=2,2, T=1,5, V =10, F=2,7, T=2,0, V=12, F=4,0.

Classificação de moldes de cama curva, faca reta, cimitarra (80 ℃, 30 ℃).

Ao dobrar a placa de alumínio, surgem fissuras. A largura da ranhura da matriz inferior pode ser aumentada, assim como o raio R da matriz superior (o recozimento pode evitar fissuras).

Precauções na dobra: I. Desenho, espessura e quantidade da chapa necessárias; II. Direção da dobra; III. Ângulo de dobra; IV. Dimensões da dobra; VI. Aparência: não são permitidas dobras no material cromado eletrodepositado. A relação entre o processo de dobra e rebitagem por pressão geralmente é a seguinte: primeiro a rebitagem por pressão e depois a dobra. No entanto, alguns materiais podem interferir na rebitagem por pressão, sendo necessário prensá-los primeiro, enquanto outros requerem processos como dobra-rebitagem por pressão-dobra e, por fim, dobra.

7. Soldagem: Definição de soldagem: A distância entre os átomos e moléculas do material soldado e a rede Jingda formam um todo.

①Classificação: a Soldagem por fusão: soldagem a arco de argônio, soldagem a CO2, soldagem a gás, soldagem manual. b Soldagem por pressão: soldagem por pontos, soldagem de topo, soldagem por impacto. c Brasagem: soldagem elétrica com cromo, fio de cobre.

② Método de soldagem: a Soldagem com proteção de gás CO2. b Soldagem a arco de argônio. c Soldagem por pontos, etc. d Soldagem robótica.

A escolha do método de soldagem baseia-se nos requisitos e materiais utilizados. Geralmente, a soldagem com proteção gasosa de CO2 é utilizada para soldagem de chapas de ferro; a soldagem a arco de argônio é utilizada para soldagem de chapas de aço inoxidável e alumínio. A soldagem robotizada pode economizar horas de trabalho e aumentar a eficiência, além de melhorar a qualidade da soldagem e reduzir a intensidade do trabalho.

③ Símbolo de soldagem: soldagem de filete Δ, soldagem tipo I Д, soldagem tipo V, soldagem tipo V unilateral (V), soldagem tipo V com borda romba (V), soldagem por pontos (O), soldagem de plugue ou soldagem de fenda (∏), soldagem de crimpagem (χ), soldagem em forma de V unilateral com borda romba (V), soldagem em forma de U com borda romba, soldagem em forma de J com borda romba, soldagem de cobertura traseira e todas as soldagens.

④ Fios e conectores Arrow.

⑤ Falta de soldagem e medidas preventivas.

Soldagem por pontos: se a resistência não for suficiente, podem ser feitos reforços e a área de soldagem é definida.

Soldagem com CO2: alta produtividade, baixo consumo de energia, baixo custo, forte resistência à ferrugem

Soldagem a arco de argônio: profundidade de fusão rasa, velocidade de soldagem lenta, baixa eficiência, alto custo de produção, defeitos de inclusão de tungstênio, mas tem a vantagem de boa qualidade de soldagem e pode soldar metais não ferrosos, como alumínio, cobre, magnésio, etc.

⑥ Causas da deformação na soldagem: preparação insuficiente antes da soldagem, necessidade de dispositivos adicionais. Melhoria do processo devido a dispositivos de soldagem inadequados. Sequência de soldagem inadequada.

⑦ Método de correção de deformação por soldagem: Método de correção por chama. Método de vibração. Método de martelamento. Método de envelhecimento artificial.

outros aplicativos

As etapas de processamento de peças em uma oficina de chapas metálicas são: pré-teste do produto, produção experimental e produção em lote. Na etapa de produção experimental, é fundamental manter contato com os clientes em tempo hábil e, após obter a avaliação do processamento, o produto pode ser produzido em massa.

A tecnologia de perfuração a laser é a mais antiga tecnologia a laser aplicada no processamento de materiais. Na usinagem de chapas metálicas, geralmente se utilizam lasers pulsados, que possuem maior densidade de energia e menor tempo de processamento. É possível processar pequenos furos de até 1 μm. Essa tecnologia é especialmente adequada para processar furos pequenos com um determinado ângulo em materiais finos, além de ser apropriada para processar furos profundos e minúsculos em peças de materiais mais resistentes e duros, ou ainda em materiais mais frágeis e macios.

O laser permite a perfuração de componentes da câmara de combustão de turbinas a gás, com perfuração tridimensional e em larga escala, podendo atingir milhares de pontos. Os materiais perfurados incluem aço inoxidável, ligas de níquel-cromo-ferro e ligas à base de Hastelloy. A tecnologia de perfuração a laser não é afetada pelas propriedades mecânicas do material, facilitando a automação do processo.

Com o desenvolvimento da tecnologia de perfuração a laser, a máquina de corte a laser tornou-se operacionalmente automatizada. Sua aplicação na indústria de chapas metálicas transformou o método de processamento tradicional, permitindo a operação sem supervisão humana, aumentando significativamente a eficiência da produção e automatizando todo o processo. A operação automática impulsionou o desenvolvimento da economia na indústria de chapas metálicas, elevando o nível de precisão da perfuração e proporcionando resultados de processamento notáveis.