Как сделать резьбу в листовом металле
Перейти к содержимому

Как сделать резьбу в листовом металле

  • автор:

Как сделать резьбу в листовом металле

Пластическое сверление и формирование резьбы в тонкостенных металлических конструкциях

Из истории

Ещё в 1923 году Жан Клод де Вальере в небольшом сарае во Франции смастерил необычный инструмент, с помощью которого отверстия в тонких стальных листах стало возможным выполнять посредством теплоты трения, а не сверления как ранее. Многочисленные опыты были в большинстве своём успешны, однако наладить его промышленное использование было невозможно по ряду причин из-за отсутствия:
– твёрдого металла, необходимого для инструмента,
– знаний о правильной геометрии инструмента,
– алмазных шлифовальных кругов для обработки твёрдых материалов,
– станков для шлифования сложных профилей.
Поэтому прошло ещё 60 лет, прежде чем все эти проблемы были решены, и стало возможным и выгодным использование выдавливающих свёрл. Таким образом, в промышленности появились новые нережущие выдавливающие свёрла.
Выдавливающие свёрла – это полигонально отшлифованные твёрдосплавные инструменты. При достаточно высоком числе оборотов и осевом усилии свёрл на тонкостенные металлические изделия, металл пластифицируется под действием теплоты трения, и сверло свободно проходит через заготовку. Одновременно с образованием отверстия из сместившегося вниз разогретого материала формуется втулка. Длина втулки в несколько раз превышает прежнюю толщину материала. Толщина металла может быть от 1 мм до 10 мм в зависимости от диаметра отверстия.
Имеются разнообразные инструменты для выполнения в тонкостенных партиях упрочнённой резьбы, для изготовления опорных участков большой поверхности.
Данный метод сверления успешно применяется уже несколько десятилетий в разных промышленных производствах. Для достижения оптимальных результатов пользователь должен хорошо изучить данную технологию, варианты просверливания выдавливанием и учитывать предъявляемые к станку требования.


Процесс сверления выдавливанием

В настоящем описании процесса сверления выдавливанием мы исходим из применения стандартного выдавливающего бура.
Часть сверла, подвергающаяся трению, имеет коническую форму (рис. 1). Конус рабочей части переходит в цилиндр. Коническая и цилиндрическая части образуют вместе рабочую сердцевину. Над ними расположена кромка для формирования плотного края отверстия и цилиндрический хвостовик для крепления сверла в цанге. И коническая, и цилиндрическая части в сечении имеют форму многоугольника, что имеет определяющее значение в процессе сверления выдавливанием. В качестве исходного материала при производстве выдавливающих свёрл используется специально разработанный для этого процесса, устойчивый к истиранию и смене теплового режима твёрдый металлический сплав.
• Фаза старта
Для начала процесса требуется достаточно высокое осевое усилие и высокое число оборотов, чтобы произвести между выдавливающим сверлом и заготовкой необходимую теплоту трения. При этом температура сверла повышается до 650–750 °С, а заготовки – примерно до 600 °С.
Число оборотов должно быть по возможности меньшим, чтобы сократить простои из-за нагрева сверла. Выбор числа оборотов в первую очередь зависит от диаметра отверстия под резьбу, он также определяется толщиной и сортом материала. Высоколегированные и нержавеющие стали требуют более низкого числа оборотов и, следовательно, при этом будет меньше простоев инструмента. Для мягких цветных материалов число оборотов должно быть выше. В целом следует отметить: чем мягче материал, тем больше нужно выбирать число оборотов.
Сила подачи повышается до тех пор, пока остриё сверла не пройдёт сквозь материал.
• Процесс сверления
Вытесненный материал сначала течёт против направления подачи, а затем, когда остриё выдавливающего сверла проходит сквозь материал, стекает вниз в направлении подачи сверла. Сила подачи медленно убывает, в то время как скорость подачи возрастает.
• Фаза формообразования
Рабочая сердцевина сверла выталкивает материал. Сила подачи понижается до нуля. Кромка выдавливающего сверла формирует из вытесняемого против направления подачи материала край в форме уплотнительного кольца.
Окончательная ширина и геометрическая форма изготовленной таким образом втулки зависит от выбранного диаметра отверстия для резьбы и соотношения конической и цилиндрической частей сверла.
На рис. 2 показан процесс сверления выдавливанием.

