Содержание

Инструмент для проделывания отверстий в металле

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.

Пробойники-дыроколы: виды инструмента для пробивки отверстий

В сфере ремонта и строительства, а также в быту и на производстве часто появляется потребность в создании круглых дыр в тех или иных материалах. В большинстве случаев для этой цели применяется обыкновенный дырокол, что продается в магазине канцелярских принадлежностей, однако это приспособление не подходит для абсолютно ровной поверхности. Случается такое, что отверстие необходимо создать в центре листа, а не с какого-либо края, да и электрическая дрель не всегда позволяет решить такую задачу.

На помощь тут приходит более практичное средство — пробойник, делающий отверстия практически в любом из существующих материалов.

Назначение и особенности

Пробойник-дырокол — это заостренная трубочка из прочного металлического сплава, приставив которую к материалу и ударив по ней можно создать отверстие с ровным круглым контуром. Приспособление можно сделать и самостоятельно из какой-нибудь трубки. Главное — у нее должны быть острые края.

Существует и многослойная разновидность инструмента для пробивки отверстий в металле, с помощью которого можно делать цилиндрические и конические отверстия в элементах. Это приспособления называется зенкер-пробойник, так как в нем объединена пара функций:

наконечник (пуансон) с заостренной поверхностью пробивает нужное отверстие;
установленное лезвие позволяет расширить отверстие, чтобы оно достигло необходимого диаметра.

Кроме того, инструмент дает возможность не только сделать диаметр сделанного отверстия больше, но и повышает качество самой работы. Обработка механическим способом предполагает высокую мощность, иначе операция будет выполнена недостаточно точно. «Голыми» руками работать трудно, потому для этой цели могут использоваться станки:

фрезерные;
токарные;
агрегатные.

Обыкновенный пробойник для резины включает в свою конструкцию режущую и калибрующую части, шейку и хвостик. Режущий элемент на инструменте находится под определенным углом, который зависит от обрабатываемого материала. К примеру, для материалов с высокой пластичностью угол варьируется от 15 до 20 градусов, для хрупких металлических сплавов — около 5 градусов.

Часть для калибровки характеризуется цилиндрической формой, на ней находятся специальные кромки, предназначенные для настройки и зачистки создаваемых отверстий. На самом конце этого элемента расположен маленький обратный конус, который предотвращает повреждение зубчиков.

Число зубьев в каждой разновидности разное и зависит от назначения. Они расположены равномерно для обеспечения максимально чистой обработки поверхности и увеличения эффективности.

Разновидности

Каждый вид материала должен обрабатываться специальным пробойником. Опытные мастера имеют в своем арсенале целый набор такого рода приспособлений. Их можно поделить на несколько разновидностей:

ручные;
пневматические;
гидравлические.

Ручной пробойник для металла имеет вид прочной трубки, которая заточена с конца. Нередко ручной инструмент оснащается удобной резиновой или пластиковой рукоятью с прокладкой. Пробивание ровной и гладкой поверхности обеспечивает заточенная кромка и наконечник. С применением такого дырокола нельзя сделать отверстия в толстом металле или бетоне, зато он прекрасно подходит для обработки картона, резины, натуральной и искусственной кожи, ДВП, ДСП и мягкой ткани.

Пневматическая разновидность пробойника нуждается в подключении к особому механизму, а иначе без силового агрегата инструмент не будет работать. У этого приспособления есть некоторые особенности. Его конструкция включает в себя удлиненный конический хвостик. Этот дырокол позволяет обрабатывать металл, бетон и другие крепкие материалы, потому для производства пневмопробойников используется высокопрочная сталь. Кроме того, заточка этого инструмента отличается высочайшим качеством.

Гидравлический тип пробойника, помимо главного режущего элемента, обладает гидравлическим приводом, потому с его помощью получается максимально качественные и ровные отверстия, а сама работа проходит намного быстрей и комфортней.

В приспособление также встроен регулятор, позволяющий контролировать диаметр и глубину пробивки. Так как гидравлический дырокол является самым механизированным устройством этого класса, его можно применять для обработки тяжелых и прочных материалов. Такое приспособление подходит для созданий отверстий даже в плинтусах из бетона и толстых металлических сплавах. Для производства пробойников гидравлического типа берется самый прочный вид стали, что делает создаваемые ими отверстия очень ровными и гладкими.

