Формовка листового металла и изготовление кузовных панелей своими руками

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

В этой ста­тье мы подроб­но рас­смот­рим про­цесс фор­мов­ки листо­во­го метал­ла, кото­рый необ­хо­дим для изго­тов­ле­ния пане­лей кузо­ва в усло­ви­ях неболь­шой мастер­ской. Так­же мы раз­бе­рём­ся в свой­ствах и харак­те­ри­сти­ках листо­во­го метал­ла кузо­вов авто­мо­би­лей, раз­но­вид­но­стях фор­мо­воч­ных стан­ков и руч­ных инстру­мен­тов для формовки.

Содер­жа­ние статьи:

Листо­вой металл совре­мен­ных автомобилей Свой­ства листо­во­го металла Штам­пов­ка листо­во­го металла Раз­но­вид­но­сти повре­жде­ний кузо­ва, тре­бу­ю­щих фор­мов­ки метал­ла и изго­тов­ле­ния ремонт­ных вставок Осно­вы рих­тов­ки пане­лей кузова Фор­мо­воч­ные станки Что нуж­но знать для нача­ла фор­мов­ки листо­во­го метала Основ­ные эта­пы фор­мов­ки листо­во­го металла Шаб­ло­ны Созда­ние рельеф­ных форм без станка Исполь­зо­ва­ние тер­мо­уса­доч­но­го дис­ка (shrinking disk) Рас­тя­же­ние и сжа­тие метал­ла для его закругления Руч­ная фор­мов­ка листо­во­го металла 3D-ска­ни­ро­ва­ние в авто­мо­биль­ной промышленности

Листовой металл современных автомобилей

В про­цес­се пре­вра­ще­ния исход­но­го метал­ла в то, что мы назы­ва­ем “листо­вым метал­лом”, участ­ву­ет мно­же­ство опе­ра­ций. Листо­вой металл, исполь­зу­е­мый для изго­тов­ле­ния авто­мо­биль­ных пане­лей и неко­то­рых несу­щих кон­струк­ций, пред­став­ля­ет собой слож­ную серию спла­вов, отно­ся­щих­ся к семей­ству ста­лей. Для дости­же­ния необ­хо­ди­мых харак­те­ри­стик в листо­вой ста­ли исполь­зу­ет­ся несколь­ко леги­ру­ю­щих ком­по­нен­тов. Наи­бо­лее важ­ным из них явля­ет­ся угле­род, кото­рый добав­ля­ет­ся в сталь в кон­цен­тра­ции от 0,1 до 1,4%. Кро­ме того, в них при­сут­ству­ют при­ме­си, остав­ши­е­ся после добы­чи метал­ли­че­ско­го желе­за из мине­раль­ной руды. Для про­ти­во­дей­ствия вли­я­нию при­ме­сей добав­ля­ет­ся неболь­шое коли­че­ство мар­ган­ца. Одна­ко коли­че­ство мар­ган­ца недо­ста­точ­но для изме­не­ния свойств ста­ли, поэто­му он не счи­та­ет­ся леги­ру­ю­щим эле­мен­том. Угле­ро­ди­стые ста­ли кро­ме угле­ро­да могут содер­жать: до 1,0% мар­ган­ца, до 0,3% крем­ния, до 0,05% серы, до 0,05% фосфора.

Когда-то тол­щи­на авто­мо­биль­но­го листо­во­го метал­ла состав­ля­ла 1,2 мм. Позд­нее ста­ла рас­про­стра­не­на тол­щи­на 0,8–0,9 мм, что всё ещё доста­точ­но для руч­ной фор­мов­ки и финиш­ной обра­бот­ки метал­ла. Одна­ко теперь мож­но встре­тить тол­щи­ну авто­мо­биль­ных пане­лей в 0,6 мм из высо­ко­проч­ной ста­ли. Эта тол­щи­на, конеч­но, вно­сит неко­то­рый вклад в облег­че­ние авто­мо­би­лей, но несёт в себе мас­су про­блем. Пер­вая заклю­ча­ет­ся в том, что спла­вы, исполь­зу­е­мые для изго­тов­ле­ния пане­лей из тон­кой высо­ко­проч­ной ста­ли, труд­но под­да­ют­ся фор­мов­ке в ремонт­ных ситу­а­ци­ях, посколь­ку они отно­си­тель­но твёр­дые (высо­ко­уг­ле­ро­ди­стые) и обла­да­ют очень малой эластичностью.

От тол­щи­ны метал­ла, с кото­рым вы рабо­та­е­те, во мно­гом зави­сит опти­маль­ный под­ход к ремон­ту и изго­тов­ле­нию ремонт­ных вста­вок. О тра­ди­ци­он­ных мето­дах обра­бот­ки метал­ла, вклю­ча­ю­щих обра­бот­ку кузов­ным напиль­ни­ком со сре­за­ни­ем тон­ко­го слоя метал­ла не может быть и речи, так как напиль­ни­ки обыч­но сколь­зят по высо­ко­уг­ле­ро­ди­сто­му метал­лу, а если и режут, то силь­но ослаб­ля­ют пане­ли или могут про­ре­зать их насквозь. Даже шли­фов­ка кру­гом с круп­ным абра­зи­вом может ока­зать­ся весь­ма непри­ят­ным заня­ти­ем, если не соблю­дать осо­бую осторожность.

Что же каса­ет­ся боль­шин­ства кол­лек­ци­он­ных ретро-авто­мо­би­лей, то у них более тол­стый, отно­си­тель­но мяг­кий металл кузо­ва. Он очень хоро­шо под­да­ёт­ся рих­тов­ке, свар­ке и финиш­ной обра­бот­ке. Точ­но так­же, при созда­нии цело­го кузо­ва с нуля, нуж­но выби­рать листо­вой металл, кото­рый наи­бо­лее при­го­ден для руч­ной фор­мов­ки и после­ду­ю­щей обработки.

Свойства листового металла

Физи­че­ские харак­те­ри­сти­ки ста­лей опре­де­ля­ют­ся мно­го­чис­лен­ны­ми тех­ни­че­ски­ми тер­ми­на­ми. К ним отно­сят­ся упру­гость, твёр­дость, пла­стич­ность, пре­дел теку­че­сти и т.д.

Наи­боль­ший инте­рес для нас пред­став­ля­ют такие свой­ства, как пла­стич­ность и упру­гость. Пер­вый тер­мин, пла­стич­ность, харак­те­ри­зу­ет спо­соб­ность ста­ли под дей­стви­ем дав­ле­ния (штам­па) не раз­ры­вать­ся, не трес­кать­ся и не раз­ру­шать­ся. Вто­рой тер­мин, упру­гость, свя­зан со спо­соб­но­стью ста­ли дефор­ми­ро­вать­ся и впо­след­ствии воз­вра­щать­ся в исход­ную фор­му без каких-либо изме­не­ний этой фор­мы. В обо­их слу­ча­ях клю­че­вым явле­ни­ем явля­ет­ся нали­чие или отсут­ствие так назы­ва­е­мо­го “упроч­не­ния”. Это явле­ние пред­став­ля­ет огром­ный инте­рес для тех, кто рабо­та­ет с листо­вым метал­лом. Оно заклю­ча­ет­ся в том, что при дефор­ма­ции листо­вой ста­ли (штам­пов­кой, слу­чай­ным уда­ром или молот­ком ремонт­ни­ка) про­ис­хо­дит изме­не­ние её кри­стал­ли­че­ской струк­ту­ры, в резуль­та­те чего она ста­но­вит­ся более твёр­дой и, сле­до­ва­тель­но, более устой­чи­вой к даль­ней­шим изме­не­ни­ям. Клас­си­че­ским при­ме­ром это­го явля­ет­ся демон­стра­ция на при­ме­ре скреп­ки, кото­рая вна­ча­ле пред­став­ля­ет собой кусок пря­мой про­во­ло­ки, а затем сги­ба­ет­ся в при­выч­ную фор­му. Одна­ко если попы­тать­ся выпря­мить один из изги­бов скреп­ки, взяв­шись за ее пря­мые участ­ки на рас­сто­я­нии 1 см от изги­ба и, то про­во­ло­ка не выпря­мит­ся пол­но­стью. Явле­ние упроч­не­ния (или пла­сти­че­ской дефор­ма­ции) име­ет реша­ю­щее зна­че­ние при про­ек­ти­ро­ва­нии и изго­тов­ле­нии авто­мо­биль­ных пане­лей из листо­во­го метал­ла. Участ­ки, в кото­рых штам­пы дефор­ми­ро­ва­ли листо­вой металл от его пер­во­на­чаль­но­го плос­ко­го состо­я­ния, обес­пе­чи­ва­ют необ­хо­ди­мую проч­ность пане­ли при про­ек­ти­ро­ва­нии кузо­ва. Таким обра­зом, фор­ма пане­ли кузо­ва оста­ёт­ся неиз­мен­ной и жёст­кой бла­го­да­ря пла­сти­че­ской дефор­ма­ции, про­изо­шед­шей в местах изги­бов, кан­тов и рас­тя­же­ний листо­во­го метал­ла. Пла­сти­че­ская дефор­ма­ция — это дефор­ма­ция, при кото­рой металл под дей­стви­ем внеш­них сил необ­ра­ти­мо изме­ня­ет, свою фор­му и раз­ме­ры, т. е. дефор­ми­ру­ет­ся без раз­ру­ше­ния и сохра­ня­ет новую фор­му и раз­ме­ры после пре­кра­ще­ния дей­ствия сил.

Штамповка листового металла

Штам­пов­ка (штам­по­ва­ние) листо­во­го метал­ла — это про­цесс пла­сти­че­ской дефор­ма­ции метал­ла с изме­не­ни­ем его фор­мы и раз­ме­ров. Металл зажи­ма­ет­ся по кра­ям до того, как штам­пы дефор­ми­ру­ют его. Если это­го не сде­лать, то металл будет втя­ги­вать­ся в штамп и смор­щи­вать­ся под дав­ле­ни­ем закры­ва­ю­щих поверх­но­стей штампа.

Листо­вая штам­пов­ка выпол­ня­ет­ся на про­мыш­лен­ном обо­ру­до­ва­нии, кото­рое осна­ща­ет­ся штам­па­ми необ­хо­ди­мой фор­мы. Для штам­пов­ки дета­лей, изго­тов­лен­ных из листо­во­го метал­ла, необ­хо­ди­мы пресс и сам рабо­чий орган тако­го обо­ру­до­ва­ния – штамп. В свою оче­редь рабо­чи­ми орга­на­ми штам­па явля­ют­ся мат­ри­ца и пуан­сон. Дефор­ми­ро­ва­ние обра­ба­ты­ва­е­мо­го листа как раз и осу­ществ­ля­ет­ся мат­ри­цей и пуан­со­ном, при их сбли­же­нии друг с дру­гом. Дви­га­ет­ся толь­ко верх­няя часть штам­па, кото­рая фик­си­ру­ет­ся на пол­зуне прес­са. Ниж­няя часть рабо­че­го инстру­мен­та, явля­ю­ща­я­ся непо­движ­ной, уста­нав­ли­ва­ет­ся на рабо­чем сто­ле оборудования.

Что­бы изго­тав­ли­вать про­стые дета­ли, чаще доста­точ­но одно­го уда­ра прес­са. При про­из­вод­стве слож­ных изде­лий про­це­ду­ра повто­ря­ет­ся несколь­ко раз, рабо­чая часть прес­са осна­ща­ет­ся раз­ны­ми штампами.

Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по цело­му ряду при­чин полу­чи­ла холод­ная листо­вая штам­пов­ка. Тех­но­ло­гию горя­чей штам­пов­ки при­ме­ня­ют в тех слу­ча­ях, когда мощ­но­сти исполь­зу­е­мо­го обо­ру­до­ва­ния не хва­та­ет для дефор­ми­ро­ва­ния метал­ла в холод­ном состо­я­нии или когда обра­бот­ке необ­хо­ди­мо под­верг­нуть деталь из метал­ла, отли­ча­ю­ще­го­ся невы­со­кой пластичностью.

Штам­пы часто сма­зы­ва­ют­ся, если они отно­сят­ся к типу “глу­бо­кой вытяжки”.

После штам­пов­ки выпол­ня­ют­ся опе­ра­ции обрез­ки и (ино­гда) отбортовки.

Участ­ки силь­ной дефор­ма­ции, напри­мер, линии кузо­ва по всей длине пане­ли, созда­ют­ся для при­да­ния метал­лу проч­но­сти и, как пра­ви­ло, в рав­ной сте­пе­ни отве­ча­ют тре­бо­ва­ни­ям дизайна.

Из-за очень высо­кой эффек­тив­но­сти листо­вой штам­пов­ки при изго­тов­ле­нии боль­ших объ­е­мов дета­лей ни один дру­гой про­цесс не смог даже близ­ко заме­нить листо­вую штам­пов­ку для про­из­вод­ства экви­ва­лент­ной дета­ли. Типич­ный кузов авто­мо­би­ля состо­ит при­мер­но из 440 дета­лей из листо­во­го метал­ла, изго­тов­лен­ных мето­дом штамповки.

Разновидности повреждений кузова, требующих формовки металла и изготовления ремонтных вставок

Типы повре­жде­ний, кото­рые могут воз­ник­нуть на кузо­ве авто­мо­би­лей, прак­ти­че­ски неогра­ни­чен­ны. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми, без­услов­но, явля­ют­ся кор­ро­зи­он­ные повре­жде­ния и повре­жде­ния от уда­ров при ДТП. Ино­гда, в неко­то­рых местах кузо­ва, воз­ни­ка­ют тре­щи­ны под напряжением.

Кор­ро­зи­он­ное повре­жде­ние долж­но быть обна­ру­же­но путём иссле­до­ва­ния, вклю­ча­ю­ще­го в себя не толь­ко визу­аль­ный осмотр, но и физи­че­ское ковы­ря­ние и про­щу­пы­ва­ние. Под, каза­лось бы, надёж­ной крас­кой могут скры­вать­ся любые виды кор­ро­зии. Без­услов­но, если крас­ка пузы­рит­ся и/или вспу­чи­ва­ет­ся, есть все осно­ва­ния подо­зре­вать нали­чие ржавчины.

Един­ствен­ным пра­виль­ным спо­со­бом устра­не­ния кор­ро­зи­он­ных повре­жде­ний, про­ни­зы­ва­ю­щих листо­вой металл, явля­ет­ся уда­ле­ние участ­ков со сквоз­ной ржав­чи­ной и при­вар­ка ново­го метал­ла. Дефор­ма­ции метал­ла ава­рий­ных авто долж­ны устра­нять­ся в опре­де­лён­ной после­до­ва­тель­но­сти, с учё­том харак­те­ра повре­жде­ния. Это так­же мож­но назвать фор­мов­кой листо­во­го метал­ла пане­ли, но с учё­том его «памя­ти», полу­чен­ной на заво­де при штамповании.

Основы рихтовки панелей кузова

Рих­тов­ка отли­ча­ет­ся от фор­мов­ки метал­ла тем, что помо­га­ет метал­лу воз­вра­тить­ся в пер­во­на­чаль­ное состо­я­ние, а у фор­му­е­мо­го листо­во­го метал­ла не было пер­во­на­чаль­ной фор­мы. Это внешне похо­жие про­цес­сы, но кар­ди­наль­но раз­ные по сво­ей сути.

Нель­зя про­сто взять моло­ток и начать выби­вать вмя­ти­ны. Пра­виль­ный под­ход к вос­ста­нов­ле­нию повре­ждён­ной пане­ли кузо­ва пред­по­ла­га­ет раз­ли­чие меж­ду пря­мым (пер­во­сте­пен­ным) и кос­вен­ным (вто­ро­сте­пен­ным) повре­жде­ни­ем. К пря­мым повре­жде­ни­ям отно­сят­ся участ­ки, непо­сред­ствен­но кон­так­ти­ро­вав­шие с воз­дей­ству­ю­щим объ­ек­том или объ­ек­та­ми. Кос­вен­ные повре­жде­ния опи­сы­ва­ют участ­ки, кото­рые дефор­ми­ро­ва­ны и зафик­си­ро­ва­ны в резуль­та­те пря­мо­го повре­жде­ния, но не под­вер­га­лись непо­сред­ствен­но­му воз­дей­ствию. Боль­шая часть непря­мых (вто­ро­сте­пен­ных) повре­жде­ний воз­вра­ща­ет­ся в исход­ное состо­я­ние, если выпра­вить участ­ки пря­мо­го повре­жде­ния и таким обра­зом осво­бо­дить силы, удер­жи­ва­ю­щие непря­мые повре­жде­ния. Штам­по­ван­ная сталь обла­да­ет памя­тью, спо­соб­ству­ю­щей воз­вра­ще­нию к исход­ной фор­ме. Пра­виль­ный под­ход пред­по­ла­га­ет раз­бло­ки­ров­ку боль­ших участ­ков листо­во­го метал­ла, не дефор­ми­ро­ван­ных сверх пре­де­лов упру­го­сти, путём обра­бот­ки толь­ко тех участ­ков, кото­рые дефор­ми­ро­ва­ны сверх пре­де­лов упру­го­сти (полу­чи­ли пла­сти­че­скую дефор­ма­цию). Таким обра­зом, малень­кий “ключ” откры­ва­ет боль­шую головоломку.

В неко­то­ром смыс­ле про­вер­ка пра­виль­но­сти стра­те­гии заклю­ча­ет­ся в том, насколь­ко мало рабо­ты молот­ком и тележ­кой тре­бу­ет­ся для устра­не­ния ущерба.

Одна из при­ят­ных осо­бен­но­стей рабо­ты с листо­вым метал­лом заклю­ча­ет­ся в том, что для ремон­та и вос­ста­нов­ле­ния часто луч­ше все­го под­хо­дят про­стые инстру­мен­ты и про­стые под­хо­ды. Кажу­щи­е­ся слож­ны­ми про­бле­мы часто мож­но раз­де­лить на ряд более про­стых задач и решить их просто.

Финиш­ная довод­ка сфор­мо­ван­но­го металла

Когда листо­вой металл сфор­мо­ван, либо панель кузо­ва выправ­ле­на после дефор­ма­ции, послед­ним эта­пом  под­го­тов­ки перед покрас­кой явля­ет­ся финиш­ная обра­бот­ка. Зада­ча финиш­ной обра­бот­ки заклю­ча­ет­ся в устра­не­нии оста­точ­ных неров­но­стей и дове­де­ния поверх­но­сти «под грунт» или под мини­маль­ный слой шпаклёвки.

Пер­вым делом нуж­но про­сту­чать воз­вы­шен­но­сти и выпра­вить вмя­тин­ки, кото­рые мож­но почув­ство­вать рукой. Ощу­пы­вать панель нуж­но в несколь­ких направ­ле­ни­ях, исполь­зуя дви­же­ния из сто­ро­ны в сто­ро­ну (как при шли­фов­ке авто­мо­би­ля) В момент про­вер­ки поверх­но­сти вся рука долж­на кон­так­ти­ро­вать с пане­лью, а не отдель­но паль­цы или ладонь.

Мел­кие, плав­ные неров­но­сти могут не ощу­щать­ся рукой, поэто­му их важ­но визу­а­ли­зи­ро­вать. Для это­го на поверх­ность нано­сит­ся про­явоч­ное покры­тие, после чего шли­фу­ет­ся. Воз­вы­шен­но­сти будут отшли­фо­ва­ны в первую оче­редь, в ямках про­явоч­ное покры­тие оста­нет­ся не тро­ну­тым, а ров­ная поверх­ность будет отшли­фо­ва­на, но не будет так­же бле­стеть, как воз­вы­шен­но­сти. Теперь нуж­но устра­нить все про­яв­лен­ные неров­но­сти, отшли­фо­вать поверх­ность и сно­ва нане­сти про­явоч­ное покры­тие. Далее сно­ва идёт шли­фов­ка и устра­не­ние неров­но­стей. Такой про­цесс мож­но повто­рять до полу­че­ния иде­аль­но глад­кой поверхности.

Сто­ит уточ­нить, что про­явоч­ное покры­тие нуж­но нано­сить поверх­ност­ным (тон­ким) сло­ем. Это может быть эпок­сид­ный грунт с бал­лон­чи­ка, спе­ци­аль­ное про­явоч­ное покры­тие, либо чер­ни­ла, нане­сён­ные губ­кой. Шли­фо­вать мож­но как кузов­ным напиль­ни­ком, так и круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой на жёст­ком брус­ке. При шли­фо­ва­нии напиль­ник или бру­сок с шли­фо­валь­ной бума­гой нуж­но удер­жи­вать под углом 20–30° к цен­траль­ной линии кор­пу­са напильника.

Формовочные станки

Мастер, зани­ма­ю­щий­ся фор­мов­кой листо­во­го метал­ла, может облег­чить свой труд, уве­ли­чить ско­рость и каче­ство фор­мов­ки, исполь­зуя стан­ки для фор­мов­ки метал­ла, кото­рые при­ме­ня­ют­ся для инди­ви­ду­аль­ных, не серий­ных работ.

К дан­ной груп­пе стан­ков относятся:

• Листо­ги­боч­ный ста­нок. Листо­ги­бы  клас­си­фи­ци­ру­ют­ся в зави­си­мо­сти от исполь­зу­е­мо­го при­во­да и оснаст­ки. Гиб­ке под­вер­га­ют толь­ко пла­стич­ный мате­ри­ал (низ­ко­уг­ле­ро­ди­стые, неко­то­рые  кор­ро­зи­он­но-стой­кие ста­ли, алю­ми­ни­е­вые и мед­ные спла­вы. Сущ­ность гиб­ки заклю­ча­ет­ся в том, что одна часть заго­тов­ки пере­ги­ба­ет­ся по отно­ше­нию к дру­гой на задан­ный угол. Руч­ной листо­гиб рабо­та­ет с метал­лом тол­щи­ной не более 2–2,5 мм, и отли­ча­ет­ся, как пра­ви­ло, более низ­кой ценой, в срав­не­нии с гид­рав­ли­че­ски­ми и элек­тро­ме­ха­ни­че­ски­ми моделями.
• Зиго­воч­ный ста­нок. Это обо­ру­до­ва­ние для нане­се­ния рельеф­ных углуб­ле­ний на металл для его уси­ле­ния и повто­ре­ния завод­ско­го релье­фа пане­лей кузо­ва, а так­же для созда­ния отбор­то­вок. Рабо­чие инстру­мен­ты стан­ка – одни или несколь­ко пар роли­ков с фасон­ной или глад­кой поверх­но­стью. Обра­бот­ка осу­ществ­ля­ет­ся путем про­ка­та заго­тов­ки меж­ду ними.

• Шрин­ке­ры и стрет­че­ры. Это устрой­ство осна­ще­но дву­мя набо­ра­ми губок. Один ком­плект пред­на­зна­чен для усад­ки, а дру­гой — для рас­тяж­ки. Губ­ки зажи­ма­ют кусок листо­во­го метал­ла и при нажа­тии на руко­ят­ку втя­ги­ва­ют его в центр (или вытал­ки­ва­ют, если он рас­тя­ги­ва­ет­ся). Это застав­ля­ет металл изги­бать­ся. Шрин­ке­ры и стрет­че­ры обыч­но исполь­зу­ют­ся в авто­сер­ви­се для при­да­ния изги­бов листо­во­му метал­лу. Широ­кий спектр при­ме­не­ния для ремон­та колёс­ных арок, двер­ных кося­ков, про­ёмов багаж­ни­ка и вет­ро­вых сте­кол. Инстру­мент для усад­ки (шрин­кер) сжи­ма­ет металл для полу­че­ния внут­рен­них углов (изги­бов). Инстру­мент для рас­тяж­ки (стрет­чер) рас­тя­ги­ва­ет металл для полу­че­ния внеш­них углов (изги­бов).

• Пнев­ма­ти­че­ские гла­диль­ные молот­ки. При­ме­ня­ют­ся для рабо­ты с тон­ко­ли­сто­вым метал­лом (мяг­кой низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­лью, медью, алю­ми­ни­ем). Обра­ба­ты­ва­е­мая метал­ли­че­ская заго­тов­ка пода­ёт­ся меж­ду бай­ком нако­валь­ни и бай­ком моло­та, бла­го­да­ря чему её неров­ные поверх­но­сти раз­гла­жи­ва­ют­ся и каче­ство поверх­но­сти улуч­ша­ет­ся. Ста­нок име­ет раз­ный диа­па­зон ско­ро­стей от 800 до 1400 уда­ров в минуту.
• Ста­нок «англий­ское коле­со». Это обо­ру­до­ва­ние пред­на­зна­чен­ное для рабо­ты с листо­вым метал­лом тол­щи­ной до 1,2 — 1,5 мм (мяг­кая низ­ко­уг­ле­ро­ди­стая сталь и мяг­кие спла­вы алю­ми­ния). С помо­щью фор­мо­воч­ных роли­ков раз­лич­ных кон­фи­гу­ра­ций мож­но путём попе­ре­мен­но­го про­ка­та заго­то­вок меж­ду фор­ми­ру­ю­щи­ми роли­ка­ми при­дать листо­во­му метал­лу опре­де­лён­ную фор­му: выпук­лую или вогну­тую и т.д.

Как рабо­тать с «англий­ским колесом»?

Фор­мо­воч­ный ста­нок «англий­ское коле­со» исполь­зу­ет­ся там, где необ­хо­ди­мо при­дать листо­во­му метал­лу фор­му дво­я­кой кри­виз­ны. Хотя чаще все­го они исполь­зу­ют­ся для вырав­ни­ва­ния метал­ли­че­ских пане­лей, под­верг­ших­ся гру­бой фор­мов­ке молот­ком или име­ю­щих неров­но­сти от дру­гих инстру­мен­тов, в том чис­ле от иска­же­ний при свар­ке. Ста­нок так­же при­ме­ня­ет­ся для при­да­ния фор­мы пане­лям малой кри­виз­ны без пред­ва­ри­тель­ной гру­бой формовки.

Про­цес­сы обка­ты­ва­ния на станке

Мастер­ство рабо­ты на обка­ты­ва­ю­щем стан­ке заклю­ча­ет­ся в том, что­бы почув­ство­вать, как рабо­та про­хо­дит меж­ду роли­ка­ми. Пане­ли уме­рен­ной кри­виз­ны могут быть полу­че­ны толь­ко с помо­щью обкат­ки. Лист поме­ща­ет­ся меж­ду роли­ка­ми, и в зави­си­мо­сти от тол­щи­ны, тем­пе­ра­ту­ры и соста­ва мате­ри­а­ла на него ока­зы­ва­ет­ся соот­вет­ству­ю­щее дав­ле­ние. Повто­ря­ю­щи­е­ся дви­же­ния колёс (роли­ков) в обо­их направ­ле­ни­ях рас­тя­ги­ва­ют металл так, что он при­об­ре­та­ет выпук­лую кри­виз­ну. Очень важ­но, что­бы каж­дое дви­же­ние впе­рёд-назад сопро­вож­да­лось изме­не­ни­ем направ­ле­ния, что­бы при каж­дом про­хо­де вали­ки сопри­ка­са­лись с пане­лью в раз­ных местах, обес­пе­чи­вая при этом пол­ное покры­тие всей поверх­но­сти. Панель не долж­на быть зажа­та меж­ду вали­ка­ми слиш­ком плот­но, и опе­ра­тор дол­жен “на ощупь” поз­во­лить пане­ли сле­до­вать сво­ей соб­ствен­ной фор­ме во вре­мя дви­же­ния вали­ков. Дви­же­ние изме­ня­ет­ся до тех пор, пока не будет достиг­ну­та тре­бу­е­мая фор­ма, при этом те части пане­ли, кото­рые тре­бу­ют незна­чи­тель­ной кри­виз­ны, под­вер­га­ют­ся мень­ше­му воз­дей­ствию колёс, чем те, кото­рые тре­бу­ют боль­шей кривизны.

При рабо­те с мяг­ки­ми метал­ла­ми, таки­ми как алю­ми­ний, кото­рый очень лег­ко цара­па­ет­ся, необ­хо­ди­мо, что­бы поверх­но­сти роли­ков и заго­тов­ки были иде­аль­но чистыми.

Пане­ли с малой кривизной

Пане­ли с очень малой кри­виз­ной тре­бу­ют мини­маль­но­го дав­ле­ния, и их сле­ду­ет при­ка­ты­вать к тре­бу­е­мой фор­ме как мож­но более мяг­ко. Чрез­мер­ная обра­бот­ка при­ве­дет к появ­ле­нию дефек­та, извест­но­го как “гоф­ри­ро­ва­ние”. Этот дефект нелег­ко устра­нить путем обкат­ки, так как гоф­ры ста­но­вят­ся еще более глу­бо­ки­ми. Может потре­бо­вать­ся под­гон­ка пане­ли с помо­щью рих­то­воч­ных инстру­мен­тов. Одна­ко незна­чи­тель­ные вол­ни­сто­сти мож­но устра­нить, про­ехав вали­ка­ми по неров­но­стям, вызван­ным непра­виль­ной формовкой.

Пане­ли с изме­ня­ю­щим­ся контуром

Кон­ту­ры неко­то­рых пане­лей изме­ня­ют­ся от одной точ­ки к дру­гой, в резуль­та­те чего в одних местах кри­вая полу­ча­ет­ся боль­ше, а в дру­гих — мень­ше. Для полу­че­ния такой пере­мен­ной кри­виз­ны необ­хо­ди­мо про­ез­жать по силь­но изо­гну­тым участ­кам чаще, чем по прилегающим.

Пане­ли глу­бо­кой кривизны

Пане­ли с силь­ной кри­виз­ной могут под­вер­гать­ся зна­чи­тель­но боль­ше­му дав­ле­нию вали­ков без опас­но­сти гоф­ри­ро­ва­ния поверх­но­сти. При обкат­ке пане­лей очень пол­ной фор­мы необ­хо­ди­мо кон­тро­ли­ро­вать про­хож­де­ние коле­са над рабо­чей обла­стью, что­бы началь­ная и конеч­ная точ­ки каж­до­го про­хо­да не нахо­ди­лись в одном и том же поло­же­нии, а панель пере­ме­ща­лась так, что­бы подъ­ём фор­мы осу­ществ­лял­ся рав­но­мер­но. Ино­гда панель полу­ча­ет­ся слиш­ком выпук­лой. Избы­ток фор­мы мож­но устра­нить, пере­вер­нув панель и обра­бо­тав внеш­ние края. При рабо­те с пане­ля­ми очень малой кри­виз­ны такую обрат­ную обра­бот­ку мож­но выпол­нять по всей панели.

Боль­шие панели

При рабо­те с боль­ши­ми пане­ля­ми может потре­бо­вать­ся помощ­ник, кото­рый будет при­дер­жи­вать одну сто­ро­ну. Успех при обра­бот­ке одной пане­ли дву­мя опе­ра­то­ра­ми зави­сит от того, насколь­ко каж­дый из них справ­ля­ет­ся со сво­ей зада­чей. Ни в коем слу­чае нель­зя тол­кать панель, пока дру­гой опе­ра­тор тянет. Посколь­ку у двух опе­ра­то­ров нет оди­на­ко­вой “тяги”, важ­но, что­бы они меня­лись сто­ро­на­ми на пол­пу­ти выпол­не­ния рабо­ты во избе­жа­ние при­да­ния пане­ли неров­ной кри­виз­ны. Любая неров­ность при вытя­ги­ва­нии или тол­ка­нии при­ве­дёт к обра­зо­ва­нию гоф­ров и неров­но­стей формы.

Инкре­мен­таль­ная листо­вая штамповка

Инкре­мен­таль­ная листо­вая штам­пов­ка (или ISF, так­же извест­ная как Single Point Forming) — это тех­но­ло­гия листо­вой штам­пов­ки, при кото­рой лист фор­ми­ру­ет­ся в конеч­ную заго­тов­ку путём серии неболь­ших инкре­мен­таль­ных дефор­ма­ций. Как пра­ви­ло, лист фор­ми­ру­ет­ся с помо­щью инстру­мен­та с круг­лым нако­неч­ни­ком, диа­мет­ром от 5 до 20 мм. Инстру­мент, кото­рый может быть закреп­лен на стан­ке с ЧПУ, мани­пу­ля­то­ре робо­та или ана­ло­гич­ном устрой­стве, вдав­ли­ва­ет­ся в лист при­мер­но на 1 мм и повто­ря­ет кон­тур тре­бу­е­мой детали.

Затем он дела­ет ещё один отступ и вычер­чи­ва­ет на листе сле­ду­ю­щий кон­тур дета­ли, и так про­дол­жа­ет­ся до тех пор, пока не будет сфор­ми­ро­ва­на вся деталь. ISF мож­но раз­де­лить на раз­но­вид­но­сти в зави­си­мо­сти от коли­че­ства точек кон­так­та меж­ду инстру­мен­том и листом. Тер­мин Single Point Incremental Forming (SPIF) исполь­зу­ет­ся, когда про­ти­во­по­лож­ная сто­ро­на листа под­дер­жи­ва­ет­ся план­шай­бой, а Two Point Incremental Forming (TPIF) — когда лист под­дер­жи­ва­ет­ся штам­пом пол­но­стью или частично.

Что нужно знать для начала формовки листового метала

В целом, при фор­мов­ке листо­во­го метал­ла, с ним дела­ют все­го четы­ре вещи. Его режут, гнут, сжи­ма­ют и рас­тя­ги­ва­ют. При при­да­нии метал­лу фор­мы тол­щи­на часто пре­об­ра­зу­ет­ся в пло­щадь поверх­но­сти, кото­рая уве­ли­чи­ва­ет­ся, или металл рас­тя­ги­ва­ет­ся, ста­но­вясь длин­нее и тонь­ше. В дру­гих слу­ча­ях пло­щадь поверх­но­сти умень­ша­ет­ся, что часто назы­ва­ют усад­кой или сжа­ти­ем, в резуль­та­те чего металл ста­но­вит­ся коро­че и толще.

Если вы хоти­те научить­ся фор­мо­об­ра­зо­ва­нию, вы долж­ны знать, что будет делать металл, когда вы при­ло­жи­те к нему силу. Луч­ший спо­соб научить­ся это­му — исполь­зо­вать про­стые руч­ные инстру­мен­ты и попы­тать­ся что-то сфор­мо­вать. Как толь­ко вы пой­мё­те осно­вы фор­мов­ки листо­во­го метал­ла, его реак­ция на ваши дей­ствия будет менее зага­доч­ной. Для обыч­но­го чело­ве­ка, заин­те­ре­со­ван­но­го, напри­мер, в устра­не­нии ржав­чи­ны или изго­тов­ле­нии несколь­ких заплат для ретро авто­мо­би­ля, несколь­ко базо­вых упраж­не­ний по фор­мов­ке метал­ла поз­во­лят уве­рен­но дви­гать­ся впе­рёд в реа­ли­за­ции заду­ман­но­го проекта.

Опыт­ный мастер по фор­мов­ке листо­во­го метал­ла в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни пола­га­ет­ся на чутьё линий и форм. Это мож­но назвать мастер­ством, кото­рое может быть при­об­ре­те­но толь­ко мно­го­лет­ним опы­том в соче­та­нии с лов­ко­стью в обра­ще­нии с руч­ным инстру­мен­том. Как пра­ви­ло, боль­шин­ство работ по фор­мов­ке пане­лей выпол­ня­ет­ся на каче­ствен­ной ста­ли глу­бо­кой вытяж­ки или алю­ми­ни­е­вом спла­ве. Хотя алю­ми­ни­е­вый сплав мяг­че и подат­ли­вее ста­ли, он лег­че под­да­ёт­ся рас­тя­же­нию, и при его фор­мов­ке тре­бу­ет­ся боль­шая осто­рож­ность. Какой бы металл ни исполь­зо­вал­ся — сталь или алю­ми­ний — тех­ни­ка рабо­ты одинакова.

Руч­ные инстру­мен­ты для фор­мов­ки листо­во­го металла

Один из вопро­сов, кото­рый зада­ют нович­ки, жела­ю­щие осво­ить фор­мов­ку листо­во­го метал­ла, — какие инстру­мен­ты нуж­ны для нача­ла рабо­ты? Еди­но­го отве­та на этот вопрос не суще­ству­ет. Всё зави­сит от того, что вы хоти­те сде­лать. Суще­ству­ет мно­же­ство раз­лич­ных спо­со­бов при­да­ния одной и той же фор­мы в зави­си­мо­сти от того, с чем вы име­е­те воз­мож­ность рабо­тать и что вы соби­ра­е­тесь делать с гото­вой панелью.

С помо­щью руч­ных инстру­мен­тов, без исполь­зо­ва­ния спе­ци­аль­ных стан­ков, мож­но сде­лать очень мно­гое. Вот спи­сок неко­то­рых руч­ных инстру­мен­тов для фор­мов­ки листо­во­го металла.

• Киян­ки из раз­ных мате­ри­а­лов, раз­лич­ных форм и раз­ме­ров, раз­но­об­раз­ные кузов­ные молот­ки и под­держ­ки, гла­дил­ки, гну­тые кузов­ные напиль­ни­ки с раз­ной насеч­кой (гру­бый для силь­ных уда­ров, мел­кая насеч­ка для тон­ко­го метал­ла и чисто­вой рих­тов­ки, мож­но так­же накле­и­вать маляр­ный скотч на кон­такт­ную поверх­ность, что­бы мини­ми­зи­ро­вать пере­крёст­ные штри­хи от насеч­ки на поверхности.
• Нож­ни­цы по метал­лу для лево­го, пра­во­го и пря­мо­го реза.
• В каче­стве форм, помо­га­ю­щих при сги­ба­нии и фор­мов­ке, мож­но исполь­зо­вать отрез­ки ста­ли раз­ной тол­щи­ны и фор­мы, тру­бы, дере­вян­ные бруски.
• Зуби­ла раз­ной шири­ны и остро­ты, выко­лот­ки и оправ­ки раз­ной фор­мы (могут исполь­зо­вать­ся как опор­ные, так и для фор­мов­ки выдавливанием).
• Для копи­ро­ва­ния форм могут при­го­дить­ся про­филь­ные линей­ки раз­ной длинны.

Основные этапы формовки листового металла

При изго­тов­ле­нии дета­лей и кон­струк­ций из листо­во­го метал­ла выпол­ня­ют­ся пять основ­ных тех­но­ло­ги­че­ских операций:

1. Изме­ре­ния, раз­мет­ка и изго­тов­ле­ние шаблонов.
2. Рез­ка и под­го­тов­ка заго­то­вок из исход­но­го материала.
3. Фор­ми­ро­ва­ние заго­то­вок для полу­че­ния тре­бу­е­мо­го изделия.
4. Соеди­не­ние и сборка.

Изде­лия из листо­во­го метал­ла могут быть изго­тов­ле­ны из одно­го или несколь­ких кус­ков метал­ла с помо­щью руч­но­го инстру­мен­та, стан­ков или их комбинации.

После­до­ва­тель­ность опе­ра­ций может несколь­ко отли­чать­ся у раз­ных масте­ров и в зави­си­мо­сти от име­ю­ще­го­ся в мастер­ской оборудования.

Раз­мет­ка и рез­ка листо­во­го метал­ла по шаблону

Обыч­но рабо­та с листо­вым метал­лом начи­на­ет­ся с выре­за­ния заго­тов­ки. Гра­мот­ная раз­мет­ка необ­хо­ди­ма для того, что­бы наи­бо­лее раци­о­наль­но исполь­зо­вать мате­ри­ал и избе­жать ненуж­ных отхо­дов, а так­же мак­си­маль­но точ­но пере­не­сти кон­тур шаб­ло­на на металл.

Для созда­ния более слож­ных форм изго­тав­ли­ва­ют шаб­лон. Его мож­но сде­лать из обыч­ной крафт-бума­ги или ана­ло­гич­ной, укла­ды­вая её поверх дуб­ли­ру­е­мой дета­ли. Мож­но обре­зать бумаж­ный шаб­лон в местах, где панель долж­на рас­тя­ги­вать­ся, и при­кре­пить эти допол­ни­тель­ные отрез­ки с помо­щью маляр­но­го скот­ча. Так­же мож­но отме­тить на шаб­лоне все изги­бы пане­ли для при­мер­но­го ори­ен­ти­ра при созда­нии новой дета­ли. Эти отмет­ки в даль­ней­шем мож­но пере­не­сти на заготовку.

Далее шаб­лон рас­кла­ды­ва­ет­ся на метал­ле, из кото­ро­го будет фор­мо­вать­ся деталь. Хотя выкрой­ка может при­ле­гать не иде­аль­но, она даёт доста­точ­но точ­ное пред­став­ле­ние о при­бли­зи­тель­ной фор­ме метал­ла, кото­рый нуж­но выре­зать. После того как шаб­лон будет раз­ло­жен на метал­ле, его обво­дят мар­ке­ром. Допол­ни­тель­но мож­но отме­тить участ­ки, кото­рые будут рас­тя­ги­вать­ся или гнуть­ся при фор­мов­ке. Что­бы пере­не­сти на металл отмет­ки, сде­лан­ные на бума­ге, вам нуж­но каким-то обра­зом про­ник­нуть сквозь бума­гу. Для это­го удоб­но исполь­зо­вать керн, делая им неглу­бо­кие углуб­ле­ния сквозь бума­гу через промежутки.

При рас­крое мате­ри­а­ла по раз­ме­ру луч­ше доба­вить не менее 3 см лиш­не­го метал­ла, а лиш­ние остат­ки будут обре­за­ны после при­да­ния дета­ли нуж­ной формы.

После пра­виль­ной раз­мет­ки заго­тов­ки перед нача­лом рез­ки её необ­хо­ди­мо надеж­но зажать. Это обес­пе­чит устой­чи­вость во вре­мя рабо­ты, а так­же сни­зит риск полу­че­ния травм. Для это­го мож­но исполь­зо­вать такие при­спо­соб­ле­ния, как тис­ки или С‑образные струбцины.

Для рез­ки листо­во­го метал­ла исполь­зу­ет­ся мно­же­ство раз­лич­ных инстру­мен­тов, и каж­дый из них име­ет свои досто­ин­ства и недостатки.

Это может быть как элек­тро­ин­стру­мент («бол­гар­ка», элек­тро­нож­ни­цы), так и руч­ной. Для листо­во­го метал­ла, в зави­си­мо­сти от фор­мы реза, могут исполь­зо­вать­ся левые, пра­вые или пря­мые нож­ни­цы, кото­рые обыч­но обо­зна­ча­ют­ся цве­том руко­ят­ки. Для опти­маль­ной рез­ки необ­хо­ди­мо пол­но­стью встав­лять металл меж­ду лез­вий ножниц.

Когда тре­бу­ет­ся высо­кая точ­ность, мож­но исполь­зо­вать руч­ную пилу по метал­лу, либо отдель­но полот­но от неё.

Гиб­кий шаблон

Гиб­кий шаб­лон фор­мы изго­тав­ли­ва­ет­ся из двух сло­ёв широ­кой маляр­ной лен­ты. Для уси­ле­ния может при­ме­нять­ся нало­жен­ная вна­хлёст лен­та со стек­ло­во­лок­ном. Когда вы откле­и­ва­е­те гиб­кий шаб­лон от пане­ли и нано­си­те на лип­кую сто­ро­ну тальк или дет­скую при­сып­ку, что­бы убрать лип­кость, он пред­став­ля­ет собой иде­аль­ную копию детали.

Гиб­кий шаб­лон под­ска­зы­ва­ет, како­го раз­ме­ра выре­зать металл, где нуж­но его сжи­мать и рас­тя­ги­вать. С помо­щью гиб­ко­го шаб­ло­на и про­филь­ных лине­ек (или выре­зан­ных вруч­ную про­филь­ных шаб­ло­нов) мож­но сде­лать доста­точ­но точ­ную копию суще­ству­ю­щей дета­ли. То есть, сам гиб­кий шаб­лон фор­мы даст вам инфор­ма­цию о фор­ме пане­ли, но Вам так­же пона­до­бят­ся кон­тур­ные шаб­ло­ны, рас­по­ло­же­ние кото­рых ука­зы­ва­ет­ся на гиб­ком шаб­лоне, для более точ­но­го опре­де­ле­ния и копи­ро­ва­ния фор­мы панели.

Гиб­кий шаб­лон явля­ет­ся дол­го­веч­ным лека­лом, кото­рое лег­ко вос­про­из­во­дит одну и ту же фор­му пане­ли как сле­ва, так и спра­ва. Таким обра­зом, если с одной сто­ро­ны кузо­ва авто­мо­би­ля отсут­ству­ет часть пане­ли или она силь­но повре­жде­на кор­ро­зи­ей, то мож­но сде­лать гиб­кий шаб­лон на про­ти­во­по­лож­ной сто­роне и пере­вер­нуть его для изго­тов­ле­ния недо­ста­ю­щей части дру­гой стороны.

Дан­ные шаб­ло­ны хоро­шо рабо­та­ют на пане­лях с высо­кой выпук­ло­стью. При низ­кой выпук­ло­сти пане­ли нет смыс­ла делать для неё гиб­кий шаб­лон, так как про­ще и дешев­ле исполь­зо­вать плот­ную бумагу.

Для пра­виль­но­го рас­по­ло­же­ния гиб­ко­го шаб­ло­на на нём созда­ют­ся мет­ки-отвер­стия, кото­рые сты­ку­ют­ся с мет­ка­ми на заго­тов­ке. Они нуж­ны, что­бы каж­дый раз при­кла­ды­вать шаб­лон в одно и то же поло­же­ние, так как сме­ще­ние шаб­ло­на иска­зит пред­став­ле­ние о фор­ме. Меток-отвер­стий может быть четы­ре, пять или даже больше.

Самый глав­ный момент исполь­зо­ва­ния гиб­ко­го шаб­ло­на — это уме­ние его «читать». Как пра­ви­ло, там, где шаб­лон не при­ле­га­ет к фор­му­е­мой пане­ли (оста­ёт­ся сво­бод­ное место до поверх­но­сти), металл дол­жен быть рас­тя­нут. Таким обра­зом, мож­но опре­де­лить, с чего нуж­но начи­нать, про­сто поло­жив шаб­лон на лист в рас­слаб­лен­ном состоянии.

Дру­гим похо­жим, но более дешё­вым вари­ан­том шаб­ло­на явля­ет­ся плот­ная бума­га. В прин­ци­пе, бумаж­ные шаб­ло­ны и допол­ни­тель­но к ним про­филь­ные шаб­ло­ны под­ска­зы­ва­ют масте­ру всё, что нуж­но для формовки.

Любая панель, кото­рую мож­но изго­то­вить с помо­щью гиб­ко­го шаб­ло­на, так­же может быть изго­тов­ле­на с помо­щью бумаж­но­го шаб­ло­на и про­филь­ных шаб­ло­нов. Таким обра­зом, суще­ству­ет несколь­ко спо­со­бов выпол­не­ния рабо­ты. Выби­рай­те тот, кото­рый под­хо­дит имен­но вам.

Пол­но­мас­штаб­ный сек­ци­он­ный шаб­лон кузова

Пол­но­мас­штаб­ный сек­ци­он­ный шаб­лон кузо­ва (на англ. station buck) — это шаб­лон, содер­жа­щий все визу­аль­ные и меха­ни­че­ские дан­ные кузов­ных форм авто­мо­би­ля, необ­хо­ди­мые для изго­тов­ле­ния новых пане­лей кузо­ва с нуля. Без тако­го шаб­ло­на фор­мов­ка пане­лей кузо­ва была бы сле­пым про­цес­сом, посколь­ку не с чем было бы срав­ни­вать сфор­мо­ван­ную панель. Сек­ци­он­ный шаб­лон так­же помо­га­ет соблю­дать сим­мет­рию созда­ва­е­мо­го с нуля кузова.

Сек­ции шаб­ло­на могут изго­тав­ли­вать­ся из раз­ных мате­ри­а­лов. Обыч­но он изго­тав­ли­ва­ет­ся из фане­ры и состо­ит из мно­же­ства сек­ций. Таким обра­зом, шаб­лон не копи­ру­ет всю пло­щадь кузо­ва, а толь­ко его отдель­ные сег­мен­ты, кото­рые явля­ют­ся клю­че­вы­ми фор­мо­об­ра­зу­ю­щи­ми и доста­точ­ны­ми для про­вер­ки пра­виль­но­сти фор­мы изго­тав­ли­ва­е­мой пане­ли. Исполь­зу­ют­ся про­доль­ные и попе­реч­ные сек­ции, кото­рые кре­пят­ся меж­ду собой под углом 90 гра­ду­сов. Макет-шаб­лон так­же исполь­зу­ет­ся для вре­мен­ной уста­нов­ки дета­лей на кузов, про­вер­ки их сты­ков­ки, кор­рек­ти­ров­ки пане­лей по месту, при­хват­ки свар­кой состав­ных частей. После исполь­зо­ва­ния шаб­лон мож­но разо­брать и сек­ции не зани­ма­ют мно­го места и могут хра­нить­ся до сле­ду­ю­ще­го раза, когда пона­до­бят­ся. Либо же их мож­но продать.

В целом, шаб­лон пане­лей кузо­ва может быть сде­лан из мно­же­ства мате­ри­а­лов и их ком­би­на­ции и так­же может быть не сек­ци­он­ный, а пол­но­стью копи­ро­вать поверх­ность ори­ги­наль­но­го кузо­ва, что, как пра­ви­ло, дела­ет его неудоб­ным для после­ду­ю­ще­го хра­не­ния и сле­до­ва­тель­но одноразовым.

Для созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та необ­хо­ди­мо сде­лать точ­ные изме­ре­ния фор­мы кузо­ва. На сего­дняш­ний день новей­шим спо­со­бом изме­ре­ния явля­ет­ся лазер­ное 3D ска­ни­ро­ва­ние, кото­рое даёт высо­чай­шую точ­ность. Дру­гие уста­рев­шие, но так­же при­ме­ни­мые мето­ды вклю­ча­ют кон­такт­ное изме­ре­нии с помо­щью спе­ци­аль­но­го изме­ри­тель­но­го устрой­ства с выдвиж­ны­ми штиф­та­ми вро­де про­филь­ной линей­ки, регу­ли­ру­е­мые метал­ли­че­ские лен­ты, копи­ру­ю­щие изгиб кузо­ва и дру­гие мето­ды измерения.

Далее, имея все необ­хо­ди­мые раз­ме­ры, нуж­но пере­не­сти их на мате­ри­ал, из кото­ро­го будет сде­лан шаб­лон. Для это­го суще­ству­ет про­грамм­ное обес­пе­че­ние, поз­во­ля­ю­щее раз­де­лить кузов на сек­ции и рас­пе­ча­тать шаб­ло­ны или сра­зу выре­зать их из фане­ры, если есть соот­вет­ству­ю­щий ста­нок с ЧПУ. Так­же шаб­ло­ны мож­но создать без ком­пью­те­ра, что и дела­ли рань­ше до его распространения.

При­мер­ный про­цесс созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го сек­ци­он­но­го шаб­ло­на кузо­ва авто­мо­би­ля без уча­стия ком­пью­те­ра выгля­дит сле­ду­ю­щим образом.

Раз­де­ли­те пане­ли кузо­ва на сет­ку с помо­щью маляр­но­го скот­ча с рас­сто­я­ни­ем 10 см меж­ду сек­ци­я­ми. В пане­лях слож­ной фор­мы рас­сто­я­ние меж­ду сек­ци­я­ми может быть умень­ше­но до 5 см или до любо­го дру­го­го зна­че­ния, кото­рое, по ваше­му мне­нию, обес­пе­чит точ­ное отоб­ра­же­ние пане­ли в общем шаб­лоне. Будь­те точ­ны, так как выбран­ные вами линии будут пере­ве­де­ны на сек­цию шаб­лоне. Тол­щи­на маляр­но­го скот­ча долж­на соот­вет­ство­вать тол­щине фане­ры, из кото­рой будут изго­тав­ли­вать­ся сек­ции шаб­ло­на (обыч­но 1.2 мм). По сути, вы полу­чи­те визу­аль­ное пред­став­ле­ние сек­ци­он­но­го шаб­ло­на. Затем необ­хо­ди­мо при­об­ре­сти или изго­то­вить какое-либо устрой­ство для пере­но­са фор­мы. Это могут быть про­филь­ные линей­ки с выдвиж­ны­ми штиф­та­ми или регу­ли­ру­е­мая сталь­ная лен­та, кото­рая будет соот­вет­ство­вать изги­бам пане­ли и поз­во­лит пере­не­сти изгиб непо­сред­ствен­но на мате­ри­ал шаблона.

При пере­но­се фор­мы с копи­ро­валь­но­го инстру­мен­та на мате­ри­ал шаб­ло­на тща­тель­но отметь­те место на кри­вой, отку­да была сде­ла­на копия. Таким обра­зом, кри­вая будет начи­нать­ся в том же месте на общем шаб­лоне, что и на пане­ли. Пане­ли пред­став­ля­ют собой сег­мен­ты из уве­ли­чи­ва­ю­щих­ся или умень­ша­ю­щих­ся ради­у­сов, поэто­му сек­ции шаб­ло­на долж­ны быть очень точ­но выров­не­ны, ина­че меж­ду сек­ци­я­ми обще­го пол­но­мас­штаб­но­го шаб­ло­на не будет плав­но­го пере­хо­да меж­ду ними.

Так­же пол­но­мас­штаб­ный сек­ци­он­ный шаб­лон мож­но зака­зать или купить гото­вый, так как их сде­ла­но уже не мало. На запа­де, в Аме­ри­ке, в част­но­сти, все­го это­го в ассор­ти­мен­те, в Рос­сии же менее распространено.

Дру­гие спо­со­бы созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та кузо­ва автомобиля

Рас­смот­ри крат­ко несколь­ко вари­ан­тов созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та кузо­ва авто, их плю­сы и минусы.

• Модель из спе­ци­аль­ной гли­ны. Плю­сы: 1. Воз­мож­но, это един­ствен­ный спо­соб руч­ной раз­ра­бот­ки истин­ной поверх­но­сти. 2. По полу­чен­ной поверх­но­сти лег­ко изго­то­вить гиб­кий или бумаж­ный шаб­лон для даль­ней­шей вырез­ки и фор­мов­ки листо­во­го метал­ла. 3. Лег­ко добав­лять гли­ну к суще­ству­ю­щим пане­лям для “раз­ра­бот­ки” аль­тер­на­тив­ных форм и иметь воз­мож­ность видеть их в пол­ном раз­ме­ре. Мину­сы: 1. Доро­го­виз­на. 2. Боль­шой раз­мер и вес (невоз­мож­ность хра­не­ния гото­во­го маке­та). 3. Лег­ко повре­дить поверхность.
• Макет из про­во­ло­ки и стек­ло­пла­сти­ка. Это ком­би­на­ция про­во­лоч­ной фор­мы и стек­ло­во­лок­на с поли­эфир­ной смо­лой. Менее проч­ные вари­ан­ты могут быть изго­тов­ле­ны с исполь­зо­ва­ни­ем гип­са и дру­гих мате­ри­а­лов поверх како­го-либо типа арми­ро­ва­ния. Поверх­ность может дово­дить­ся шпа­клёв­кой. Плю­сы: 1. Отно­си­тель­ная про­сто­та и деше­виз­на изго­тов­ле­ния. Очень лег­ко копи­ро­вать суще­ству­ю­щую фор­му путём нане­се­ния защит­ных раз­де­ли­тель­ных соста­вов на кузов и после­ду­ю­щим нане­се­ни­ем стек­ло­во­лок­на со смо­лой. 2. Проч­ность полу­ча­е­мо­го маке­та. 3. Не тре­бу­ет осо­бых навы­ков или спе­ци­аль­ных инстру­мен­тов. Недо­стат­ки: 1. Прак­ти­че­ски невоз­мож­но создать про­из­воль­ную фор­му, поэто­му исполь­зу­ет­ся для копи­ро­ва­ния, а не для созда­ния новых или изме­нён­ных форм. 3. Невоз­мож­ность сде­лать зер­каль­ную копию про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­ны. К при­ме­ру, у сек­ци­он­но­го шаб­ло­на это воз­мож­но (доста­точ­но иметь шаб­лон толь­ко одной стороны).
• Макет из про­во­ло­ки для даль­ней­шей фор­мов­ки листо­во­го метал­ла. Это один из наи­бо­лее быст­рых спо­со­бов созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го шаб­ло­на фор­мы пане­лей, кото­рые будут фор­мо­вать­ся из метал­ла. Как и с дере­вян­ным сек­ци­он­ным шаб­ло­ном, про­во­лоч­ный макет-шаб­лон исполь­зу­ет­ся для про­вер­ки фор­мы пане­лей сфор­мо­ван­ных вруч­ную. Пол­но­мас­штаб­ный шаб­лон изго­тав­ли­ва­ет­ся из тол­стой про­во­ло­ки (5 мм). Про­во­ло­ку лег­ко гнуть в нуж­ную фор­му и полу­ча­ет­ся жёст­кий и проч­ный кар­кас. Про­во­ло­ка исполь­зу­ет­ся пря­мо по месту, на авто­мо­би­ле. Кар­кас, выгну­тый по фор­ме пане­лей кузо­ва при­ва­ри­ва­ет­ся к про­во­ло­ке, кото­рая кре­пит­ся пер­пен­ди­ку­ляр­но к кузо­ву и обес­пе­чи­ва­ет пра­виль­ное рас­по­ло­же­ние основ­но­го (поверх­ност­но­го) кар­ка­са. Как и дере­вян­ный сек­ци­он­ный шаб­лон, про­во­лоч­ный кар­кас-шаб­лон не оста­ёт­ся на машине навсе­гда. В про­цес­се фор­мов­ки пане­ли могут вре­мен­но кре­пить­ся к про­во­лоч­но­му кар­ка­су, но после фор­мов­ки, кар­кас демон­ти­ру­ет­ся, а пане­ли кре­пят­ся к кузо­ву без про­во­лоч­но­го шаб­ло­на. Ещё одно боль­шое пре­иму­ще­ство заклю­ча­ет­ся в том, что внут­рен­няя часть заго­тов­ки вид­на (сни­зу или с дру­гой сто­ро­ны), и вы може­те видеть, насколь­ко ваша метал­ли­че­ская деталь не сов­па­да­ет с заготовкой.
• Суще­ству­ют так­же и дру­гие спо­со­бы созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та-шаб­ло­на кузо­ва авто­мо­би­ля. Масте­ра-фор­мов­щи­ки исполь­зу­ют экс­тру­ди­ро­ван­ный пено­по­ли­сте­рол для созда­ния жела­е­мой фор­мы из метал­ла. Так­же может при­ме­нять­ся стро­и­тель­ная пена и её после­ду­ю­щая рез­ка до нуж­ной фор­мы. Такой спо­соб хоро­шо под­хо­дит для созда­ния новых форм и дора­бот­ки завод­ских. В целом, пре­иму­ще­ством этих спо­со­бов явля­ет­ся ско­рость и про­сто­та созда­ния нуж­ной фор­мы и доступ­ность мате­ри­а­лов. Обра­ба­ты­вать экс­тру­ди­ро­ван­ный пено­по­ли­сти­рол мож­но как вруч­ную, так и на стан­ке с ЧПУ.

Созда­ние пол­но­мас­штаб­но­го шаб­ло­на авто­мо­би­ля из малень­кой модельки

Если вы пыта­е­тесь уве­ли­чить мас­штаб­ную модель, то целе­со­об­раз­но уве­ли­чи­вать её не сра­зу, а в несколь­ко эта­пов. При умень­ше­нии раз­ме­ра 3D-объ­ек­та инфор­ма­ция теря­ет­ся или отбра­сы­ва­ет­ся. При его уве­ли­че­нии инфор­ма­ция долж­на быть добав­ле­на. Мас­штаб­ные моде­ли, как извест­но, неточ­ны при срав­не­нии с пол­но­раз­мер­ным ори­ги­на­лом. Боль­шин­ство мас­штаб­ных моде­лей суве­нир­но­го харак­те­ра мало что зна­чат в каче­стве исход­ной инфор­ма­ции для боль­ших работ.

Пра­виль­но выпол­нен­ное уве­ли­че­ние не более чем в 2 раза явля­ет­ся нор­маль­ным для про­фес­си­о­на­лов, неза­ви­си­мо от того, выпол­ня­ет­ся ли оно вручную/аналоговым спо­со­бом или с помо­щью элек­трон­ных средств со ска­не­ром и ЧПУ. Затем уве­ли­чен­ная модель кор­рек­ти­ру­ет­ся и про­ве­ря­ет­ся, после чего сно­ва уве­ли­чи­ва­ет­ся не более чем в 2 раза. Так повто­ря­ет­ся, пока не полу­чит­ся при­год­ная для исполь­зо­ва­ния и адек­ват­но скор­рек­ти­ро­ван­ная модель, кото­рую мож­но изме­рить для непо­сред­ствен­но­го при­ме­не­ния в работе.

Создание рельефных форм без станка

При рестав­ра­ции кузо­ва ино­гда нуж­но изго­то­вить панель или её часть, име­ю­щую рельеф­ные фор­мы. Это чаще все­го необ­хо­ди­мо при вос­ста­нов­ле­нии про­ржа­вев­ше­го насквозь пола/днища авто­мо­би­ля, но так­же может потре­бо­вать­ся и для ремон­та дру­гих частей кузо­ва. Пане­ли с рельеф­ны­ми фор­ма­ми пред­став­ля­ют собой штам­по­ван­ный листо­вой металл с выдав­лен­ны­ми неглу­бо­ки­ми углуб­ле­ни­я­ми раз­ной фор­мы, длин­ны­ми и корот­ки­ми про­доль­ны­ми и попе­реч­ны­ми гоф­ри­ро­ван­ны­ми элементами.

Для полу­че­ния таких выдав­лен­ных форм в усло­ви­ях мастер­ской исполь­зу­ют­ся зиго­воч­ные стан­ки с роли­ка­ми раз­ной фор­мы. Одна­ко, при отсут­ствии обо­ру­до­ва­ния, рельеф­ные фор­мы мож­но сде­лать с помо­щью про­стых инстру­мен­тов и приспособлений.

Сра­зу сто­ит уточ­нить, что рас­смат­ри­ва­е­мый далее спо­соб поз­во­ля­ет вос­со­здать лишь неглу­бо­кие углуб­ле­ния и воз­вы­шен­но­сти. Для более объ­ём­ных форм при­ме­ня­ют­ся клас­си­че­ские спо­со­бы фор­мов­ки листо­во­го метал­ла, кото­рые так­же опи­са­ны в этой статье.

Прин­цип созда­ния рельеф­ных форм заклю­ча­ет­ся в том, что метал­ли­че­ский лист выби­ва­ет­ся в неболь­шое углуб­ле­ние, пред­ва­ри­тель­но изго­тов­лен­ное обыч­но из фане­ры, по фор­ме кото­рую нуж­но ско­пи­ро­вать. Фор­му­е­мый металл рас­тя­ги­ва­ет­ся, а его пер­во­на­чаль­ная тол­щи­на уменьшается.

Если фор­ма доста­точ­но широ­кая и объ­ём­ная, то лёг­кие уда­ры долж­ны нано­сить­ся от кра­ёв, посте­пен­но опус­кая металл. Это каса­ет­ся рабо­ты со ста­лью (для фор­мов­ки луч­ше под­хо­дит мяг­кая низ­ко­уг­ле­ро­ди­стая), кото­рую нель­зя фор­мо­вать, начи­ная с цен­тра. Если же фор­ма узкая и не глу­бо­кая, то нуж­но подо­брать или изго­то­вить тупой инстру­мент под­хо­дя­ще­го раз­ме­ра и мож­но фор­мо­вать сра­зу весь объ­ём металла.

Так­же неко­то­рые неглу­бо­кие «гоф­ры» мож­но выда­вить неост­рым зуби­лом, про­чер­тив на метал­ле их кон­ту­ры и поло­жив под лист метал­ла гоф­ри­ро­ван­ный кар­тон, кото­рый будет амор­ти­зи­ро­вать и давать плав­но выдав­ли­вать металл. То есть, для таких неглу­бо­ких, обыч­но длин­ных, форм даже не нуж­но делать углуб­ле­ние для после­ду­ю­ще­го вдав­ли­ва­ния в него.

Воз­вра­ща­ясь к изго­тов­ле­нию углуб­ле­ния для после­ду­ю­ще­го вдав­ли­ва­ния в него листо­во­го метал­ла, нуж­но знать, что лист, кото­рый кла­дёт­ся поверх это­го углуб­ле­ния, дол­жен быть закреп­лён. Обыч­но это дела­ет­ся так­же фане­рой, выре­зан­ной той же фор­мы, что и пер­вая (в кото­рую будет вдав­ли­вать­ся лист металла).

Дан­ный про­цесс вдав­ли­ва­ния в пред­ва­ри­тель­но изго­тов­лен­ное углуб­ле­ние нуж­ной фор­мы успеш­но исполь­зу­ет­ся фор­мов­щи­ка­ми на про­тя­же­нии мно­гих лет.

После выдав­ли­ва­ния рельеф­ной фор­мы и извле­че­ния листа, может потре­бо­вать­ся немно­го под­кор­рек­ти­ро­вать неко­то­рые дета­ли, так как панель может быть нерав­но­мер­но рас­тя­ну­та и, может быть немно­го иска­же­на в резуль­та­те работы.

Допол­ни­тель­ным пре­иму­ще­ством явля­ет­ся то, что  выре­зан­ная из фане­ры фор­ма может быть сохра­не­на и исполь­зо­ва­на в любое вре­мя в буду­щем для изго­тов­ле­ния тех же форм в дальнейшем.

Использование термоусадочного диска (shrinking disk)

Уса­доч­ный диск (англ. shrinking disk) – спо­со­бен умень­шить рас­тя­ну­тые участ­ки метал­ла на пане­ли и помо­га­ет сде­лать финиш­ную довод­ку метал­ла до отлич­но­го состо­я­ния. Потре­бу­ет­ся с мини­маль­ное коли­че­ство шпат­лёв­ки или даже про­сто грунт. Такой диск рас­про­стра­нён сре­ди масте­ров на запа­де, но в Рос­сии мало изве­стен и не про­да­ёт­ся. Его надо либо зака­зы­вать с Аме­ри­ки, либо изго­то­вить самостоятельно.

Сек­рет рабо­ты дис­ка заклю­ча­ет­ся в том, что он созда­ёт теп­ло, кото­рое необ­хо­ди­мо для усад­ки за счёт тре­ния, что обес­пе­чи­ва­ет боль­ший кон­троль, чем усад­ка с помо­щью нагре­ва дру­ги­ми инстру­мен­та­ми. Это избав­ля­ет от необ­хо­ди­мо­сти гадать, осо­бен­но при раз­гла­жи­ва­нии неров­ной пане­ли, каса­ясь толь­ко наи­бо­лее рас­тя­ну­тых участ­ков. Теп­ло кон­цен­три­ру­ет­ся на более высо­ких пиках и сужа­ет­ся к более низ­ким участкам.

Неко­то­рые могут срав­нить этот про­цесс со шли­фо­ва­ни­ем орби­таль­ной машин­кой, кото­рое тоже может нагреть металл и оса­дить. Дей­стви­тель­но, такой метод был попу­ля­рен сре­ди масте­ров про­шло­го и может при­ме­нять­ся даже сей­час. Исполь­зу­ет­ся изно­шен­ный круп­но­абра­зив­ный круг на высо­ких обо­ро­тах, кото­рый будет боль­ше сколь­зить и нагре­вать поверх­ность, чем шли­фо­вать. Далее, после нагре­ва, панель мож­но охла­ждать влаж­ной тряп­кой. Одна­ко уса­доч­ный диск (shrinking disk) дей­ству­ет не совсем так­же. Он имен­но сколь­зит толь­ко по воз­вы­шен­но­стям, а изно­шен­ный шли­фо­валь­ный круг не такой жёст­кий и будет касать­ся не толь­ко по самым высо­ким местам и не будет тако­го кон­тро­ли­ру­е­мо­го нагре­ва. Кро­ме того, орби­таль­ная машин­ка совер­ша­ет не толь­ко вра­ща­тель­ные, но и коле­ба­тель­ные дви­же­ния в отли­чие от бол­гар­ки с уса­доч­ным дис­ком, что не даст такой же ско­ро­сти вра­ще­ния. То есть, это два раз­ных про­цес­са, с раз­ны­ми результатами.

Уса­доч­ный диск – это не вол­шеб­ный инстру­мент, устра­ня­ю­щий все неров­но­сти на пане­ли кузо­ва. Это инстру­мент для финиш­ной довод­ки пане­лей. Основ­ные 90% рабо­ты — это рабо­та с руч­ны­ми рих­то­воч­ны­ми инстру­мен­та­ми. Послед­ние 10 про­цен­тов — это самая слож­ная часть, и вот тут-то и при­го­дит­ся тер­мо­уса­доч­ный диск.

Когда вы исполь­зу­е­те такой диск, вы долж­ны дер­жать его как мож­но более плос­ко к поверх­но­сти. Для пра­виль­но­го исполь­зо­ва­ния тер­мо­уса­доч­но­го дис­ка вам нуж­на мощ­ная углошли­фо­валь­ная машин­ка, кото­рая будет выда­вать 4500–5000 обо­ро­тов в минуту.

Рабо­та долж­на осу­ществ­лять­ся неболь­ши­ми участ­ка­ми, затем, после нагре­ва, рас­пы­ля­ет­ся вода (мож­но мыль­ную, для луч­ше­го даль­ней­ше­го сколь­же­ния). Доста­точ­но обра­ба­ты­вать столь­ко, что­бы при рас­пы­ле­нии воды обра­зо­вал­ся неболь­шой пар.

Обыч­но тре­бу­ет­ся несколь­ко про­хо­дов тер­мо­уса­доч­ным дис­ком, с после­ду­ю­щим охла­жде­ни­ем. В про­ме­жут­ках нуж­но осмат­ри­вать панель, что­бы опре­де­лить, где тре­бу­ет­ся допол­ни­тель­ная рихтовка.

После несколь­ких цик­лов это­го про­цес­са панель ста­нет глад­кой и вер­нёт­ся к нор­маль­но­му поверх­ност­но­му натяжению.

Уса­доч­ный диск хоро­шо рабо­та­ет как со ста­лью, так и с алюминием.

Каков сам прин­цип усад­ки нагревом?

Усад­ка про­ис­хо­дит после нагре­ва (вызы­ва­ю­ще­го рас­ши­ре­ние) и охла­жде­ния метал­ла (при­во­дя­ще­го к суже­нию).  Это про­ис­хо­дит пото­му, что во вре­мя нагре­ва пане­ли или листа метал­ла, нагре­тая область пыта­ет­ся рас­ши­рить­ся.  Окру­жа­ю­щий холод­ный металл удер­жи­ва­ет боль­шую часть рас­ши­ре­ния и не даёт ему рас­ши­рять­ся, в резуль­та­те чего нагре­тая область сжи­ма­ет­ся (про­ис­хо­дит усад­ка). Из это­го ста­но­вит­ся понят­на эффек­тив­ность уса­доч­но­го дис­ка, так как важ­но не нагре­вать металл, кото­рый не тре­бу­ет усад­ки, что и дела­ет дан­ный инструмент.

Важ­ным аспек­том дан­но­го мето­да явля­ет­ся то, что нагрев и охла­жде­ние долж­но быть доста­точ­но быст­рым. Мед­лен­ный нагрев обыч­но пред­став­ля­ет собой боль­шую про­бле­му, чем мед­лен­ное охла­жде­ние, так как в этом слу­чае теп­ло рас­се­и­ва­ет­ся по всей пане­ли до того, как про­изой­дёт сдер­жи­ва­ние расширения.

Неко­то­рая усад­ка может про­изой­ти при охла­жде­нии толь­ко при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре, но она зна­чи­тель­но уско­ря­ет­ся и уве­ли­чи­ва­ет­ся при охла­жде­нии сжа­тым воз­ду­хом или водой.

Растяжение и сжатие металла для его закругления

Рас­смот­рим спо­соб фор­ми­ро­ва­ния внут­рен­не­го и внеш­не­го закруг­ле­ния флан­ца на листо­вом металле.

При рестав­ра­ции кузо­ва неред­ко при­хо­дить­ся иметь дело со сквоз­ной ржав­чи­ной на зад­них арках. Как извест­но, луч­ший спо­соб устра­не­ния кор­ро­зии – выре­зать весь ржа­вый металл и заме­нить его новым. Ремонт­ную арку мож­но сде­лать само­му. Для это­го потре­бу­ет­ся загнуть и закруг­лить фла­нец. Подоб­ный это­му, но обрат­ный изгиб может потре­бо­вать­ся при изго­тов­ле­нии и замене флан­ца в багаж­ном отсе­ке (бор­тик, куда оде­ва­ет­ся уплот­ни­тель­ная резин­ка). При созда­нии таких форм тре­бу­ет­ся сжи­мать или рас­тя­ги­вать металл на флан­це. Раз­бе­рём­ся подробнее.

Смысл в том, что­бы согнуть фла­нец в полу­круг­лую арку, металл на флан­це дол­жен стать коро­че. Это дости­га­ет­ся либо тре­уголь­ны­ми над­ре­за­ми и сги­ба­ни­ем, что в даль­ней­шем потре­бу­ет свар­ку этих над­ре­зов, либо сжа­ти­ем и частич­ным утол­ще­ни­ем метал­ла на фланце.

Один из про­ве­рен­ных вре­ме­нем спо­со­бов усад­ки листо­во­го метал­ла заклю­ча­ет­ся в созда­нии гоф­ров — так назы­ва­е­мых “под­ги­бов” на участ­ке, тре­бу­ю­щем усад­ки, и даль­ней­шее горя­чей усад­ки этих скла­док метал­ла (их рас­прав­ле­ние за счёт утол­ще­ния метал­ла). Для созда­ния обжи­мов вдоль флан­ца мож­но исполь­зо­вать удли­нён­ные «тон­ко­губ­цы» или спе­ци­аль­ный инстру­мент для под­тяж­ки (вил­ка или «цап­ля», инстру­мент для фор­ми­ро­ва­ния кон­вер­тов метал­ла). Так­же есть вари­ант щип­цов с тре­мя шты­ря­ми, кото­рый мож­но сде­лать самому.

Под­ги­бы мож­но делать с любой сто­ро­ны флан­ца, но луч­ше под­ги­бать там, где будет лег­че потом оса­жи­вать полу­чив­ши­е­ся склад­ки. Про­цесс доста­точ­но прост. Металл поме­ща­ет­ся меж­ду зубья­ми вил­ки, затем инстру­мент пово­ра­чи­ва­ет­ся вле­во. Затем вил­ка (или «цап­ля») выни­ма­ет­ся и встав­ля­ет­ся с дру­гой сто­ро­ны сги­ба и сно­ва поворачивается.

Чем более после­до­ва­тель­ны­ми будут под­ги­бы, тем более после­до­ва­тель­ным будет рас­сто­я­ние меж­ду ними, и, в конеч­ном счё­те, тем более после­до­ва­тель­ным будет наш радиус.

Когда нуж­ный ради­ус достиг­нут, мож­но начи­нать делать усад­ку полу­чив­ших­ся скла­док. Делать это луч­ше с нагре­вом гофр до крас­но­го цве­та с после­ду­ю­щим про­сту­ки­ва­ни­ем по ним молот­ком. Нагре­тое место в будет мяг­че, чем более холод­ный окру­жа­ю­щий металл, и лег­ко сожмёт­ся. Уда­ры не долж­ны быть силь­ны­ми. Если уда­рить по метал­лу слиш­ком силь­но, то это при­ве­дёт к его рас­тя­же­нию, что удли­нит металл и ухуд­шит создан­ный ради­ус. Для стра­хов­ки луч­ше зафик­си­ро­вать оба кон­ца флан­ца, либо соеди­нить их жёст­ко, вре­мен­но при­ва­рив метал­ли­че­ский прут, что­бы при усад­ке скла­док металл не ухо­дил в сто­ро­ну, а толь­ко утолщался.

Для фор­ми­ро­ва­ния закруг­ле­ния флан­ца в дру­гую сто­ро­ну (внеш­не­го закруг­ле­ния) потре­бу­ет­ся сде­лать его длин­нее, то есть рас­тя­нуть металл флан­ца. Как упо­ми­на­лось выше, это может потре­бо­вать­ся, к при­ме­ру, для заме­ны части метал­ла в багаж­ном отсе­ке (с бор­ти­ком, на кото­рую оде­ва­ет­ся уплот­ни­тель). Рас­тя­ги­вать про­ще, чем сжи­мать. Здесь не потре­бу­ет­ся ника­ко­го нагре­ва и усадки.

Исполь­зуя лёг­кий моло­ток с узким тор­цом, поло­жи­те метал­ли­че­скую поло­су на нако­валь­ню или дру­гую метал­ли­че­скую поверх­ность и нане­си­те серию уда­ров вдоль флан­ца, кото­рый необ­хо­ди­мо растянуть/удлинить. Мож­но так­же исполь­зо­вать зуби­ло, но оно не долж­но быть ост­рым, что­бы не остав­лять види­мых сле­дов и не про­ре­зать металл. Таким обра­зом, фла­нец удли­нит­ся и изо­гнёт­ся. Если потре­бу­ет­ся боль­шее коли­че­ство про­хо­дов, изме­ни­те угол, под кото­рым поверх­ность молот­ка сопри­ка­са­ет­ся с рас­тя­ну­тым флан­цем, что­бы избе­жать чрез­мер­но­го утон­че­ния металла.

Ручная формовка листового металла

Все виды руч­ной фор­мов­ки свя­за­ны с про­цес­са­ми рас­тя­же­ния и сжа­тия метал­ла. Рас­тя­же­ние озна­ча­ет удли­не­ние или уве­ли­че­ние опре­де­лен­но­го участ­ка метал­ла, а усад­ка — умень­ше­ние это­го участ­ка. В зави­си­мо­сти от раз­ме­ра, фор­мы и кон­ту­ра дета­ли может исполь­зо­вать­ся несколь­ко мето­дов рас­тя­же­ния и усадки.

Фор­мо­воч­ный блок или штамп

Дере­вян­ный фор­мо­воч­ный блок или про­сто пень из твёр­до­го дере­ва с выре­зан­ным углуб­ле­ни­ем  исполь­зу­ет­ся для при­да­ния фор­мы листо­во­му метал­лу мно­го лет. Кто-то пред­по­чи­та­ет, что­бы пень сто­ял в мастер­ской на одном месте на высо­те рабо­че­го сто­ла, был снаб­жён дер­жа­те­ля­ми для инстру­мен­тов и даже сталь­ной лен­той, кото­рую мож­но затя­нуть для предот­вра­ще­ния рас­ка­лы­ва­ния по мере высы­ха­ния пня. Для людей с огра­ни­чен­ным про­стран­ством или, воз­мож­но, для тех, кто толь­ко начи­на­ет рабо­тать, иде­аль­ным вари­ан­том будет исполь­зо­ва­ние неболь­ших дере­вян­ных брус­ков, посколь­ку их мож­но пере­ме­щать по мастер­ской и уби­рать под вер­стак, когда они не исполь­зу­ют­ся. Како­го раз­ме­ра дол­жен быть пень? Вам потре­бу­ет­ся углуб­ле­ние раз­ме­ром не менее мис­ки для круп и плос­кий уча­сток неболь­шой шири­ны для раз­гла­жи­ва­ния складок.

Дере­вян­ный блок может иметь несколь­ко углуб­ле­ний. Для кон­крет­ных работ мож­но исполь­зо­вать вогну­тые поверх­но­сти более слож­ной фор­мы, но базо­вая круг­лая фор­ма чаши оста­ёт­ся чрез­вы­чай­но удоб­ной. Раз­лич­ные диа­мет­ры и глу­би­на чаши поз­во­ля­ют выпол­нять более раз­но­об­раз­ные рабо­ты. Все выре­зы дела­ют­ся бен­зо­пи­лой с даль­ней­шей шли­фов­кой. Что­бы обес­пе­чить доста­точ­ный вес и опор­ную поверх­ность для метал­ла, блок или штамп дол­жен быть как мини­мум на несколь­ко сан­ти­мет­ров боль­ше по всем раз­ме­рам, чем тре­бу­ет­ся для формы.

С помо­щью тако­го пень­ка мож­но сги­бать, рас­тя­ги­вать, сжи­мать и сгла­жи­вать листо­вой металл.

Дере­вян­ный блок с чашей пред­по­ла­га­ет при­да­ние листо­во­му метал­лу фор­мы с помо­щью отно­си­тель­но мяг­ко­го закруг­лён­но­го молот­ка по вогну­той поверхности.

Сталь и алю­ми­ний фор­му­ют­ся по-раз­но­му. Во-пер­вых, не каж­дая сталь и сплав алю­ми­ния хоро­шо под­хо­дят для фор­мов­ки. Во-вто­рых, если фор­мов­ку алю­ми­ния мож­но начи­нать и с цен­тра, то сталь фор­му­ет­ся с кра­ёв и по спи­ра­ли к цен­тру. Алю­ми­ний луч­ше под­да­ёт­ся фор­мов­ке, сталь же рас­тя­ги­ва­ет­ся, но не плавно.

При уда­ре закруг­лён­ной фор­мо­воч­ной киян­кой по метал­лу, рас­по­ло­жен­но­му поверх впа­ди­ны, он в месте уда­ра рас­тя­ги­ва­ет­ся, а окру­жа­ю­щий металл мор­щит­ся. Мор­щи­ны и склад­ки, обра­зо­вав­ши­е­ся в резуль­та­те рас­тя­ги­ва­ния, мож­но умень­шить, если плот­но уло­жить их в одно из вогну­тых про­странств, выре­зан­ных в дре­ве­сине, и уда­рить молот­ком по каж­дой склад­ке, тем самым оса­див их.

Лист метал­ла нуж­но выре­зать с неболь­шим запа­сом и после фор­мов­ки отре­зать лишнее.

Сталь для фор­мов­ки луч­ше под­хо­дит низ­ко­уг­ле­ро­ди­стая, мяг­кая. Это, конеч­но, не алю­ми­ний, но её вполне мож­но сфор­мо­вать вруч­ную. Лёг­ки­ми уда­ра­ми киян­ки посте­пен­но опус­кай­те металл вниз от кра­ёв. Помни­те, что цель тако­го обсту­ки­ва­ния — при­дать мате­ри­а­лу фор­му путём посте­пен­но­го рас­тя­ги­ва­ния, а не вдав­ли­ва­ния его в фор­му силь­ны­ми ударами.

Фор­мов­ка на меш­ке с песком

Ещё один тра­ди­ци­он­ный спо­соб руч­ной фор­мов­ки — исполь­зо­ва­ние кожа­но­го меш­ка, напол­нен­но­го пес­ком или свин­цо­вой дро­бью. Это один из самых слож­ных мето­дов руч­ной фор­мов­ки листо­во­го метал­ла, посколь­ку в этом слу­чае отсут­ству­ет точ­ный фор­мо­воч­ный блок. При этом мето­де в меш­ке с пес­ком дела­ет­ся углуб­ле­ние, кото­рое при­ни­ма­ет фор­му выби­ва­е­мой части метал­ла. Углуб­ле­ние или яма име­ет свой­ство сме­щать­ся от уда­ров киян­ки, что тре­бу­ет пери­о­ди­че­ской кор­рек­ти­ров­ки в про­цес­се фор­мов­ки. Сте­пень сме­ще­ния в зна­чи­тель­ной сте­пе­ни зави­сит от кон­ту­ра или фор­мы фор­му­е­мой дета­ли, а так­же от того, нуж­но ли нано­сить сколь­зя­щие уда­ры для рас­тя­же­ния, вытяж­ки или усад­ки метал­ла. При фор­мов­ке этим спо­со­бом необ­хо­ди­мо под­го­то­вить кон­тур­ный шаб­лон или какую-либо деталь, кото­рая будет слу­жить рабо­чей направ­ля­ю­щей и обес­пе­чи­вать точ­ность гото­вой детали.

Гиб­ка без станка

Те, кто рабо­та­ет с листо­вым метал­лом регу­ляр­но, ско­рее все­го, име­ют в сво­ей мастер­ской листо­ги­боч­ный ста­нок, но для люби­те­ля этот инстру­мент может ока­зать­ся недо­ступ­ным. К сча­стью, есть несколь­ко вари­ан­тов, кото­рые помо­гут выпол­нить рабо­ту без лиш­них затрат.

Исполь­зуя край вер­ста­ка, бру­сок дере­ва, два зажи­ма и киян­ку, мож­но изго­то­вить про­стей­ший гибоч­ный ста­нок. Отметь­те линию сги­ба и поло­жи­те метал­ли­че­ский лист на край вер­ста­ка. Затем поло­жи­те дере­вян­ный бру­сок парал­лель­но линии сги­ба, немно­го поза­ди неё. Закре­пи­те дере­во поверх метал­ла на вер­ста­ке. Далее согни­те лист вруч­ную до нуж­но­го угла. Если вы хоти­те полу­чить рез­кий изгиб под углом 90°, посту­чи­те по сги­бу киянкой.

Более плав­ные и полу­круг­лые изги­бы мож­но делать, исполь­зуя тру­бы раз­ных диа­мет­ров в каче­стве опоры.

3D-сканирование в автомобильной промышленности

3D-ска­не­ры ста­ли неотъ­ем­ле­мой частью тех­но­ло­ги­че­ско­го инстру­мен­та­рия авто­про­из­во­ди­те­лей. Они поз­во­ля­ют авто­про­из­во­ди­те­лям полу­чать точ­ные, изме­ри­мые 3D-дан­ные с любых дета­лей и ком­по­нен­тов — от кро­шеч­ных до очень крупных.

В осно­ве 3D-ска­не­ра может лежать мно­же­ство раз­лич­ных тех­но­ло­гий, каж­дая из кото­рых име­ет свои огра­ни­че­ния, пре­иму­ще­ства и сто­и­мость. В послед­ние годы все боль­ше пред­при­я­тий отда­ют пред­по­чте­ние руч­ным 3D-сканерам.

Они гене­ри­ру­ют трех­мер­ные поверх­но­сти с помо­щью меха­низ­ма три­ан­гу­ля­ции, при кото­ром на объ­ект про­еци­ру­ет­ся либо лазер, либо белый свет, а рас­сто­я­ние меж­ду ска­не­ром и поверх­но­стью объ­ек­та изме­ря­ет­ся с помо­щью три­ан­гу­ля­ции. Полу­чен­ные точ­ки затем исполь­зу­ют­ся для созда­ния CAD-моде­ли в соот­вет­ству­ю­щей программе.

Дан­ные соби­ра­ют­ся ком­пью­те­ром и запи­сы­ва­ют­ся в виде точек в трех­мер­ном про­стран­стве, после обра­бот­ки пре­об­ра­зу­ют­ся в три­ан­гу­ли­ро­ван­ную сет­ку, а затем в модель авто­ма­ти­зи­ро­ван­но­го проектирования.

3D-ска­ни­ро­ва­ние поз­во­ля­ет авто­про­из­во­ди­те­лям уско­рить повсе­днев­ную рабо­ту. Будь то рестав­ра­ция клас­си­че­ско­го авто­мо­би­ля или созда­ние совер­шен­но ново­го про­то­ти­па, мол­ние­нос­ные ска­не­ры Artec 3D поз­во­ля­ют полу­чать высо­ко­точ­ные дан­ные о трех­мер­ных поверх­но­стях на каж­дом эта­пе про­ек­ти­ро­ва­ния, созда­ния прототипов.

Про­цесс сканирования

Про­цесс ска­ни­ро­ва­ния состо­ит из двух этапов.

1. Захват дан­ных ска­ни­ро­ва­ния. Преж­де чем при­сту­пить к ска­ни­ро­ва­нию, имей­те в виду, что на кон­крет­ный пред­мет сле­ду­ет нане­сти поро­шок с мато­вой поверх­но­стью. Это очень важ­но, посколь­ку если ска­ни­ро­вать бле­стя­щий или вос­ко­вой пред­мет, резуль­та­ты будут неточ­ны­ми. Для дости­же­ния опти­маль­ных резуль­та­тов сле­ду­ет учи­ты­вать такие фак­то­ры, как сол­неч­ный свет, туск­лые поме­ще­ния и отра­жа­ю­щие поверх­но­сти. После того как все эти фак­то­ры учте­ны, мож­но сохра­нить отска­ни­ро­ван­ные исход­ные дан­ные и при­сту­пить к их обра­бот­ке. 3D-ска­ни­ро­ва­ние осу­ществ­ля­ет­ся так же про­сто, как и видео­съем­ка. В про­цес­се ска­ни­ро­ва­ния мож­но видеть, как 3D-репли­ка фор­ми­ру­ет­ся в реаль­ном вре­ме­ни на сен­сор­ном экране ска­не­ра. Опти­маль­ный диа­па­зон ска­ни­ро­ва­ния отоб­ра­жа­ет­ся на экране: синие объ­ек­ты ука­зы­ва­ют на то, что деталь нахо­дит­ся слиш­ком дале­ко, крас­ные — слиш­ком близ­ко, а зеле­ные — что деталь нахо­дит­ся в пре­де­лах опти­маль­но­го диапазона.
2. Обра­бот­ка отска­ни­ро­ван­ных дан­ных. Для обра­бот­ки отска­ни­ро­ван­ных дан­ных необ­хо­ди­мо про­грамм­ное обес­пе­че­ние для “очист­ки” исход­ных дан­ных. В исход­ных дан­ных могут при­сут­ство­вать неже­ла­тель­ные участ­ки дета­ли (напри­мер, пол авто­мо­би­ля) или фоно­вые изоб­ра­же­ния, полу­чен­ные в про­цес­се ска­ни­ро­ва­ния. Про­грамм­ное обес­пе­че­ние поз­во­ля­ет уда­лять дефек­ты с помо­щью инстру­мен­тов сгла­жи­ва­ния, объ­еди­нять ска­ны, полу­чать эта­лон­ную гео­мет­рию, созда­вать эле­мен­ты (напри­мер, выдав­ли­ва­ния и раз­ре­зы) и в конеч­ном ито­ге отправ­лять их в CAD-про­грам­му, напри­мер SOLIDWORKS.