العلمية دليل الألومنيوم الانحناء العمليات والسبائك
جدول المحتويات
الختام
الألومنيوم الانحناء هو مثال كبير من الدقة التصنيع.
في جوهره هو عملية حيث المعدن (الألومنيوم) هو اللدن مشوهة حول محور واحد. إجراء تغييرات على المعادن المعادن عن طريق الحفاظ على الحجم نفسه تقريبا. الناس مباشرة تطبيق القوة الميكانيكية على ورقة الألمنيوم. القوة يجب أن تكون أكبر من المواد الخضوع ولكن لا يزال أقل من قوة الشد في نهاية المطاف. هذا هو ما يجعل المعدن ينحني بشكل دائم بدلا من كسر أو العودة إلى شكلها الأصلي.
المصممين والمصنعين اختيار الألومنيوم وذلك أساسا بسبب انخفاض الوزن وقوة عالية الخصائص. ومع ذلك ، تحتاج إلى أن يكون شاملا المعدنية المعرفة إذا كنت تريد أن تجعل دقة الانحناءات. يجب أن تعرف كيف الإجهاد والتوتر يؤثر على المعادن شعرية من الكريستال. سبائك تكوين المزاج و سمك, جنبا إلى جنب مع عوامل أخرى في تحديد الألمنيوم عملية الانحناء نتيجة. هذا دليل تتعمق في مفاهيم مادة العلوم تشارك في صنع الأدوات المعدنية من الألومنيوم ورقة وملامح لخلق هندستها معقدة.
الفيزياء القابلية في الألومنيوم
القابليه للتشكيل هي قدرة المعدن من خلال الذهاب الى تشوه البلاستيك دون انهيار هيكلها. في الألومنيوم الانحناء ، القابليه للتشكيل الغالب تعتمد على سبائك سلسلة. الألومنيوم هو ليس في نفس الطريقة التي يتصرف تحت الضغط.
الألمنيوم النقي لديه محورها الوجه مكعب (FCC) التركيب البلوري. لديها العديد من زلة النظم المتاحة الاضطرابات للتحرك. لذا الألمنيوم النقي بتشوهات دون بذل الكثير من الجهد. غير أن عناصر صناعة السبائك مثل المغنيسيوم, سيليكون, أو المنغنيز تشويه شعرية. أنها تزيد من قوة ولكن في معظم الوقت ليونة النقصان.
استطالة و الشد حدود
استطالة هو المعلمة الرئيسية التي تشير إلى القابليه للتشكيل. هو قياس نسبة مادة يمكن أن تمتد قبل وقوعه. وارتفاع استطالة القيم أسهل الانحناء تصبح عمليات. يجب على المهندسين النظر في الفرق بين العائد نقطة في نهاية المطاف قوة الشد. أكبر من المسافة بين هاتين النقطتين عادة يشير إلى وجود أكثر أمانا الانحناء مجموعة. في حالة إستطالة نسبة صغيرة من المواد يتصرف مثل هشاشة واحد. وسوف الكراك تحت التنفيذ في دائرة نصف قطرها ضيق.
سمك و نصف قطر منحنى نسب
سمك المواد هو العامل الرئيسي الذي يحد عملية الانحناء. الحد الأدنى من منحنى نصف قطرها (MBR) يعتمد على سمك. عندما لوحة يصبح أكثر سمكا ، الخارجي ألياف ينحني امتدت أكثر. الداخلية الألياف ، من ناحية أخرى ، المضغوطة. محايد محور لا يتغير. إذا كان نصف قطر صغير جدا بالنسبة سمك الخارجي الألياف المسيل للدموع. يجب عليك معرفة الحق دائرة نصف قطرها من أجل القضاء على خطر الكسور. ووفقا القاعدة القياسية ، دائرة نصف قطرها يساوي 1 × سمك لينة السبائك. أصعب سبائك قد تحتاج 3 إلى 4 أضعاف سمك.
تحليل سبائك الألومنيوم الانحناء
جدوى مشروع يعتمد على ما إذا كان حق التركيب الكيميائي هو اختار. نحن نفرق سبائك الألومنيوم على أساس العناصر التي تستخدم في المقام الأول عن صناعة السبائك. كل مجموعة بشكل مختلف يستجيب الألومنيوم عملية الانحناء.