Особенности применения

По назначению дыроколы могут быть для отверстий или насечек. По характеру конструкции они бывают сборными и цельными. Инструмент ручного типа, предназначенный для создания насечек, применяется следующим образом.

На боковую поверхность рукояти приспособления выставляется головка. Делается это обычным поворотом до щелчка.

Материал, в поверхности которого предстоит сделать отверстие, рекомендуется уложить на поверхность древесины или другого «неметаллического» материала. Просечку нужно вставить вертикально под прямым углом к обрабатываемой поверхности, затем по концу рукояти наносить мощный удар киянкой или молотком.

В общем, пробойник — это очень полезный инструмент, который должен быть у каждого домашнего умельца.

Что нужно знать о сверлении отверстий в металле

Закрепить металлический лист или деталь можно с помощью разнообразных крепёжных элементов. Однако для них нужно сделать дырки. Сверление отверстий в металле требует от человека использования специальных инструментов. Чтобы провести работу без затруднений, нужно уметь выбирать оборудование и работать с заготовками разного размера.

Сверление отверстий в металле

Типы оборудования

Сверление начинается с подготовки инструментов для работы. Делать дырки можно с помощью шуруповёрта, дрели или специального сверлильного станка.

Чтобы сделать дырку, необходимо подобрать соответствующее оборудование. Для металлических заготовок нужно выбирать специализированную оснастку, которая подходит именно для этого материала. Связано это с тем, что оборудование для дерева, бетона или керамической плитки имеют разную заточку и форму. Оснастка для металлических изделий маркируется буквами HSS.

Рабочая часть инструмента покрывается нитрид-титановым покрытием, которое увеличивает их прочность и износоустойчивость. Для твердых сталей используется другая оснастка, которая обозначается P18. Прочность инструмента увеличивается при добавлении в его состав кобальта. Пример маркировки — Р6М5К5.

Чтобы сверлить легированную сталь, используются сверла, у которых наконечник изготовлен из твердого сплава. С их помощью можно сверлить любые металлические заготовки, однако из-за высокой цены это не рентабельно.

Когда отверстие сделано, можно подобрать сверло под резьбу. Его диаметр будет зависеть от используемой ранее оснастки. Чтобы делать дырки разного диаметра в металлических листах малой толщины, можно использовать конусные сверла.

Можно ли сверлить сверлом по бетону?

Часто возникают ситуации, когда на строительной площадке сложно найти инструмент для сверления металлических изделий, но есть оснастка для работы с бетоном. Делать отверстия большого диаметра или в толстых металлических листах сверлами по бетону нельзя. В противном случае можно сломать оснастку или повредить обрабатываемую поверхность.

Как сверлить ступенчатым сверлом?

В продаже можно встретить ступенчатые конструкции для создания отверстия в металле различных диаметров. На одной оси закрепляется несколько свёрл разного диаметра. Они предназначены для создания дырок разного размера в тонколистовом металле. При работе нельзя торопиться и сильно давить на рукоять дрели.

Можно ли сверлить победитовым сверлом?

Любой мастер отделочных работ скажет, что сверление металла оснасткой из победита недопустимо. Победитовые сверла предназначены для твердых и, одновременно с этим, хрупких материалов. К ним относится натуральный камень, кирпич, бетон. При попадании в металл, сверло будет биться о поверхность и повреждать её, однако дырки не будет.

Победитовые сверла

Чем сверлить отверстия большого диаметра?

Сверление больших отверстий в металле требует использования соответствующей оснастки. Провести работу можно несколькими способами:

Коронка для металлических поверхностей. Представляет собой окружность требуемого диаметра с заточенными краями. По центру располагается сверло, которое пробивает металл. Далее на малых оборотах электродвигателя коронка делает отверстие выбранного диаметра. Во время проведения работ нужно использовать принудительное охлаждение острых краёв коронки и обрабатываемой поверхности.
Многоэтапная операция. Подразумевает под собой использование нескольких свёрл по металлу разного диаметра. Начинается работа с оснастки самого малого диаметра и увеличивается по мере сверления.
Конусообразная оснастка (ступенчатая). Предназначена для работы с тонколистовым металлом.

Строители рекомендуют использовать коронки. Однако при работе с ними требуется не повышать оборотов и следить за тем, чтобы все зубья, идущие по окружности, были целыми.

Как не затупить инструмент?