Типы свёрл FLOWDRILL

• FLOWDRILL тип «длинный»
К полигональному фрикционному конусу выдавливающего сверла примыкает тоже полигональная длинная цилиндрическая часть (рис. 3а).
Формованные выдавливанием втулки имеют цилиндрическую форму.
В завершении рабочего процесса материал, вытесняемый в направлении обратном направлению подачи посредством ровного края, формуется в своеобразную уплотнительную кромку.
• FLOWDRILL тип «короткий»
Этот тип был разработан специально для соединительных форм резьбы FLOWTAP в тонких материалах и имеет явно меньшую полигональную цилиндрическую часть (рис. 3в), чем у типа «длинный». Выполненные таким образом втулки преимущественно конической формы, отверстие уменьшается в диаметре, и толщина стенок втулки убывает. Эта форма влияет на равномерность деформации для резьбы FLOWTAP, и в результате инструмент производит полностью отформованную резьбу с высокой прочностью. При большей толщине материала необходимо применять для резьбы тип «длинный».
• FLOWDRILL тип «плоский»
Этот тип можно комбинировать с обоими выше описанными типами – «короткий» и «длинный» (рис. 3б и 3г). По краю сверла – шлифованная режущая кромка, которая удаляет вытесняемый против направления подачи материал. В результате сверления получают ровную заготовку. Шлифовку этой кромки для припасовки изготовитель может производить только один раз за весь срок эксплуатации.
• FLOWDRILL особые формы
В некоторых случаях обрабатываемая заготовка слишком плоская или поперечное сечение трубы недостаточно для выдавливающих свёрл стандартной длины. Тогда применяют особо короткие выдавливающие свёрла с большим углом при вершине.
• FLOWDRILL тип «REM»
В этом типе в конической части сверла шлифуются оба края режущей кромки, которые начинаются в острие сверла (рис. 4). Эти конструкции могут применяться в ручных дрелях, т. к. из-за шлифовки режущей кромки сила подачи уменьшается примерно на 1/3. Этот тип применяется на обрабатываемых или покрываемых гальванически поверхностях. Благодаря устранению поверхностного слоя можно избежать смазочного воздействия легкоплавких веществ.
Конструкция «REM» может комбинироваться со всеми выше названными типами. Однако применение сверла такого типа на низколегированных сталях и цветных металлах, а также на материалах с максимальной толщиной стенки 2 мм следует ограничивать.

Примеры применения FLOWDRILL

Приведём несколько примеров:
– паяные соединения большой поверхности с точной цилиндрической частью (основание теплообменника),
– скользящие опоры с высокой несущей способностью (откидной механизм соляриев),
– гнёзда шарикоподшипников и игольчатых роликоподшипников в тонкостенных трубах (муфта с крестовиной в рулевых стойках безопасности),
– выполнение резьбы.
Наиболее частое применение – изготовление резьбы. Поэтому далее будет подробнее рассказано об этом.

Формирование резьбы FLOWTAP

Наиболее часто сверление выдавливанием используется для изготовления отверстий под резьбу в тонкостенных трубах и листах. Резьбу можно, естественно, нарезать и с помощью метчиков, но в сочетании со сверлением выдавливанием рекомендуем холодную обработку давлением с помощью формовщика резьбы FLOWTAP (рис. 5).
Диаметр отверстия под резьбу при сверлении выдавливанием определяет глубину сторон профиля резьбы и тем самым прочность резьбы.
Преимущества формовщика резьбы относительно резьбонарезания:
– отсутствуют отходы,
– материал сохраняется полностью для снятия нагрузки,
– значительно возрастает прочность резьбы за счёт компрессии материала во время холодной обработки давлением при одновременно непрерывном характере расположения волокон на сторонах профиля резьбы,
– значительно возрастает рабочее число оборотов и, как следствие, производительность,
– нет срезов, благодаря точной направляющей резьбы,
– крайне долгий срок стойкости режущего инструмента и беспроблемная автоматизация,
– применим на любых обычных устройствах нарезания резьбы.

