Videnskabelige Guide: Messing Bøjning Teknikker og Processer
Indholdsfortegnelse
Messing bøjning er et centralt element i den mest nøjagtige præcision fremstilling og metallurgiske processer. Processen refererer til den plastiske deformation af messinglegeringer omkring en enkelt akse uden at ændre materialets volumen. Producenter anvende denne metode til at ændre et stykke råvarer—gerne tråd, stænger, rør og plader—i komplekse former for industri, bilindustrien, og dekorative formål.
Messing er en legering af kobber og zink, og det har flere karakteristiske mekaniske egenskaber. Metal er fremragende sejhed, akustiske egenskaber og korrosionsbestandighed. Men, vellykket messing bøjning afhænger af en grundig forståelse af stress-strain relationer. Operatøren er forpligtet til at udøve et bøjende moment, der er større end det materiale flydespænding, men lavere end sin trækstyrke. Denne tilstand gør det muligt for materialet at blive permanent deformeret, uden at bryde.
For at få nøjagtige bøjninger indebærer brug af bestemte værktøjer og streng overholdelse af metallurgiske principper. Arbejde hærdning, minimum bøje radier, og springback er nogle af de faktorer, der har indflydelse på processen. Denne dybdegående guide dykker ind i de videnskabelige metoder og det udstyr, der er nødvendigt for at udføre præcise messing bøjning opgaver i forskellige materielle former.
Den Metallurgi af Messing Bøjning
Før man går videre med en mekanisk deformation, produkt ingeniører er nødt til at være meget sikker på at de har det materiale, viden. Zink i messing er, hvad der viser, hvor let det kan være formet.
Alpha Messing vs. Alpha-Beta-Messing
Alpha Messing (med mindre end 37% zink): Sådan legeringer har en ansigt-centreret cubic (FCC) krystal struktur. Deres sejhed ved stuetemperatur er meget høj, næsten til det punkt, er plast. De er den bedste metal til koldbukning af messing. De mest typiske er C26000 (Patron Messing) og lignende.
Alpha-Beta Messing (37-45% zink): legeringer pågældende har en dual-fase struktur. Ved stuetemperatur, beta-fasen er ikke kun sværere, men også mere sprøde. Derfor er de legeringer, der normalt opvarmes (varmt arbejde), før bøjning for at undgå revner.
Viden om disse metallurgiske faser hjælper fabrikator til at bestemme den nøjagtige temperatur og kraft niveauer for hans arbejde.
1. Mekanik af Messing valsetråd Bøjning
Messing ledninger og stænger, der anvendes som den primære materialer for elektriske apparater og udsmykninger af bygninger. Normalt udtrykket "wire" anvendes til mindre diameter metal, der har en rund form. Mens stængerne er typisk større i størrelse, og der kan være firkantede, sekskantede, eller runde former.
Vigtigt Værktøj til Stænger og Tråde
Præcision bøjning kræver moment-anvendelse af værktøjer, der ikke er til skade for den overflade.
- Runde Næse Tænger: Disse radialt kraft metal til loops og sving at skabe.
- Needle Næse Tænger: Disse giver et greb for meget skarpt og præcist lavet vinkel bøjninger.
- Forming Tænger: Disse har en særlig kæbe, der ikke mangle overfladen.
- Bøjning Jigs: Disse enheder giver mulighed for repeterbarhed og konsekvens af radier.
- Termiske Kilder: Glocks give den tykke ledning til at være opvarmet til det punkt, udglødning.
Teknik A: Manuel Afvæbnet
Her, brugeren gør brug af materialets sejhed i tilfælde af tynd-gauge ledninger. Operationen foregår ved, at der sikres den ene ende af wiren og dermed skabe et omdrejningspunkt. Brugeren så gælder nogle af kraft på den frie ende. Metal udbytter og tager form af den ønskede radius. Denne metode er hurtig, men er ikke meget præcis, som per industriel præcision standarder.
Teknik B: Mekanisk Manipulation Tang
Mere modstandsdygtige over for deformation, er dem, der i højere målere. Tænger bidrage til håndtaget arm, og dermed gøre det drejningsmoment, der er anvendt større.
- Krum Bøjninger: Rund næse tænger anvendes af operatøren. Kæber i form af en kegle, der giver den fordel, at variabel radier. Tråden er flyttet tættere på pivot point og dermed gøre løkken mindre.
- Vinkel Bøjninger: Skarpeste hjørner er skabt af flad næse tænger. Operatøren greb wiren mellem kæberne, og så gælder kraft vinkelret på kæben ansigt.