Инструмент тупится, поскольку перегреваются во время работы. Чтобы сохранить заточку, сверление следует проводить на низких оборотах. Не нужно зажимать кнопку включения инструмента до конца. При сверлении толстых заготовок нужно использовать охлаждающие жидкости или пасты.

Если охлаждающей смазки нет, вместо неё можно использовать машинное масло. Охлаждающая жидкость сохраняет инструмент от перегрева, уменьшает трение.

Как правильно сверлить металл?

При включении инструмента сверло может соскальзывать в сторону, что мешает сделать дырку в выбранном месте. Справиться с этой проблемой можно с помощью керна. Это металлический цилиндр, один конец которого имеет острую часть. Необходимо приложить острое окончание к разметке и ударить по тыльной стороне керна молотком. На металле останется насечка, по которой сверлится дырка.

Сверление толстых заготовок

Не многие начинающие мастера знают, как просверлить отверстие в металле большой толщины. Глубокое сверление сложнее обычного. На производстве оно проводится с помощью токарных станков. В них заготовка закрепляется в подвижном шпинделе, который её вращает.

Если возможности использовать промышленное оборудование нет, можно просверлить глубокое отверстие с помощью дрели. Для этого нужно приобрести специальные направляющие для электроинструмента. Дополнительно требуется использовать машинное масло для охлаждения. В процессе работы нужно периодически останавливаться, чтобы вычистить стружку и дать ему остынуть.

Как сверлить дрелью?

Сверление металла дрелью предполагает соблюдение некоторых рекомендаций:

Для изготовления отверстия понадобится электродрель, керн, молоток, машинное масло и защитные очки.
Изначально сделать разметку.
Надеть защитные очки.
При малом давлении на дрель нужно выбрать положение малых оборотов и начать работу.
Нельзя забывать поливать обрабатываемое место с оснасткой охлаждающей жидкостью.

При соблюдении технологии и использовании качественных инструментов можно делать отверстия разного диаметра и глубины. Чтобы сверлить ровные отверстия или точно выбирать глубину, можно использовать устройство, которое называется «ограничитель глубины». Оно закрепляется на электродрель и настраивается под нужную глубину.

Сверление металла дрелью

Как сверлить шуруповертом?

Сверлить металлические заготовки можно не только с помощью промышленного оборудования или электродрели, но и используя аккумуляторный шуруповерт. Этот электроинструмент обладает малой мощностью. Из-за этого он подойдёт для сверления дыр небольшого диаметра и глубины.

Сверление выполняется с помощью промышленного оборудования и электроинструментов. Важно правильно выбирать оснастку, и учитывать глубину, диаметр отверстия. Чтобы оснастка служила дольше, следует использовать охлаждающую жидкость. Сверлить нужно перпендикулярно, чтобы избежать порчи заготовки, инструмента.

Виды и модели ручных пробойник для круглых отверстий

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?

Устройство и назначение пробойников

Классический пробойник – это инструмент в виде трубки, с остро заточенной рабочей поверхностью. Это основное требование конструкции: чем меньше площадь контакта с изделием, тем проще делать отверстия. Такое приспособление можно сделать своими руками при условии наличия материала достаточной крепости и набора трубок различного диаметра.

Существуют усовершенствованные модели, оснащенные функцией зенкерования. Рабочий цикл таких приспособлений состоит из двух этапов:

Заточенный наконечник пробивает отверстие.
Специальные лезвия расширяют проем до заданного размера.

Зенкерование – процесс механической обработки, точность которого достигает десятых долей миллиметра. Выполнение подобных работ вручную практически невозможно ввиду необходимости чрезмерного давления на деталь. В качестве рабочего привода используют различные металлообрабатывающие станки.

Тип отверстия зависит от формы рабочей части пробойника. Например, для круглого отверстия понадобится бита с коническим наконечником.

Техника безопасности

При работе с приспособлением нужно помнить о своей безопасности:

Прежде чем приступить к работе, нужно проверить у всех элементов крепление.
Глаза должны быть защищены от стружки очками.
Одежда не должна способствовать попаданию во вращающие элементы.
Сверло должно вращаться в момент приближения к материалу, это препятствует его быстрому затуплению.
Следует учитывать при работе, что твёрдость материала сверла должна быть выше, чем твёрдость материала заготовки.
Нужно по возможности использовать балеринку с защитной решёткой.