Смазка

Для процесса сверления выдавливанием были разработаны специальные смазочные вещества, которые через определённые интервалы между сверлениями следует наносить тонким слоем. Особенно рекомендуем регулярно смазывать переход от фрикционного конуса к цилиндрической части сверла и края.
Благодаря смазке FLOWDRILL:
– снижается рабочая температура сверла и, следовательно, возрастает срок стойкости,
– материал не остаётся на сверле,
– уменьшается износ,
– выше качество поверхности отформованной втулки,
– чисто выполненный край.
Из-за высоких значений усилия деформации при холодной прокатке возрастает сила трения. Следовательно, при каждом процессе формовки необходимо применять высококачественную смазку FLOWTAP. Вращающий момент при этом становится значительно ниже, что благотворно влияет на срок службы формовщика резьбы. Качество поверхности отформованной резьбы сильно улучшается.

Сверление выдавливанием на станках с ЧПУ

В начале процесса осевое усилие очень высоко, чтобы произвести между инструментом и заготовкой необходимое количество теплоты трения. Скорость подачи практически равна 0. Когда материал начинает становиться пластичным, то скорость подачи можно увеличить, пока остриё выдавливающего сверла не пройдёт материал. Необходимая скорость подачи может регулироваться вручную.
Чтобы выше описанный процесс симулировать на станке с ЧПУ, нужно начать его с очень малой скоростью подачи, которая будет постепенно повышаться до конца процесса. Параметры диаметра отверстия под резьбу, числа оборотов, сорта и толщины материала варьируются.

Обрабатываемые материалы

В общем, все материалы, обрабатываемые резанием, можно сверлить выдавливанием. Все тонкостенные поддающиеся сварке, легированные и нелегированные стали, алюминиевые сплавы, медь, бронза, магнитные материалы и особые сплавы можно обрабатывать по описанной технологии. Все материалы, которые можно сверлить выдавливанием, можно обрабатывать формовщиком резьбы FLOWTAP. Способность к обработке зависит от эластичности материала.
Хорошо подходят для этого:
– легированные и нелегированные стали (также нержавеющие и устойчивые к кислотам) с пределом прочности при растяжении примерно до 700 N/мм,
– цветные металлы (за исключением хрупких металлов как CuZn40Pb2),
– лёгкие металлы с содержанием кремния меньше 5 %.

Как правильно нарезать резьбу в металле

Нарезание резьбы в металле — это процесс, с которым каждый из нас хоть однажды сталкивался в своей жизни. Даже если вы не работаете на производстве, где существует необходимость в производстве новых запчастей и ремонте техники, данный навык вполне может пригодиться вам и в бытовых условиях. Это может быть ремонт автомобиля, системы отопления, мебели или бытовой техники, где резьбовое соединение будет играть необходимую роль. В случаях производственных предприятий, где есть необходимые сверлильные и токарные станки, нарезать резьбу не составит особого труда, а вот в домашних условиях подобная работа может вызвать ряд определенных затруднений, так как требует наличия определенной сноровки и соответствующего инструмента.

С чего следует начинать нарезать резьбу

С самого начала следует учесть, что процесс нарезания резьбы в металле довольно трудоемкий и кропотливый, здесь нельзя допускать ошибок. Но для мужчины, привыкшего всё делать самому, это не вызовет сложностей, поэтому вперед к новым свершениям. До того, как приступить непосредственно к нарезанию внутренней резьбы, необходимо позаботиться о наличии инструментария, приспособлений к нему и смазывающих материалов, всё это может существенно облегчить ваш труд. Для нарезания внутренней резьбы необходимы следующие инструменты:

  • метчики различных размеров;
  • вороток для плотной фиксации;
  • инструментальные тиски, необходимые для зажима заготовки;
  • любой вид механической смазки, снижающий трение между металлом.