3003 سلسلة: المنغنيز ميزة
على 3003 سبائك التغييرات من الأول هو المنغنيز المحتوى. إضافة هذا العنصر رفع قوة بنسبة 20%. ومع ذلك, سبائك لا تزال تحتفظ جدا قابلية جيدة. صانعو استخدام الحرارة على الانحناء 3003 إلا في حالات نادرة. 3003 وقد معتدلة القوة ومقاومة جيدة للتآكل. هذه الخاصية يجعلها مناسبة لإنتاج المعدات الكيميائية العامة ورقة تصنيع المعادن هذه الصناعة. سبائك ليست الحرارة يمكن علاجها المنتج. أنها ليست سوى تعزيز سلالة تصلب.
5052 سلسلة: المغنيسيوم التعزيز
على 5052 سبائك تحسين بالإضافة إلى المغنيسيوم. ونتيجة لذلك ، فإن عنصر يوفر عددا كبيرا قوة التحسينات على 3003 سلسلة. سبائك يقدم أعلى قوة غير القابلة للعلاج الحراري الدرجات. فإنه يحتفظ القابلية الجيدة على الرغم من جمودها. سبيكة هو أيضا مقاومة المياه المالحة التآكل. هذه السمة جعلت من المواد القياسية للتطبيقات البحرية وكذلك أنبوب الهيدروليكية تصنيع. المواد العمل يصلب بسرعة جدا. وهكذا ، فإن رقابة صارمة جدا من ينحني بسرعة ضروري.
6061 سلسلة: السيليكون والمغنيسيوم الهيكلية يمزج
في سبيكة 6061 هو مزيج من المغنيسيوم والسيليكون. لذا سبائك يمكن أن تكون المعالجة حراريا. خلال تصلب المرحلة أشكال المغنيسيوم silicide يترسب. هذه الرواسب هي الأماكن في الشبكة البلورية حيث الاضطرابات لا يمكن أن تتحرك ، لذلك سبائك يصبح قوي جدا. بيد أن هذه القوة على حساب القابليه للتشكيل. إذا كنت ينحني 6061 T6, أنت من المحتمل أن تحصل على الكراك. صانعو عادة إجراء عملية الصلب إلى 'O' المزاج قبل الانحناء. نظرا السلامة الهيكلية ، ويستخدم على نطاق واسع في السيارات النماذج الأولية هذه الصناعة.
البيانات المقارنة: سبائك الخصائص
يقارن الجدول التالي الانحناء الخصائص المشتركة الألومنيوم الدرجات.
| سبيكة سلسلة | العناصر الأولية | قابلية | الخضوع | المقاومة للتآكل | التطبيقات الشائعة |
|---|---|---|---|---|---|
| 3003 | المنغنيز | ممتاز | معتدلة | عالية | صهاريج تخزين, تسقيف, انحياز |
| 5052 | المغنيسيوم | جيد | عالية | ممتاز (البحرية) | هيكل, قطع البحرية, لافتات |
| 6061 | Mg + السيليكون | الفقراء (في T6) | عالية جدا | جيد | الهيكلية إطارات, الطيران, الروبوتات |
| 7075 | الزنك | ضعيف جدا | المدقع | عادل | الفضاء, عالية الضغط التروس |
فهم المزاج تسمية النظام
نخفف من سبيكة هو ما يحدد الميكانيكية الدولة. التعليمات البرمجية التي يتم استخدامها هنا هي تلك التي تأتي بعد سبائك عدد. بل هو وسيلة من قول المعدن عامل كيف المعدن قد تمت معالجتها. حادث مع المزاج يمكن أن يسبب المعدنية الانحناء في غاية الخطورة الطرق.
- O (تعتيق): يتم تسخين المعدن من قبل مطحنة درجة الحرارة حيث هيكل الحبوب يمكن recrystallized. هذه الدولة لديها أدنى قوة أعلى ليونة من المعدن. هذا هو أفضل الدولة المتطرفة الانحناء.
- ح (سلالة تصلب): يشير هذا المصطلح إلى عدم علاجها للحرارة سبائك (أمثلة 3003 و 5052). المعدن هو أقوى العمل الباردة. الرقم الذي يأتي بعد " ح " يدل على مدى صلابة. H14 تقف على نصف الثابت ؛ H18 هو الكامل الثابت.