- Sammensatte Bøjninger: "S" sving kan opnås, hvis man anvender to sæt af tang til at håndtere wire. En tang fungerer som en stationær clamp, mens den anden tang bruges til anvendelsen af det bøjende moment.
Teknik C: Jig-Assisteret Bøjning
En bøjning jig er der for at tilbyde et fast sted at stå, og stopper. Ledsager base plade, der er belagt med huller og pløkker er bøjningen jig.
- Setup: Skruer eller klemmer er brugt til at sikre operatørens jig til et arbejdsbord.
- Proces: at Placere messing mellem det centrale omdrejningspunkt pind og vejledning pind er udført af operatøren.
- Aktivering: operatøren, der bruger hans skulder kraft skubber stangen mod pivot pind.
- Fordel: bukkemaskine holder materialet tæt mellem de to punkter, således at forebygge, at out-of-plane deformation. Det er også sikrer, at den geometriske form af hvert stykke gennem et parti er den samme.
Teknik D: Termisk Svækkelse (Annealing)
Arbejde hærdning er, når metal gitter af messing bliver vanskelig at fjerne med forskydninger forårsaget af bøjning. Som et resultat, metal bliver skør. Således for større stænger, brugeren opvarmer metal ved hjælp af en gas fakkel.
- Temperatur: Den temperatur, som det metal, når der er alt fra 500°C til 650°C.
- Effekt: Dette renser kornet struktur (omkrystallisation). Metal er igen bløde og kan formes let.
- Udførelse: Den bruger, der opvarmer det område af svinget, så han/hun bøjer det, mens det stadig er varmt eller efter afkøling fase (hvis fuldt afhærdede). Mængden af kraft, der kræves, er drastisk reduceret, når processen er udført af varmt bøjning.
- Beskyttelse Bemærk: Stål er et hårdere metal end messing. Det er derfor i stand til at forlade værktøj mærker på metaloverfladen. Fabrikanter løse dette problem ved at sætte malertape på værktøjet, kæber eller anvender nylon-kæbet tænger.
2. Dynamikken i Messing rørbukning
Slangen er en særdeles vanskelig opgave af messing bøjning proces, der kræver meget koncentration. I enkle vendinger, er et rør, er en metal cylinder, der kan anvendes til transport af væsker eller som et dekorativt stykke. I modsætning til en solid stang, en slange er et hult center.
Den Fysik af Rør Sammenbrud, Når et rør er bøjet, den ydre mur er strakt (spænding) og den indre væg er komprimeret. Den trækkraft, uden nogen indre støtte, der forårsager den ydre mur til at være flad. På samme tid, kompressionskraft gør den indre væg rynke eller spænde. Således rør mister sin strukturelle integritet og flydeegenskaber er også ændret.
Metode A: Intern Support via spiralfjedre
Denne metode er dybest set en cross-sectional forvrængning forebyggelse metode, der bruges i low-tech miljøer.
- Værktøj: En stålfjeder, der er en smule hårdere end normalt og har en diameter, der er lidt mindre end rørets indvendige diameter (ID).
- Procedure: Den tekniker, der skubber foråret ind i røret ved det punkt, hvor det kommer til at blive bøjet.
- Drift: forår spoler yde støtte til de rør, vægge som tekniker bøjninger på røret. At være en fleksibel, solid kerne, foråret udfører den funktion af en fast kerne. Det tager kompressionskræfter og fordeler dem jævnt således, knæk, ikke forekommer.
- Fjernelse: teknikeren lidt reducerer diameteren af foråret, ved at dreje det, og så trækker det ud.
Metode B: Rotary Trække Bøjning
Rotary trække benders anvendes i høj præcision industrielle applikationer.
- Maskinen: maskinen klemmer røret til en bøje dø. Et tryk dø holder røret mod bøje dø.
- Bevægelsen: bøje dø viser, tegning af rør langs dens radius.
- Dorne: I tilfælde af tyndvæggede rør, maskinen steder en dorn inden i røret, som er det interne værktøj, og det forbliver på tangenten punkt i svinget. Det aktivt jern ud rynker og hjælper rundhed i messing bøjning proces.
- Beskyttelse: De erhvervsdrivende bør være iført beskyttende handsker til at beskytte deres hænder fra nedskæringer, hvis røret skulle bryde eller hvis der er grater. Målinger, der er taget ordentligt sikre, at bøje i overensstemmelse med det rør, system layout.