Виды пробойников

Тип и конструкция пробойника зависят от характеристик рабочей поверхности. Очевидно, что приспособление для проделки отверстий в коже не справится с прочной листовой сталью. Опытные мастера предпочитают приобретать наборы инструментов, которые включают в себя все необходимое для проделки отверстий в различных материалах.
Производители предлагают три вида пробойников:

Пневматические. Как следует из названия, данная разновидность использует сжатый воздух в качестве приводной силы. Он генерируется компрессорами, мощность которых зависит от поставленных задач. Воздушная магистраль присоединяется в том месте, где у ручных пробойников находится защитная насадка. Мощности компрессора достаточно для пробития отверстий в твердых поверхностях, включая бетон и сталь. Стоимость набора по сравнению с ручными просечками гораздо выше, поскольку рабочая часть изготавливается из высокопрочной стали.

Гидравлические. Этот тип привода считают наиболее производительным. В качестве вспомогательного механизма могут использоваться ручные агрегаты, действующие по принципу автомобильного домкрата. Для сложных работ используют электрические маслостанции, способные создать высокое давление. Практически все гидравлические пробойники оснащены специальным механизмом, регулирующим глубину проникновения.

Револьверный дырокол

Для оплетки чаще используется пробойник для кожи револьверного типа. Он очень напоминает клещи для просечки металла, только на головке расположен барабан с шестью заточенными конусами разных размеров от 1,4 до 5 мм. Заготовка из кожи зажимается между пуансоном и наковальней, ручки сжимаются, и получается отверстие заданного диаметра.

Профессиональные дыроколы выполняются из нержавеющей стали с латунной наковальней и снабжаются раскрывающей пружиной и сменными стальными пробойниками с пожизненной гарантией. Правда, для разных моделей существуют ограничения по толщине пробиваемого материала.

Особенности пробойников по металлу

Приспособления для круглых отверстий в металле обладают рядом особенностей. Основное отличие от прочих моделей – использование специального инструментального сплава, который продлевает срок службы инструмента в тяжелых условиях.

Специальная обработка контактной части инструмента позволяет добиться высокой твердости по Роквеллу. Для отдельных моделей этот показатель достигает 60 HRC.

Неопытные мастера избегают работы с рассматриваемыми инструментами, предпочитая использовать дрель. Однако ее использование невозможно при выполнении особо точных работ: обратный ход сверла обязательно повредит внутреннюю часть просверленного элемента. Кроме того, деформация поверхности может привести к заклиниванию сверла и выходу из строя сверлильного аппарата. Стружка и заусенцы, образующиеся в процессе сверления, могут нанести травму работнику.

Помимо ручного инструмента, применение которого не отличается высокой производительностью, на металлообрабатывающих предприятиях активно используют следующие механизмы:

комбинированные пресс-ножницы;
прессы с системой ЧПУ;
установки для координатной пробивки металла.

Расчет необходимого усилия пробивки

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.

Советы по работе с инструментом

По своей конструкции пробойники отверстий в металле делятся на два типа:

Цельные.
Сборные.

Для использования не требуется обладать особыми навыками, достаточно потренироваться на поверхностях, которые не жалко повредить.

Рабочий процесс выглядит следующим образом:

При использовании сборных приспособлений необходимо установить просечку требуемой величины. Для фиксации насадки ее поворачивают по часовой стрелке до упора. Демонтаж происходит в обратном порядке.
Обрабатываемую деталь необходимо установить на неметаллическую поверхность для свободного прохождения просечки. Лучше всего использовать деревянные бруски. Подставка должна прочно прилегать к просекаемой поверхности. Работать с деталью, находящейся в неустойчивом положении, запрещено.

При использовании деревянных материалов в качестве подложки обратите внимание на наличие сучков и прочих дефектов древесины. Они могут изменить направление движения просечки и вывести ее из строя.

Просечка устанавливается на рабочую плоскость под прямым углом. После этого по защитной насадке наносят сильный удар молотком.