Предоставим услугу по нарезки резьбы в металле на:

  • координатно-пробивном прессе (автоматически с использованием специального инструмента);
  • фрезерном станке(автоматически при помощи машинного метчика, резьбофрезы, лерки);
  • токарном станке (автоматически при помощи машинного метчика или лерки);
  • сверлильном станке (автоматически при помощи метчика и лерки)
  • вручную (метчик или лерка)

Зубонарезные работы
цена от 6000 руб.
Фрезерные работы
цена от 6000 руб.
Токарные работы
цена от 6000 руб.

Разновидности резьбы и принципы ее нарезки

Приступая к работе, следует учесть, что резьба может быть двух различных типов: метрическая и трубная, кроме этого следует уделить внимание такому параметру как шаг резьбы, расстояние между ближайшими прорезями. Для каждого вида резьбы предусмотрены определенные виды метчиков. В трубах резьба нарезается с использованием специальных плашек, ее размер измеряют, чаще всего в дюймах, а вот метрический вид резьбы принято измерять в миллиметрах, при этом диаметр отверстия должен максимально точно соответствовать будущему резьбовому размеру, с небольшим допуском на погрешность. Когда вы имеете под рукой всё необходимое можно приступать к непосредственному нарезанию резьбы.

Необходимость точного измерения

Внутренняя резьба нарезается гораздо сложнее внешней, здесь необходимо точно определить диаметр отверстия, предназначенного под нарезание резьбы, а при необходимости и самостоятельно просверлить его. В том случае если оно окажется меньше необходимого, вы рискуете сломать метчик, а ели оно окажется больше необходимого размера, то резьба выйдет прослабленной, и, как результат получившееся соединение не будет отличаться достаточной надежностью. Существует определенное правило, согласно которому размер диаметра просверленного отверстия должен быть равен разнице показателей будущего диаметра резьбы и ее шага. После того, как вы определились с диаметром, для выяснения которого вам может пригодиться измерительный инструмент штангенциркуль, следует переходить к непосредственному сверлению.

Основные правила при сверлении

Сверло следует располагать максимально близко к вертикальному положению в отношении к заготовке, образовывая угол 90 градусов, вхождение метчика в неровно просверленное отверстие, может также закончиться его поломкой, так как он сделан из очень крепкого, но хрупкого материала. После того как отверстие готово, следует вставить метчик в вороток и медленно и плавно начать нарезать резьбу. Сделав полный оборот, необходимо повернуть вороток назад на половину оборота, то есть 180 градусов.

Разновидности метчиков и правила их использования

Метчики выпускаются нескольких видов, существуют варианты для черновой и чистовой нарезки резьбы. Черновой метчик имеет конструкцию, которая снимает приблизительно 75% стружки, то есть для чистовой обработки остается всего 25%. Выполнять нарезание внутренней резьбы следует начинать с черновой обработки, и лишь после этого проходить метчиком для окончательной чистовой обработки. Еще одним важным аспектом является смазывание метчика машинным маслом, или другим смазывающим материалом, что уменьшит трение при резьбе, и нагрузку на метчик. Принцип нарезки, чередующий метод заворачиваем, а затем отворачивает, также снижает нагрузку, метчик не будет заклинивать, а полученная резьба будет лучшего качества.

Резьба на тонколистовом металле

Sergei K

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Сообщения

Snake 60

Автор: Snake 60 · Опубликовано: 1 час назад

@tiomat Вы видно плохо поняли где нужно поменять данный параметр По умолчанию. Попытался объяснить на видео для толщины. Тоже самое сделайте для стиля. https://cloud.mail.ru/public/vxM7/FoZKHcN72

Snake 60

Автор: Snake 60 · Опубликовано: 2 часа назад

@pps270391 Макрос нашел, переделал его под 3 свойства, вроде бы всё работает. (во вложении) Свойства пишет на вкладку Настройки, если нужна запись на вкладку Конфигурации — пиши, подправлю. copy-material-custom-properties.swp

Snake 60

Автор: Snake 60 · Опубликовано: 3 часа назад

@pps270391 Полагаю, что стандартных формул нет для вывода данных свойств. На просторах инета встречал макрос который считывает эти свойства и переносит в свойства детали — если актуально могу поискать.