3. Strukturelle Bøjning af Messing Barer
En messing bar er et metal, af kobber-zink familie. Det er en tre-dimensionel rektangulær form. Baren er meget stiv og modstandsdygtig over for bøjning langs sin længdeakse. Normalt, en stor mængde af gearing eller mekaniske kraft, der er nødvendig for at bøje tremmerne.
Metode A: Skruestik-Assisteret Koldbukning
Denne metode er brugen af tynde streger, som kan håndteres af direkte fysisk magt.
- Mærkning: arbejdstager markerer den neutrale akse bøje ved hjælp af en markør og tape.
- Opspænding: bænken viborg holder bar stramt. Bøje linje er på den øverste kant af skruestikken kæber.
- Force Anvendelse: arbejderen, er den kraft anvendelse på bar afsnit, der er på vej ud. Hvis skarpe sving er ved at blive lavet, så operatøren kan ramme bar med en hammer for virkningen kraft.
- Beskyttelse: Træ stykker eller bløde kæber bruges til at beskytte messing overflade fra vise tænder, der bider i det.
Metode B: Score-Assisteret Bøjning (Savsnittet Bøjning)
Ufleksible barer, der er tyk, kan udvikle en revne på den ydre side af radius på grund af overdreven spænding, når man prøver at bøje det. Løsningen er at score bar, så det tværsnitsareal er reduceret og dermed mindre spænding, der bliver udøvet.
- Beregning: arbejdstager, der beregner mængden af materiale, der er nødvendigt for at bøje.
- Scoring: operatøren bruger lyset af bøje linje som en guide og med en trekantet fil eller en sav, han/hun skærer en rille på indersiden.
- Dybdegrænse: dybden af rillen skal være det halve af baren tykkelse på de fleste.
- Mekanik: Den rille er der til at fjerne materiale fra kompression zone. Baren kan nu folde om sig selv.
- Forstærkning: Efter svinget, groove er ikke synlig, fordi det er blevet loddet til at give mekanisk styrke og kontinuitet.
Advarsel: Hvis rillen er for dybt, da de bar vil blive svagere. Derfor er denne metode kun anvendelig til at gøre showet side af stangen bøje og ikke for bærende konstruktioner.
4. Industrielle Messing Ark Bøjning
Heavy metal fabrikation Messing plade indebærer, at der er store maskiner, der gør dele som parentes, indhegninger, og paneler. Det udstyr, der anvendes, afhænger af tykkelsen af metalplader.
Metode A: V-Die Bøjning (Tryk Bremse -)
Kantpresseværktøj er det vigtigste redskab i branchen, når det kommer til messing folde.
- Dele: En top stykke (punch), og en nederste stykke (dør).
- Luft Bøjning: punch styrker metal i V-dø, men de dør ikke i bunden. Dybden af den bevægelse, der bestemmer vinklen. Mindre strøm, der er behov for i denne metode.
- Bunden: punch styrker metal hele vejen til den dør. Dette udskriver den nøjagtige vinkel på den dø på messing. Højere nøjagtighed er muligt.
- Tonnage: Det hydrauliske system leverer masser af kraft, der er nok til at bryde metal alle sammen bøje linje.
Metode B: Roll Bøjning
Roll benders er det foretrukne værktøj, når operatører, der ønsker at gøre stor radius kurver eller cylindre.
- Setup: Tre ruller danner en trekant.
- Drift: pladen er fed mellem rullerne. Den bevægelige øverste valse gælder den nedadgående kraft.
- Resultat: Dette erstatter den skarpe vinkel med en glat konstant kurve. Det bruges til at lave messing tanke eller arkitektoniske beklædning.
Valg af den rigtige legering, der er altafgørende for succes messing bøjning. Følgende tabel sammenligner fælles legeringer.
| Legering Betegnelse | Fælles Navn | Zink Indhold | Bøjning Egnethed (Kold) | Bøjning Egnethed (Hot) | Typisk Anvendelse |
|---|---|---|---|---|---|
| C26000 | Patron Messing | 30% | Fremragende | Fair | Metalplader dele, ammunition tarme |
| C36000 | Gratis Skære Messing | 35.5% | Dårlig | God | Bearbejdede dele, fittings |
| C46400 | Naval Messing | 39% | Fair | Fremragende | Marine hardware |
| C23000 | Røde Messing | 15% | Fremragende | God | Pyntelister, rør |
Videnskaben om Springback
Et meget vigtigt begreb i messing bøjning er begrebet "springback." Efter bøjning kraft er fjernet, at materialet stadig er "i live" med den oprindelige form. Årsagen til dette er, at det materiale, der er ændret både elastisk og plastisk.