Этап 1: определение марки стали

Отобрав отслужившие свой век инструменты (надфили, напильники, рашпили, косы и т. п.), прежде всего следует определить, из какой марки стали они изготовлены. Чтобы круг поисков был как можно более ограниченным, следует знать, из каких видов стали изготавливается тот или иной инструмент. Так, напильники могут быть изготовлены как из инструментальной углеродистой стали (У10, У11, У12, У13), так и из легированной (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Об этом можно узнать из перечня инструментов, приведенного ниже. Напильники, представленные в ассортименте КовкаПРО, изготовлены из высоколегированной стали твердостью 64-66HRC

Изделия из инструментальной и легированной стали:

Напильники — У10, У11, У12, У13, ШХ6, ШХ9, ШХ15 Надфили — У10, У11, У12 Рашпили — У7, У7А Шаберы — У10, У12 Стамески, долота — У7, У8 Метчики — У10, У11, У12, Р9, 9ХС, Р18 Сверла по дереву — 9ХС Сверла по металлу -Р9, Р18 Развертки – Р9, Р18, 9ХС Фрезы – Р9, Р18 Зубила, отвертк – У7А, У8А, 7ХФ, 8ХФ Пробойники – У8, У8А Кернеры – У7А, 7ХФ, 8ХФ Швейные иглы- У7А, У8А Пилы-ножовки – У8ГА Полотна лучковой пилы – У8ГА, У10 Ножовочные полотна – У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А, У11, У12 Ножницы по металлу – У12А Молотки и кувалды – У7, У8 Топоры – У7 Косы, серпы – У7, У8 Вилы, зубья (клевцы) – У7, У8 грабель Кузнечные инструменты – У7, У8

Вместо циркуля

Школьный циркуль может пригодиться и в домашней мастерской, вот только радиус его действия невелик. А если надо начертить окружность большого диаметра?

Простой способ — сделать это с помощью веревки, гвоздя и карандаша. Гвоздь осторожно вбивается в заготовку, веревка закрепляется на нем одним концом, а на другом конце закрепляется штифт. Длина веревки определяет радиус очерчиваемого круга. Единственное условие — на всем пути карандаша веревка должна быть туго натянута. Тогда расстояние от центра (гвоздя) до окружности на всех участках разметки будет одинаковым.

Полоска картона или рейки

Не менее простой, но более надежный способ — использовать вместо веревки полоску картона или, что еще лучше, деревянную планку. В этой планке (полоске) просверлите два отверстия — одно, поменьше, для гвоздя, другое, побольше, — для карандаша. Расстояние между их кончиками должно соответствовать радиусу желаемого круга. Остается только установить в нужном месте гвоздь и повернуть планку вокруг оси.

Два заточенных гвоздя и деревянная планка либо полоска плотного картона могут заменить циркуль.

Шаблоны

Рюмки, чашки, тарелки, кастрюли или формы для выпечки — в любом хозяйстве найдется немало предметов круглой формы, которые могут быть использованы для разметки круга. Если вы что-либо мастерите и решили придать своему изделию округлую форму, то посмотрите вначале, нет ли среди предметов домашней утвари подходящего шаблона. Для верности отберите несколько предметов и отнесите в мастерскую. Там вы сможете сразу примерить их на заготовке и определить, что более всего подходит. После некоторой тренировки вы сможете делать закругленные линии из нескольких круглых предметов с различным радиусом. Дуги круга можно рисовать последовательно, либо проводить мостики-переходы между отдельными дугами.

Предварительный чертеж

Прежде чем пытаться вычерчивать кривую на заготовке, спроектируйте ее на большом листе бумаги или куске гофрированного картона. Только после того, как будет достигнут удовлетворительный по всем позициям результат, можете вырезать из бумаги шаблон и сделать по нему разметку на заготовке.

Круги и фрагменты круга вы можете начертить с помощью чашки или тарелки, просто обведя их карандашом.

Как производится пробивка отверстий в металле?

Статьи
Новости

Подписаться на наши статьи

Пробивка отверстий и перфорация листового металла или труб – задача достаточно востребованная. На сегодняшний день существует несколько способов ее решения, различающихся используемым оборудованием и технологиями, которые, в конечном счете, влияют на качество и точность выполненной работы.

В данном материале мы рассмотрим актуальные методы и расскажем об оборудовании, с помощью которого осуществляется пробивка.

Использование

При производстве различных деталей, декоративных панелей и других металлоизделий нередко требуется произвести не только фигурную резку и загиб, но и осуществить перфорацию. Чаще всего она необходима для крепления элементов конструкции, но в ряде случаев является исключительно украшением.

В зависимости от требований к внешнему виду и использованию готового изделия выбирается метод перфорации. В случае использования тонколистового металла толщиной от 0,5 до 4 миллиметров самым эффективным способом является пробивка на специальном станке.

