Guide scientifique: Laiton de Cintrage-Techniques et Procédés
Table des matières
Laiton flexion est un élément de base de la plus exacte précision de la fabrication, de la métallurgie et des procédés. Le processus se réfère à la déformation plastique des alliages de laiton autour d'un seul axe, sans modifier le volume de matériaux. Les fabricants d'appliquer cette méthode pour changer une pièce de matières premières, comme les fils, barres, tubes et feuilles en formes complexes industriels, de l'automobile, et à des fins décoratives.
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc, et il a plusieurs distinctif des propriétés mécaniques. Le métal a une excellente ductilité, les propriétés acoustiques et de résistance à la corrosion. Mais, le succès de laiton de flexion dépend d'une compréhension approfondie des relations contrainte-déformation. L'exploitant est tenu d'exercer un moment de flexion qui est plus grande que le matériau du rendement en puissance, mais inférieure à sa limite de résistance à la force. Cette condition permet à la matière pour devenir définitivement déformer sans se rompre.
Obtenir des virages implique l'utilisation de certains outils et le strict respect métallurgique principes. Le durcissement de l'ouvrage, les rayons de courbure minimum, et le retour élastique sont quelques-uns des facteurs qui influencent le processus. Ce guide détaillé plonge dans les méthodes scientifiques et de l'équipement nécessaire pour mener à bien précis en laiton de flexion tâches dans différents matériaux.
La Métallurgie de Laiton de Flexion
Avant que quelqu'un va de l'avant avec une déformation mécanique, les ingénieurs produit doivent être très sûr qu'ils ont le matériel de connaissances. Le zinc, le laiton est ce que montre avec quelle facilité il peut être en forme.
Alpha Laitons vs Alpha-Bêta Laitons
Alpha Laitons (moins de 37% de zinc): Ces alliages ont une cubique à faces centrées (CFC) de la structure cristalline. Leur ductilité à la température ambiante est très élevée, presque au point d'être en plastique. Ils sont le meilleur métal pour la déformation à froid de laiton. Les plus typiques sont C26000 (Cartouche en Laiton) et la comme.
Alpha-Bêta, les Laitons (37-45% de zinc): Les alliages concernés ont une double structure de phase. À la température ambiante, la phase de bêta n'est pas seulement difficile, mais aussi plus fragile. Par conséquent, ces alliages sont généralement chauffée (à chaud de travail) avant de courber afin d'éviter les fissures.
La connaissance de ces phases métallurgiques aide le fabricant pour déterminer l'exactitude de la température et des niveaux de force pour son travail.
1. La mécanique de Fil de Laiton et Tige de Flexion
Laiton fils et les barres sont utilisés comme matières premières pour les appareils électriques et les embellissements de bâtiments. Généralement, le terme “fil” est utilisée pour les petits de diamètre en métal qui a une forme ronde. Alors que les tiges sont généralement de plus grande taille et peut avoir des carrés, hexagonaux, ou de forme ronde.
Essentiel de l'Outillage pour Tiges et Fils
Pliage de précision nécessite couple d'appliquer des outils qui ne nuisent pas à la finition de surface.
- Pinces de Nez rond: Ces radialement force le métal pour les boucles et les courbes de la création.
- Pinces à bec effilé: ceux-ci fournissent une adhérence très forte et, précisément, fait angulaire des coudes.
- Formant Pince: Ils ont une mâchoire qui n'a pas marquer la surface.
- Flexion des Gabarits: Ces dispositifs permettent pour la cohérence et la reproductibilité de rayons.
- Sources thermiques: Flingues permettre à l'épaisseur du fil à chauffer au point de recuit.
Technique: Manuel De Formage À Froid
Ici, l'utilisateur utilise le matériel de la ductilité dans le cas de minces fils de calibre. L'opération se fait par la fixation de l'une des extrémités du fil ainsi la création d'un point de pivot. Ensuite, l'utilisateur applique une force sur l'extrémité libre. Le métal rendements et prend la forme du rayon souhaité. Cette méthode est rapide, mais n'est pas très précis comme par industrielle normes de précision.
Technique B: Mécanique Pince De Manipulation
Plus résistant à la déformation sont ceux de la hausse des jauges. Pince à contribuer à la bras de levier, ce qui rend le couple appliqué est plus élevé.
- Courbes, Virages: pinces de nez Rond sont utilisés par l'opérateur. Mâchoires en forme de cône de donner l'avantage de rayons variables. Le fil est déplacé plus près du point de pivot et donc de faire de la boucle plus petite.
- Angulaire Virages: plus les angles sont créés par pince à bec plat. L'opérateur saisit le fil entre les mâchoires de la pince et applique ensuite de la force à angle droit de la surface des mâchoires.