Kun plastik del af den deformation er permanent, mens den elastiske del er tilbagebetalt. Messing er et materiale med en lavere elasticitet end stål, så det viser en ganske høj springback.
Erstatning: Den erhvervsdrivende har behov for at "over-bøje" materiale. For eksempel, for at få en 90-graders vinkel, den erhvervsdrivende kunne bøje messing til 92 grader. Efter fjernelse af den kraft, messing springer tilbage 2 grader, så det er på den ønskede 90 grader.
Variabler: Mindre bøje radier og sværere temperament vil resultere i en større mængde springback.
Faktorer, der Påvirker Bøjning Proces
Mange variabler interagerer for at afgøre kvaliteten af det endelige bøje. Ingeniører skal finde ud af disse parametre, før de starter produktionen.
1. Materiale Tykkelse og K-Faktor
Tykkelse er det, der bestemmer bøjningsradius. K-faktor står for forholdet mellem den neutrale akse offset til materiale tykkelse. Når metallet er bøjet, den del af metal, der står inde bliver komprimeret, og en del af det metal, der står uden får strakt. Den neutrale aksen er den linje, hvor der ikke er nogen ændring i længden. K-faktor beregnes nøjagtigt er det, der gør sikker på, at den flade mønster, der er skåret til den rigtige længde.
2. Korn Retning (Anisotropi)
Kornet struktur, som af den rullet messing plader er i overensstemmelse med den rullende retning.
Tværgående Bøjning: Bøjning vinkelret i forhold til baneretning er den stærkeste. Det lader korn langstrakt, uden at bryde fra hinanden.
Langsgående Bøjning: Bøjning parallel til korn normalt resulterer i revner i den ydre radius. De korn, der er separat i stedet for at strække sig.
3. Værktøjs-Radius
Radius af en punch eller dø tip påvirker koncentrationen af stress. En skarp radius koncentrerer stress, hvilket kan resultere i et lille område, bliver klippet ud, mens resten af det materiale, er stadig intakt. En radius, der svarer til det materiale, tykkelse (1t) er generelt betragtes som en sikker radius for udglødet kobber. I tilfælde af sværere temperament, større radier (2t eller 3t) bruges til at undgå frakturer.
4. Friktion og Smøring
Friktionen mellem værktøj og messing imod strømmen af materiale. Høj friktion er en årsag til at trække og overflade ridser. Et smøremiddel, der er anvendt mellem de to flader vil reducere friktion og dermed, messing, vil være i stand til at glide over de dør skuldre. Dette igen resulterer i en renere bøje og mindre slid på værktøjet.
Fejlfinding Af Almindelige Fejl
Messing bøjning kan resultere i fejl, som kan være svære at undgå, selv med en god planlægning.
- Orange Peel: Ydersiden af svinget viser en ru overflade tekstur. Det betyder, at kornet størrelsen af messing, var alt for stort, oftest som et resultat af over-udglødning.
- Cracking: Brud på ydre radius kan ses. En bøje radius, der er for lille til hårdheden af legeringen er årsagen til dette. Svaret er at bruge en større radius eller-anneal materialet.
- Folde: Den indre radius af et rør er bølger. Dette er et tegn på, at de interne support er ikke nok, eller tryk die er ikke stram nok.
Konklusion
Messing bøjning er i stand til at gøre næsten hvad som helst proces, som fungerer som en bro mellem den kreative og den videnskabelige side. De samme parametre, der gælder, hvis man gør en meget fin tråd til smykker af messing eller en heavy-duty varmeveksler til et industrielt anlæg. Den vigtigste ting er, hvor godt man kan styre plasticitet af metal.
Arbejdstageren skal beslutte, om en korrekt funktion—manuel, termisk, eller hydraulisk—i henhold til tværsnit og temperament materiale. Ved at kende metallurgi af kobber-zink legeringer, hvilket gør beregningen for springback, og anvender den korrekte værktøj, som jigs og dorne, er producenterne i stand til at få resultatet af det arbejde, der er af høj kvalitet og kan gentages. Kommando af messing bøjning er garanti for udvikling af messing dele, som er stærk, praktisk og smuk i udseende.
Kommentarer
Nyeste Indlæg
Relaterede Blogs
Senyo ' s blog er fokuseret på at dele vores omfattende viden om, prototype fremstilling. Gennem vores artikler, vi har til formål at støtte dig i at raffinere dit produkt design og navigere i kompleksiteten af rapid prototyping mere effektivt.