Виды оборудования

Несмотря на то, что все используемое оборудование представляет собой механизмы, условно можно выделить ряд «ручных» инструментов, то есть тех, что требуют постоянного присутствия человека. К ним можно отнести механические, пневматические или гидравлические прессы и пресс-ножницы.

Также существуют и автоматизированные системы с ЧПУ, например, револьверные координатно-пробивные прессы. На основе работы данной установки мы и рассмотрим технологический процесс.

Автоматизированный процесс

Станки с ЧПУ позволяют минимизировать затраты человеческих сил и времени. Непосредственно перед началом изготовления в них вносится программа, согласно которой будет производиться перфорация. Она содержит точные координаты центров отверстий и информацию об их форме и размерах.

Дело в том, что револьверный координатный пробивной пресс снабжен специальным барабаном, в котором закреплены различные твердосплавные пробойники – пуансоны. Они различаются не только диаметром, но и формой. В процессе выполнения программы производится автоматическая смена пуансона, что позволяет быстро проделать все необходимые отверстия, не останавливая работу. Также станок может похвастаться высочайшей скоростью: он способен произвести до 1500 отверстий в минуту.

Сам процесс достаточно прост. Он начинается с размещения листа на столе, которым оснащен станок. Металлическая заготовка надежно закрепляется зажимами.

Производится запуск, начинается выполнение программы. Упомянутые ранее зажимы осуществляют автоматическое перемещение заготовки. По заданным координатам сперва производится опускание прижимного кольца, обеспечивающего жесткую фиксацию металла по периметру прорубки, а затем – резкий удар пуансона, находящегося внутри него.

Пробойник, опускаясь, сперва продавливает металл примерно до половины толщины листа, а затем выдавливаемая часть прорывается по периметру и отделяется от основной заготовки.

Оснащение барабана поворотным инструментом открывает дополнительные возможности по резке контуров различных форм.

Подобный станок позволяет производить ряд других действий с металлом:

пуклевку – продавливание элементов разных форм и создание вогнутых/выпуклых кромок,
формовку,
неполную пробивку.

Наглядно увидеть процесс работы револьверного пресса с ЧПУ можно на следующем видео:

Как можно заметить, присутствие человека во время работы не обязательно.

Ручной процесс

В отсутствие на производстве станка с ЧПУ пробивка отверстий в листе или трубе может осуществляться вручную – на пресс-ножницах. В целом, этот процесс мало отличается от автоматического режима.

На стол станка также кладется заготовка, но предварительно ее необходимо разметить, точно указав керном центр каждого отверстия. В дальнейшем положение заготовки вручную погоняется так, чтобы отмеченный центр был ровно напротив центра пунсона.

Далее запускается пресс, который, также как и в автоматизированном процессе, выдавливает внутреннюю часть металла. После этого операция по установке заготовки повторяется.

Ручной вариант существенно медленнее, но на небольших партиях это не так заметно. К тому же стоимость пресс-ножниц существенно ниже, чем станка с ЧПУ.

За работой данного станка можно понаблюдать далее:

Недостатки технологии

Как и любая другая технология, пробивка имеет ряд недостатков.

Предельные значения допустимых величин толщины заготовки достаточно малы.
При работе с листом, толщина которого приближается к максимально допустимой, возможно появление заусенцев и неровностей на кромке. Для их устранения требуется дополнительная обработка.
При прорубке могут возникать мельчайшие радиальные трещины, нарушающие структуру материала.

Все вышеназванные недостатки едва ли можно считать значительными. Это подтверждает огромная популярность данной технологии. Кроме того, автоматизированные станки обеспечивают высочайшую скорость работы и точность до 0,05 миллиметра, делая производство эффективным и надежным.

Пробивка отверстий и перфорация – в чем разница?

Нередко можно заметить, что пробивку отверстий называют перфорацией. Фактически, сам процесс выдавливания является лишь разновидностью перфорации, включающей и другие методы.

Например, пробивка отверстий в трубе с целью создания дренажа возможна далеко не на каждом прессе, поэтому ее могут выполнять:

сверлением – если требуемый диаметр меньше толщины материала,
фрезерованием – при невозможности использования пробивки и сверления,
лазером – при необходимости тонких работ. Диаметр отверстия, получаемого лазерным лучом может составлять десятые доли миллиметра.

Соответственно, используемый метод выбирается исключительно исходя из требований конечному продукту и техническому оснащению.

