Пробивка отверстий в металле

Инструменты для пробивки отверстий в металле

Простейшими технологиями пробивки считаются ручные: сверление дрелью или пробивка при помощи ударного инструмента. Если просверлить отверстие можно на фрезерном, токарном или сверлильном оборудовании, “ударную” пробивку осуществляют на ручных прессах. Более качественным и надежным оборудованием для пробивки отверстий считаются прессы. Самый простой из них — пресс-ножницы. Несмотря на ограниченность функционала, на таком инструменте можно разделить лист на полосы и выполнить простейшую перфорацию — в виде отверстий треугольной или квадратной формы. Пробивка более сложных требует установки дополнительного инструмента.

И, наконец, самым мощным и точным оборудованием для выполнения этой операции считаются прессы. В зависимости от строения и назначения они могут быть револьверными или координатными. Координатные позволяют не только пробить любое количество отверстий, но и сделать массово.

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.

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.

Сфера применения координатной пробивки листового металла

В машиностроительной отрасли широко используют координатную пробивку металла. Данная технология пользуется повышенным спросом и в сфере ремонтно-строительных работ. Например, перфорированные листы, изготовленные по такой технологии, находят широкое применение при монтаже различных конструкций, в том числе элементов декораций.

Перфорационные изделия, полученные при помощи пробивки металла, позволяют очень точно воплощать всевозможные конструкторские замыслы, выполнять особо сложные задачи, для которых работа с точным соблюдением проектно-технической документации является самым важным моментом.

Описываемая технология пробивки металла находит широкое применение в производстве следующих конструктивных элементов:

• ограждений;
• деталей специализированных машин, станочного оборудования;
• строительных опор, сборочных элементов;
• разного типа витрин;
• различных производственных стеллажей;
• рекламных щитовых конструкций и многих других изделий.

Штампы для пробивки отверстий в листовом металле изготавливаются индивидуально, это позволяет конструкторам выполнять проектирование самых нестандартных технологических проемов, производить отверстия и воплощать перфорацию на листовой материал с индивидуальными параметрами.

Процесс пробивки отверстий в листовом материале является высокоскоростным. Технология с применением координатной пробивки и вырубки металла позволяет перемещать лист или деталь в координатно-пробивном прессе с большой точностью и скоростью, благодаря чему можно выполнить пробивку на большом количестве деталей за малое время. С помощью высокоэффективного пресса можно получить готовую деталь с ровными краями отверстий, которые не требуют дополнительных работ по зачистке или обработке поверхностей.

Применение такой технологии позволяет заводам-производителям обрабатывать заготовки и конструкционные элементы на достаточно высоком технологическом уровне, запускать серийное производство изготовления деталей или перфорированного листового материала, и, кроме того, изготовление продукции по индивидуальным заказам.

Технические характеристики технологии:

• Отличные показатели энергоэффективности.
• Высокий КПД и точность исполнения.
• Экономичность.

Пробивка отверстий

Менеджер отдела продаж Мезенцев Юрий Владимирович

Пробивка отверстий представляет собой одну из самых востребованных операций обработки листового материала штамповкой. Если учесть, что в такой отрасли как приборостроение штампованные изделия составляют порядка девяноста процентов и большая часть этих изделий имеет те или иные функциональные отверстия, то становится понятной популярность серийной пробивки отверстий на штампах. Ведь этот метод относится к самым производительным. Пробивка отверстий подразделяется на черновую и чистовую.

Черновая пробивка отверстий

При черновой пробивке качество отверстий стараются увеличить разными способами. Например, обеспечив максимально возможную соосность между пуансоном и матрицей, а также путем учета допуска на размеры этих частей. Когда размеры матрицы или пуансона не соответствуют допустимым параметрам, возникает снижение стойкости штампа, причем это явление происходит с катастрофической скоростью – буквально в несколько раз. Кроме того, возрастает усилие, необходимое для пробивки отверстия. В результате образуются заусенцы, повышается шероховатость и возникают дефекты в виде трещин.

На качество черновой обработки путем пробивки влияют также свойства металла (прочность, пластичность, твердость и т.д.) и толщина листа

Безусловно, состояние режущих кромок матрицы и пуансона, расстояние между ними тоже имеет немаловажное значение. Чтобы уменьшить усилие, необходимое для пробивки отверстий, применяют режущие детали со скошенными краями

Если отверстие пробивается матрицей, то она имеет скошенные кромки, а пуансон – ровные, если же пробивка отверстия осуществляется пуансоном, то используется плоская матрица и пуансон со скошенными краями

Размеры скоса должны быть меньше толщины листа, но при этом подбираются в зависимости от толщины материала. Когда необходимо пробить в листовом металле несколько отверстий, то уменьшение усилия получают за счет ступенчатого расположения пуансонов. При этом чем меньше пробиваемое отверстие, тем короче пуансон, однако разница между высотами пуансонов не может быть больше толщины обрабатываемого листа, в противном случае короткие пуансоны не смогут пробить отверстие

Если отверстие пробивается матрицей, то она имеет скошенные кромки, а пуансон – ровные, если же пробивка отверстия осуществляется пуансоном, то используется плоская матрица и пуансон со скошенными краями. Размеры скоса должны быть меньше толщины листа, но при этом подбираются в зависимости от толщины материала. Когда необходимо пробить в листовом металле несколько отверстий, то уменьшение усилия получают за счет ступенчатого расположения пуансонов. При этом чем меньше пробиваемое отверстие, тем короче пуансон, однако разница между высотами пуансонов не может быть больше толщины обрабатываемого листа, в противном случае короткие пуансоны не смогут пробить отверстие.