Автор: Killerchik · Опубликовано: 4 часа назад
Тут операторы по советам бывалых и похлеще проблемы решали. Но не с таким подходом.
Автор: Anat2015 · Опубликовано: 5 часов назад

Думаю, это оператор, ищет магические числа для устранения проблемы. Тут сервис нужен, или толковые электронщики.

Автор: pavalax · Опубликовано: 6 часов назад

Доброго вечера. Дублирую неоднократную здесь просьбу — мануал на 124 на русском. Английская версия скачана, как и на 128 и есть затёртая до дыр ксероксная копия с отсутствием трети листов. Базовая инфа знакома — хотелось бы освоить полный функционал этой стойки. Новичок. Если возможно, скиньте русский мануал на 124 на pavalax@yandex.ru. С уважением.

Автор: Eng.Destructor · Опубликовано: 7 часов назад

Подскажите, как решить такую проблему: Работаем приводным инструментом(фрезеровка квадрата) в оси С генерируется такой код: N100 G21 N110 T0101 N120 M60 N130 G0 G54 X0. Z5. (G28 H0.)Нужно добавить N140 C0. N150 M08 N160 G97 S1000 M63 P2 N170 G12.1 N180 X0. C70.711 (если ускоренное то G1 F200 ±) N190 Z2. N200 G98 G1 Z0. F5. N210 X141.421 C0. F10. N220 X0. C-70.711 N230 X-141.421 C0. N240 X0. C70.711 N250 Z2. F5. N260 G0 Z5. (если ускоренное то G1 F200 ±) N270 G13.1 N280 M09 N290 G28 U0. W0. H0. M65 N300 M30 нужно добавить команду между 120 и 130 строкой. Система(Fanuc TF) не допускает ускоренное перемещение по G0 когда включено G12.1, нужно менять на G1 с повышенной скоростью(?)

Как сделать резьбу в тонколистовом металле? Заклепка-гайка

Оцинкованные, окрашенные порошковой краской стальные листы широко применяются в современном строительстве. Особо популярны, как в частном секторе, так и в промышленном, профилированные листы. Они применяются для устройства кровли, стен зданий, заборов и довольно часто возникает потребность получить в таком листе резьбу. Как это сделать? Ранее единственным надежным способом было приварить гайку. Для таких целей даже выпускаются специальные гайки, которые так и называются — приварные. Но сегодня есть и другой крепеж, который решит такую задачу — заклепка-гайка Заклепки-гайки — прогрессивный крепеж. Им характерна многофункциональность. Это можно понять из названия, которое включает два, по сути, абсолютно разных крепежа — “гайка” и “заклепка”.

Назначение

Заклепки-гайки предназначены для скрепления тонких листов металла, другого подобного материала с получением в точке соединения метрической внутренней резьбы. Конечно же, можно использовать заклепку-гайку и просто для получения резьбы в тонколистовом металле.

заклепки

Конструкция

Конструктивно заклепка-гайка (частые названия “гайка для клепки”, “клепальная гайка”) состоит из 3-х основных частей — головки, деформируемой части, недеформируемой части с внутренней резьбой. Форма тела заклепки может быть как круглой, так и шестигранной. Головка является опорой заклепки-гайки с лицевой стороны. Она может иметь разную форму и подбирается в зависимости от конкретных требований. Наиболее популярны сейчас метизы с плоской и потайной головкой. При повышенных требованиях к эстетике соединения можно использовать крепеж с уменьшенной головкой. Деформируемая часть — она расположена посредине заклепки — имеет уменьшенную толщину. Может быть по наруже гладкой или с насечкой (рифленой). В процессе монтажа она сжимается и образует буртик с обратной стороны основания. Часть с внутренней резьбой выполняет несколько функций. В процессе монтажа в нее ввинчивается мундштук заклепочника, а после установки в нее можно вкрутить нужный крепеж — винт, шпильку, болт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *