В мире металлообработки существует множество способов придать листовому материалу нужную конфигурацию, но не все они одинаково эффективны, когда речь заходит о создании бортов, фланцев и усиливающих элементов. Одна из ключевых операций, без которой невозможно представить современное производство это отбортовка . Данный технологический процесс активно применяется в автомобилестроении, авиации, строительстве и производстве бытовой техники. В этой статье мы подробно разберём, что представляет собой отбортовка , какие её виды существуют, где она применяется и почему эта операция считается одной из самых востребованных в листовой штамповке.
Что такое отбортовка и зачем она нужна
Согласно техническому определению, отбортовка это процесс образования невысоких бортов вокруг предварительно пробитых отверстий или по краю полых деталей, производимый за счет растяжения или сжатия материала - 3 . Если говорить более простым языком, это операция, при которой плоский край металлической заготовки или кромка отверстия отгибается под определённым углом, создавая дополнительный элемент борт.
Зачем же нужна отбортовка ? Основных целей несколько:
• Повышение жёсткости конструкции . Отбортованный край листовой детали значительно увеличивает её прочность на изгиб это тот же принцип, по которому гофрированный лист прочнее плоского.
• Подготовка к соединению . Отбортовка позволяет создавать фланцы для последующего болтового или сварного соединения деталей. В трубопроводной арматуре это особенно актуально: сформированный на конце трубы борт позволяет использовать свободные фланцы вместо приварных, что экономит до 40% времени по сравнению с традиционными сварными соединениями - 10 .
• Улучшение геометрических характеристик . Отбортовка придаёт изделию законченную форму, делает его более эргономичным и безопасным (острые края загибаются).
Виды отбортовки: внешняя и внутренняя
В промышленности различают два основных типа этой технологической операции. Первый отбортовка внешнего края плоской листовой заготовки. Это процесс, при котором край заготовки сгибается или отклоняется под определённым углом - 1 . Такая операция широко применяется при изготовлении крышек, панелей, днищ ёмкостей и других изделий, где требуется усилить периметр детали.
Второй тип отбортовка отверстий . Здесь бортик создаётся не по внешнему контуру, а вокруг предварительно пробитого или просверленного отверстия. Эта разновидность особенно востребована при производстве труб, фитингов, автомобильных кузовных деталей. Существуют даже специальные инструменты, позволяющие одновременно сверлить и отбортовывать отверстия в трубах без предварительной подготовки это повышает производительность процесса в три раза - 7 .
Как материал влияет на процесс отбортовки
Один из ключевых вопросов при планировании отбортовки выбор материала. От его свойств напрямую зависят усилия, которые необходимо приложить для деформации, и конечное качество изделия. Научные исследования в этой области показывают, что поведение разных материалов при отбортовке существенно различается.
В одном из недавних экспериментов моделировалась отбортовка внешнего края листовой заготовки толщиной 1 мм под углом 90°. Сравнивались два материала: сталь и алюминиевый сплав. Результаты оказались показательными: для штамповки стали требуется значительно большее усилие примерно на 20% выше, чем для алюминиевого сплава - 1 . Это объясняется различиями в физических и механических свойствах материалов.
На практике это означает, что при выборе метода отбортовки нужно учитывать:
• Для стали потребуется более мощное оборудование
• Для алюминия процесс менее энергоёмкий
• Угол отбортовки и допустимая толщина стенки зависят от марки материала (например, для труб из стали 10 угол отбортовки может составлять 90°, а для стали 20 только 60° - 8 )
Оборудование и инструменты для отбортовки
Для выполнения отбортовки разработано множество приспособлений от ручных инструментов до автоматических станков. Рассмотрим основные категории.
Для листового металла широко используются зиговочные машины. Например, модель METALMASTER ETZ 12 предназначена для зиговки, отбортовки и формовки кромок листовой стали толщиной до 1.2 мм - 4 . Такие машины имеют электрический привод, что значительно облегчает работу и повышает производительность.
Для труб и полых деталей существуют специализированные фланжировочные станки. Технология T-DRILL, например, позволяет формировать борт на конце трубы, чтобы затем использовать свободный фланец