- T (تعامل حراريا): هذا يعني نفس السبائك مثل 6061. المعدن يمر عبر حل المعالجة الحرارية عمليات الشيخوخة.T6 هو استخداما كاملا تصلب المزاج. T4 هو بطبيعة الحال العمر هو أكثر قليلا formable.
- و (كما ملفقة): المعدن بت التي قد لا الحرارية الخاصة ولا سلالة تصلب التحكم يطبق عليهم.
علم Springback و استعادة مرونة
الألومنيوم الانحناء يرافقه الحرجة الظاهرة ، وهذا هو ، springback. بعد آلة صدر من الانحناء قوة المعدن يذهب من خلال عملية الاسترخاء. مرونة جزء من منحنى الإجهاد-الانفعال هو استردادها. زاوية النهائي هو أكبر قليلا من الأدوات زاوية.
الألومنيوم أعلى springback من الفولاذ الطري. والسبب في ذلك هو أن الألومنيوم لديه أدنى معامل المرونة. قوة إنتاجية عالية جدا بالمقارنة مع معامل مرونة. صانعو مطالبون أكثر من ثني المواد من أجل اتخاذ هذا الانتعاش في الاعتبار. وبالتالي فإن المشغل قد ينحني المواد إلى 92 درجة بدلا من 90 درجة من أجل الحصول على الانحناء 90 درجة. متقدمة آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي تحديد هذا المتغير من تلقاء نفسها.
غيروا لكمة العمق من أجل أن تكون قادرة على مطاطيا الارتداد.
استراتيجيات للتخفيف من تكسير
تكسير نتيجة حدوث إجهاد الشد على نصف القطر الخارجي يتجاوز قوة متماسكة من المواد. بعض الأساليب العلمية تأخذ في الاعتبار هذه المخاطر و محاولة للحد منه إلى ما يقرب من الصفر.
1. الحبوب اتجاه التوجه
ورقة الألومنيوم لديها هيكل الحبوب الناتجة من عملية الدرفلة. الانحناء عمودي على (عبر) الحبوب أقوى. فإنه يسمح الحبوب إلى استطال. الانحناء موازية الحبوب غالبا ما يؤدي إلى الشقوق. صانعو يجب توجيه جزء تخطيط لثني عبر الحبوب كلما كان ذلك ممكنا.
2. دائرة نصف قطرها الأمثل
لا تستخدم حاد دائرة نصف قطرها الداخلي. زاوية حادة تركز الإجهاد. دائرة نصف قطرها أكبر توزع الضغط على مساحة أوسع. الرسومات الهندسية يجب تحديد دائرة نصف قطرها يحترم سبائك حدود.
3. تزييت التطبيق
الاحتكاك هو السبب الرئيسي مترجمة الإجهاد. مواد التشحيم تسمح المواد إلى الشريحة أكثر من يموت الكتفين. هذا توزع الضغط بالتساوي. يمنع "السحب" التي يمكن أن تمزق السطح.
4. الحرارية المساعدة
تدفئة الشغل يقلل من قوة العائد مؤقتا. وهذا يزيد من ليونة. فإنه يسمح تشديد الانحناءات على جامدة السبائك مثل 6061-T6. ولكن الكثير من الحرارة يمكن أن يفسد المزاج.
مفصلة الانحناء المنهجيات
الصناعة هو الكامل من مختلف الطرق الميكانيكية تهدف إلى تحقيق بعض الأشكال الهندسية. يعتمد القرار على المقطع العرضي ، نصف قطر ، وحجم الإنتاج.
الصحافة الفرامل تشكيل
الصحافة الفرامل لا يزال يوظف الأسلوب الأكثر شيوعا من الصفائح المعدنية تلفيق. وتنطوي العملية على لكمة يموت.
الميكانيكا: لكمة ، مدفوعا إما الهيدروليكية أو الكهربائية ذاكرة الوصول العشوائي ، إدراجها على شكل حرف V يموت. الألومنيوم ورقة المتمركزة في افتتاح يموت. لكمة يدفع ورقة إلى الموت.
عملية المتغيرات:
- الهواء الانحناء: لكمة يضغط على ورقة ولكن الفكرة لم يتم التوصل إليها. زاوية الانحناء لا تحددها يموت زاوية. عمق السكتة الدماغية هو العامل الذي يتحكم في زاوية. وهذا يتيح springback أن يكون التعويض عنها. أقل حمولة هو مطلوب.