Чистовая пробивка

Для того, чтобы уменьшить шероховатость, возникающую из-за зазора между пуансоном и матрицей, используются такие способы как создание подпирающего усилия в месте среза и ступенчатый пуансон. Подпирающее усилие создается ребром прижима, расположенного точно по абрису пробиваемого отверстия. Ребро, вдавливаясь, создает смещение металла и в месте воздействия противоположной части возникают напряжения сжатия, в результате чего образуется гладкое отверстие, имеющее заданные размеры и форму. Для того, чтобы точно рассчитать необходимое усилие подпора, нужно правильно выбрать угол скоса подпирающего ребра, расстояние между ним и отверстием, учесть толщину металла и его характеристики, выбрать смазочный материал. Для тонколистового металла желательно создавать ребра подпора и со стороны матрицы, и со стороны пуансона. Самой популярной операцией пробивки отверстий является пробивка отверстий малого диаметра. Однако у этой процедуры есть ограничения, связанные с толщиной листа. Поэтому для такой операции создаются специальные штампы, в которых устойчивость и прочность пуансона обеспечивается за счет специальных направляющих элементов (шайб, втулок, телескопических и других). Для того, чтобы обеспечить стабилизацию пуансона, желательно, чтобы направляющие элементы охватывали его со всех сторон, что в полной мере могут обеспечить телескопические направляющие.

Как сверлить трубу

5. Расскажем, как очень точно просверлить сквозное отверстие в трубе практически любого диаметра. Без всяких сложных приспособлений. Нам понадобится часть тетрадного листа в клетку. Закрепляем один конец скотчем или клеем и ровно обматываем трубу. Размечаем, где необходимо отверстие. Измеряем диаметр трубы. По простой формуле находим половину длины окружности. Откладываем от первой метки. Сворачиваем обратно и сверлим трубу с 2 сторон. Таким образом можно очень точно просверлить в трубе любое количество равноудалённых отверстия. А если сразу разместить необходимое количество бумажек, то работа пойдет гораздо быстрее. Вместо тетрадных листов подойдёт малярный скотч.

Суть процесса пробивки отверстий в металле

Раскрой металла как технологическая операция представляет собой создание отверстий сквозного типа или пробивание листовых заготовок. Пробивка позволяет получить не только круглые отверстия, как при сверлении, но и с различными геометрическими формами (квадратные, овальные, ромбические, звездообразные или иной сложной конфигурации) и размеров.

Для выполнения такого вида отверстий используют металлообрабатывающее оборудование, оснащенное прессом для пробивки отверстий в листе металла толщиной от 0,5 до 4 мм. Но при обработке труб либо листового материала с большей толщиной стенок необходимо применять оборудование с более мощными техническими характеристиками.

Пробивку отверстий можно выполнить двумя способами – с полным и неполным диаметром. Само понятие «полный диаметр» означает, что отверстие сделано в окончательный размер согласно чертежу. В случае выполнения неполного диаметра, при пробивке металла размеры выполняют с припуском для последующей доводки их до требуемой величины с помощью механической обработки.

Станки, оборудованные прессовыми ножницами для пробивки отверстий в металле, наиболее часто можно увидеть в цехах различных машиностроительных предприятий. Перед началом операции деталь или лист устанавливают на матрицу, затем пуансон врезается в заготовку и происходит выдавливание отверстия. Пуансон опускается не до конца противоположной стенки материала, а приблизительно до половины его толщины, и под влиянием деформирующих сил происходит окончательный отрыв вырубаемого металла. Для пробивки отверстий в листе металла с помощью пресс-ножниц в некоторых случаях наносится предварительная разметка керном, но в большинстве случаев в этом нет особой надобности.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

В состав такого оборудования входят специальные пуансоны и матрицы для пробивки отверстий в металле: по форме первые дублируют создаваемые отверстия, а вторые выполняют функцию «подложки» для размещения на них заготовок. Рабочий инструмент изготавливается только из твердых металлических сплавов или закаленных сталей.

Подобные процессы принципиально отличаются только своими специфичными моментами, которые и характеризуют разновидности пробивки:

• Зиговка. Представляет собой пробивку отверстий в листовом металле с образованием особых рисунков рельефной формы (зигов) и продольных сплошных выступов на поверхности заготовки. Такой метод широко используют как на крупных производствах, так и на предприятиях со средними объемами выработки продукции.
• Ребра жесткости – технология пробивки листового металла посредством роликов или штампов.
• Высечка – холодный процесс обработки с пробиванием листа под давлением.
• Вырубка – операция, схожая с предыдущей, но выполняется на сверлильном или фрезерном оборудовании.
• Формовка – технология включает в себя использование сил трения с большим осевым усилием, в результате чего отверстие принимает определенную форму и размеры.
• Пуклевание – операция листовой штамповки, при которой края ранее пробитых отверстий выступают над плоскостью заготовки. С помощью такой технологии обработки материал приобретает противоскользящие качества.

Если сравнивать со сверлением, то, безусловно, преимущество будет на стороне пробивки. Главным плюсом является то, что технологическое время пробивки отверстия очень маленькое, и это уже говорит об ее эффективности. Помимо этого, при изготовлении отверстий отсутствует перегревание металла, чего нельзя сказать о сверлении, фрезеровании и некоторых других операциях, предназначенных для получения отверстий. Это говорит о том, что отпуск металла в месте обработки исключается, не возникает окисления и изменения кристаллической структуры.

VT-metall предлагает услуги:

В момент пробивки металла появляется наклеп, который уплотняет поверхностную структуру материала и значительно увеличивает его твердость, в результате чего могут возникнуть радиальные микротрещины, приводящие к развитию коррозии. Еще одним минусом может стать необходимость дополнительной механической обработки пробитых отверстий по зачистке металла от заусенцев, появляющихся при давлении и приводящих к отрыву кромок. Помимо всего, если расчетный диаметр отверстия меньше толщины листа, то операцию пробивки необходимо заменять сверлением.

Где купить надежные вырубные станки и кругорезы

Купить ручные и автоматические вырубные станки и кругорезы с чпу по металлу от производителя по выгодным ценам в интернет магазине Metalmaster. В нашем каталоге представлен большой выбор видов современных новых моделей, всех габаритов: размеры (длина, ширина, высота), вес. При покупке вырубных станков и кругорезов прилагается подробная инструкция по управлению настройками и эксплуатацией, так же на сайте можно изучить технические характеристики: описание, фото, устройство, видео, мощность, применение, назначение. Если возникли вопросы по производству и продажи оборудования, стоимости доставки, обратитесь к нашим менеджерам по телефонам: 8 (495) 730 30 64 или.

ONLINE трансляция из демозала Metal Master

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

Читать также: Как рассчитать мощность силового трансформатора по нагрузке

Преимущества и недостатки услуги

Достоинства	Недостатки
Высокое качество пробивки – четко по заданным параметрам, с точностью до 0,05 мм.	Ограничения по толщине заготовки – от 0,8 до 3 мм.
По сравнению с лазерной резкой – отсутствие расхода газов, меньшая энергоемкость процесса, снижение затрат.	Наличие следов от инструмента.
Отсутствие проблемы перегрева металла, появления окислов и изменений в кристаллической решетке.	При граничных толщинах – возможность образования по краям отверстий заусенцев, требующих последующей механической обработки.
При наличии соответствующего инструмента – возможность выполнения операций формовки объемных элементов.	Невозможность обработки материала плавными линиями.
Высокая производительность и автоматизация процесса.	Износ рабочего инструмента.
Экономичность при серийном производстве однотипных деталей.	Нецелесообразность использования при единичном производстве.
Возможность обработки любых цветных металлов.

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.

Плюсы и минусы пробивки металла

В отличие от того же сверления пробивание отверстий намного выгоднее. Оно отнимает меньше времени, исключает нагрев и дефект по краю, окисление или кристаллизацию поверхности.

Существует и минус такой работы: может произойти уплотнение структуры металла или появится микротрещина, что повлечет за собой коррозию. Есть риск образования заусенцев и необходимости в последующей обработке.

Пробивка отверстий в металле – это использование высокого давления, и, если запланирован диаметр отверстия меньшего размера, то лучше ее заменить сверлением. Например: необходимость дополнительных отверстий в трубе для получения дренажной системы. Путем воздействия пресса такое не всегда возможно, чаще для этого используют:

– сверление отверстий на заказ – если нужный размер меньше плотности самого материала;

– фрезеровку – когда нельзя применить пробивку и сверление;

– лазер – когда необходима ювелирная точность. Ширина полученного отверстия равна десятой доле миллиметра.

Впрочем, несмотря на упомянутые погрешности в использовании пробивки, их нельзя назвать значимыми. А современные станки с ЧПУ способны обеспечить высокие показатели скорости с точностью в 0,05 миллиметра, что делает работу с металлом результативной и надежной. Перфорированные металлические листы – это гарантия прочности и легкости, что вместе с используемым защищающим металл покрытием сделало его лучшей основой для любого начинания. Как яркий пример можно выделить лишь несколько из них:

– элементы архитектурного декора;

– некоторые детали мебели;

– красивые защитные кожухи и ограды;

– главные детали уличных баннеров;

– решетки и системы фильтраций.