В заключение

Пробивка отверстий и перфорация металла являются столь популярными услугами не только за счет эффективности и скорости. Эти методы позволяют производить тысячи различных изделий.

Перфорированный металлический лист сочетает в себе легкость и прочность, что вкупе с различными защитными покрытиями делает его отличным исходным материалом. В качестве примера можно привести ряд наиболее популярных вариантов его использования:

в качестве декоративных архитектурных элементов,
в виде частей мебели,
как различные защитные кожухи и ограждения,
в качестве основных элементов рекламных конструкций,
в виде защитных решеток и фильтров для вентиляции.

Пробивка отверстий в металле: просто, быстро и доступно

Инструменты и оборудование для сверления металлов

Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.

Бытовые и промышленные дрели.
Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.
Портативные сверлильные станки.
Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).
Различные сверла по металлу.

Фотография №2: портативный сверлильный станок ECO.50-T на магнитном основании

Цены на координатную пробивку отверстий в металле

Формулы подсчета цены пробивки отверстий в листе не существует. Каждое предприятие устанавливает ее самостоятельно исходя из затрат. К ним относятся:

время на обработку одного листа и на подготовительные операции, предшествующие обработке;
количество и форма отверстий;
наличие готовой программы обработки или необходимость ее писать;
объем заказа (чем выше серийность, тем ниже цена за одно отверстие);
срочность заказа;
амортизация инструмента.

Стоимость пробивки одного отверстия обычно начинается от пяти рублей и может исчисляться десятками — в зависимости от сложности.

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту

В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.

Обычное сверление

Эта технология сверления металла знакома каждому.

Происходит разметка.
Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
Инструмент центрируют.
Высверливают сквозное или глухое отверстие.

Фотография №3: сверление металла в домашних условиях

Рассверливание

Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.

В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.

Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях

Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий

При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.

Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле

Наше предложение

предлагает услуги сверления металла любой сложности. Обращаясь к нашим специалистам, вы можете быть уверены в том, что все операции будут произведены на специальных сверлильных станках высокопрофессиональными рабочими. Наше оборудование позволяет осуществлять обработку любого металла и выполнять отверстия диаметром до 40 миллиметров. Кроме того, мы имеем партнерские отношения с ведущими профильными компаниями, а значит, всегда можем предложить альтернативные товары и услуги. Мы гарантируем сжатые сроки выполнения заказа и разумные цены на сверление отверстий в металле.

Стоимость наших услуг отражена в таблице на странице. Если ваш заказ является нестандартным, свяжитесь с нашим менеджером для уточнения нюансов его исполнения.

Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности

В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).

Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.

Технология глубокого сверления металла

Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.

Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.

Материал обрабатываемой заготовки	СОЖ
Нержавеющие и жаропрочные сплавы	Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Алюминий и сплавы на его основе	Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения
Никель	Эмульсия
Медь	Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Латунь	Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Цинк	Эмульсия
Бронза	Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Чугунное литье	Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Ковкий чугун	Эмульсия (3–5 %)
Легированная сталь	Смешанные масла
Инструментальная сталь	Смешанные масла
Конструкционная сталь	Смесь осерненного масла и керосина
Углеродистая сталь	Осерненное масло, эмульсия

Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости

Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.

Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.

Технология сверления толстых листов металла

Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.

Фотография №5: корончатые сверла по металлу

Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.

Технология сверления тонких листов металла

Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.

Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами

При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.

Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом

Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках

Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.

Используют верстаки с отверстиями.
Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.
Снижают скорость резания при завершении сверления.

Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла

Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках

Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.

Использование линеек, имеющихся на станках.
Установка на сверла втулочных упоров.
Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.

Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором

Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.

Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.

Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках

Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.

Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.
Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.
Просверливают полное отверстие.

Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.

Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.
Высверливается отверстие.

Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.

Подготавливается площадка.
Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.
Отверстие высверливается.

В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.

Пробивка отверстий в металле: особенности технологии

Наиболее подходящими для пробивки считаются листы металла толщиной не менее 0,5 и не более 4 мм. В отличие от перфорации пробивка труб не представляется возможной, и это связано с особенностями оборудования.
Как и при гибке, с заготовкой соприкасаются два элемента — матрица и пуансон. Последний играет роль пробойника, а матрица — подложки под лист, в которой имеются отверстия. Так как пробивка отверстий в листе относится к серийным производствам, главным требованием к пуансону и матрице считается износостойкость.