- الكبس: لكمة القوات ورقة لمتابعة الشكل يموت بالضبط. وهذا يتطلب المزيد من القوة ولكن ذو دقة عالية.
- سك: لكمة يذهب من خلال محايدة محور من المعدن. هذا تماما يتخلص من عودة ينحني ولكنه يتطلب عالية جدا الحمولة.
المزايا والقيود: الصحافة الفرامل هي متعددة للغاية. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ضوابط تجعل من الممكن أن يكون مجمع متعدد المراحل الانحناءات. فهي مثالية بين قوسين ومرفقاته. ومع ذلك ، فإن تكلفة الأدوات يمكن أن تكون عالية جدا. الإعداد الوقت هندستها مختلفة أيضا التغييرات دورة مرات.
لفة الانحناء تقنيات
لفة الانحناء يستخدم لإنتاج دائرة نصف قطرها كبير المنحنيات و اسطوانات. وتنطوي العملية على ثلاث أو أربع كرات.
- الميكانيكا: المشغل الأماكن الألومنيوم أو ورقة بين بكرات والتي تحول. أعلى الأسطوانة يمارس الضغط إلى أسفل. جانب بكرات تحمل المواد. كما ويتم تغذية المواد ، الإزاحة بين بكرات يسبب منحنى مستمر. هذا هو أسلوب نموذجي في النماذج الصناعية بالنسبة الدبابات و الأنفاق.
المزايا والقيود: مع هذه التقنية ، يمكن للمرء الحصول على الكمال الدوائر اللوالب. ملامح طويلة يمكن التعامل معها بكفاءة. من ناحية أخرى, فإنه يترك بعض مستقيم قطعة في بداية و نهاية الملف. هذه "بقع مسطحة" غالبا ما تكون بقايا القطع التي تحتاج إلى قطع. كما أنها ليست جيدة جدا في زوايا ضيقة.
دوار رسم الانحناء
هذا الأسلوب هو الأكثر شيوعا عندما يتعلق الأمر الانحناء الأنابيب والمواسير. المواد المدعومة من الداخل لتجنب الانهيار.
- الميكانيكا: الألومنيوم أنبوب المضمون إلى منعطف الموت من قبل الجهاز. ضغط يموت يحمل أنبوب ضد منعطف الموت. منعطف الموت يتحول سحب أنبوب جنبا إلى جنب معها. عادة مغزل يتم وضعها داخل الأنبوب.
- مغزل الغرض: مغزل هو دعم أنبوب الجدران الداخلية. فإنه يتوقف عن تكوين التجاعيد في داخل دائرة نصف قطرها. وبالاضافة الى ذلك, كما يمنع تسطيح نصف قطرها الخارجي.
المزايا والقيود: دوار رسم الانحناء قادر على إنتاج نظيفة وضيق دائرة نصف قطرها الانحناءات. طريقة يمكن أن تستخدم في الجهاز الطبي النماذج حيث أنبوب الدقة مهم للغاية. مظهر الأنبوب هو الحفاظ عليها. للأسف الأدوات مكلفة وتعتمد على قطر الأنبوب.
ضغط الانحناء
ضغط الانحناء يحمل قطعة العمل بإحكام ضد منحنى ثابت يموت.
- الميكانيكا: ممسحة الأحذية أو بكرة يتحرك ثابت يموت. فإنه يضغط الألمنيوم ضد الموت الشكل.
المزايا: هذا هو أبسط طريقة مقارنة مع دوار رسم واحد. بعض التطبيقات يمكن القيام به بشكل أسرع مع هذا الأسلوب. متناظرة الانحناءات على كلا الجانبين من جزء يمكن أن يتم ذلك تماما مع هذا الأسلوب.
القيود: القدرة على جعل المنعطفات الضيقة محدودة بالمقارنة مع دوار رسم. خارج منعطف يمكن أن تكون بالارض. في الغالب هو استخدام بسيط الأشكال الهيكلية.
تمتد تشكيل
تمتد تشكيل مزيج من التوتر والانحناء.
- الميكانيكا: الجهاز يحمل ورقة الألمنيوم أو قذف في كلا طرفي. تسحب المواد إلى نقطة حيث أنه ينتج. ثم الجهاز ، ما زالت تحتجز المواد تحت التوتر يلتف حول شكل كتلة.
المزايا: التي تمتد المواد ، مشكلة springback يتم حلها. أيضا, التوتر يساعد على محاذاة الضغوط الداخلية. دقيقة جدا ومعقدة المنحنيات يمكن أن يتم في هذه الطريقة. بل هو الطريقة القياسية في صناعة الطيران على الطائرة الجلود.
القيود: عملية بطيئة جدا. كبيرة تجتاح البدلات المطلوبة التي تصبح خردة. معدات كبيرة جدا ومكلفة.
ذاكرة الوصول العشوائي / دفع الانحناء
رام الانحناء هو في الأساس أبسط نوع من أنبوب الانحناء.
- الميكانيكا: أنبوب معتمد من قبل اثنين من مكافحة بكرات وتقع في جميع أنحاء لهم. الهيدروليكية رام مع دائرة نصف قطرها كتلة يستخدم لدفع أسفل في وسط الأنبوب.
المزايا: المعدات رخيص و المنقولة بسهولة. رام الانحناء سريع جدا إذا كان الخام الانحناء الأغراض.
القيود: دعم داخلي لم يتم توفير. أنبوب يتم تشكيلها في شكل بيضاوي. بالضبط السيطرة على زاوية الانحناء من الصعب جدا. نوعية مستحضرات التجميل أجزاء لا يمكن أن تكون جيدة إذا تم استخدام هذا الأسلوب.
التطبيقات الصناعية والقطاعات
الألومنيوم الانحناء تم الرئيسية الرصاص من الصناعات المختلفة و هذه قد تم مدفوعا خصائص المواد.
قطاع السيارات: سيارة صناع دمج عازمة الألمنيوم في إنتاج الإطار السطح الخارجي للسيارة. يعمل على تقليل وزن السيارة. وبالتالي تحسين استهلاك الوقود يتحقق. الانحناء يساعد في تصنيع تأثير الهياكل التي يمكن أن تمتص الطاقة.
هندسة الطيران: الطائرات الأضلاع ، المراسلين و الجلد هي الأكثر شيوعا الأجزاء التي تنتجها تمتد تشكيل وثني. القوة-إلى-الوزن نسبة 2024 و 7075 السبائك هو من أهمية قصوى. الدقة إلى حد ضمان الكفاءة الهوائية.
الالكترونيات الاستهلاكية و الروبوتات: استخدام عازمة الألومنيوم جدا العصرية لإنتاج الأدوات (الأجهزة المحمولة و الهواتف) أغطية خارجية. الروبوت النماذج يحصل عازمة لوحة مواد الأسلحة الهيكل. المعدن هو الكمال الحراري موصل وبالتالي فإن أفضل عنصر هو الحماية من ارتفاع درجة الحرارة.
البناء والهندسة المعمارية: عازمة ملامح تستخدم عادة لإنتاج إطارات النوافذ, curtain, و أنظمة التسقيف. الألومنيوم هو طقس جيد جدا-مقاومة المواد. عن طريق الانحناء واحدة يمكن أن تجعل منحنى المعالم المعمارية التي هي جذابة بصريا.
الختام
الألومنيوم الانحناء إلى مستوى الماجستير يدعو إلى فهم علوم المواد والهندسة الميكانيكية المبادئ. الشركات المصنعة تحتاج إلى أن يكون على بينة من حدود المعدن. فإنها تحتاج أيضا إلى معرفة بدل الانحناء و K-العوامل بدقة متناهية. لديهم الحق في اختيار هدأ إذا كانوا يريدون تجنب تكسير. لا يهم إذا كانت الصحافة الفرامل المنتجات الاستهلاكية النماذج أو دوار رسم الانحناء على الهيدروليكية ، فإن النتيجة يجب أن تكون دقيقة.
حق استخدام القوة تغييرات بسيطة ورقة مسطحة في وظيفية الحاملة المكون. من خلال معرفة هيكل الحبوب استطالة حدود springback والمهندسين يمكن دائما تحقيق نفس النتائج.
تعليقات
أحدث المشاركات
مدونات ذات الصلة
Senyo مدونة تركز على تقاسم لدينا معرفة واسعة من تصنيع النموذج الأولي. من خلال مقالاتنا ، ونحن نهدف إلى دعم لك في صقل المنتج الخاص بك تصميم و التنقل تعقيدات النماذج الأولية السريعة بشكل أكثر فعالية.