- Composé de Virages: “S” courbes peut être atteint que si l'on utilise deux ensembles de pinces pour manipuler le fil. Une pince agit comme un arrêt de serrage, tandis que l'autre pince est utilisée pour l'application du moment de flexion.
Technique C: Jig-Assistée De Flexion
Un gabarit de pliage est là pour offrir un fixe pivot et s'arrête. Accompagnement de la plaque de base enduit avec des trous et des chevilles est le gabarit de pliage.
- Installation: les Vis ou les pinces sont utilisées pour sécuriser l'opérateur du gabarit sur un établi.
- Processus: mise en laiton entre le pivot central, le peg et le guide de peg est effectué par l'opérateur.
- Actionnement: L'opérateur à l'aide de son épaule force pousse la tige contre le pivot de peg.
- Avantage: La machine à cintrer détient le matériel serrée entre les deux points de la prévention des hors-plan de la déformation. Il assure également que la forme géométrique de chaque élément de l'ensemble d'un lot de production est le même.
Technique D: Adoucissement Thermique (Recuit)
Le durcissement de l'ouvrage, c'est quand la matrice métallique en laiton devient difficile de l'enlever avec les dislocations causée par la flexion. En conséquence, le métal devient cassant. Ainsi, pour les plus grosses tiges, l'utilisateur chauffe le métal à l'aide d'une torche à plasma.
- Plage de température: La température que le métal atteint est n'importe où à partir de 500°C à 650°C.
- Effet: Ce produit nettoie la structure des grains (recristallisation). Le métal est encore doux et peut être facilement formé.
- Exécution: L'utilisateur chauffe la zone de la courbe, alors il/elle se plie alors qu'il est encore chaud ou après l'étape de refroidissement (si elle est entièrement recuit). La quantité de force nécessaire est considérablement réduite lorsque le processus est terminé par cintrage à chaud.
- Protection Remarque: l'Acier est un métal plus dur que le laiton. Par conséquent, il est capable de laisser les marques de l'outil sur la surface du métal. Les fabricants de résoudre ce problème en mettant du ruban de masquage sur les mâchoires de l'outil ou de l'emploi de nylon mâchoires d'une pince.
2. La dynamique de Tube de Laiton de Flexion
La tuyauterie est une tâche particulièrement difficile de l'en laiton de flexion processus qui exige beaucoup de concentration. En termes simples, un tube est un cylindre en métal qui peuvent être utilisés pour le transport de liquides ou comme une pièce décorative. Contrairement à une tige solide, un tube a vide au centre.
La Physique de Tube de l'Effondrement Quand un tube est plié, le mur extérieur est tendue (tension) et la paroi intérieure est compressé. La force de traction, sans aucun soutien interne, les causes de la paroi extérieure pour être aplatie. Dans le même temps, la force de compression rend la paroi intérieure de la ride ou la boucle. Ainsi, le tube perd son intégrité structurale et les caractéristiques de l'écoulement sont également changés.
Méthode A: Soutien Interne par des Ressorts Hélicoïdaux
Cette méthode est essentiellement une coupe transversale de la distorsion de prévention de la méthode qui est utilisée dans la basse-tech environnements.
- Outil: acier à ressort qui est un peu plus difficile que d'habitude et a un diamètre qui est légèrement inférieur à celui du tube de diamètre interne (ID).
- Procédure: Le technicien pousse le ressort dans le tube à l'endroit où il va être pliés.
- Fonctionnement: Les spires du ressort de fournir un soutien pour les parois du tube comme le technicien plie le tube. Être flexible noyau solide, le printemps remplit la fonction d'un noyau solide. Il prend aux forces de compression et les distribue uniformément ainsi, l'enchevêtrement ne se produit pas.
- Retrait: Le technicien a légèrement réduit le diamètre du ressort en tournant, puis il sort.
Méthode B: Rotary Tirage De Flexion
Rotary tirage de benders sont utilisés dans les applications industrielles de haute précision.
- La Machine: La machine à pinces du tube à un coude de mourir. Une pression de mourir tient le tube contre le virage mourir.
- Le Mouvement: Le virage mourir tourne, le dessin du tube le long de son rayon.
- Mandrins: Dans le cas de parois minces tubes, la machine lieux d'un mandrin à l'intérieur du tube qui est l'outil interne et il reste au point de tangence de la courbe. Elle a activement un fer à repasser les rides et aide à la rondeur au cours de l'laiton processus de pliage.
- Protection: Les opérateurs doivent porter des gants de protection pour protéger leurs mains contre les coupures si le tube a été de casser ou si il y a des bavures. Les mesures prises correctement, s'assurer que la courbe est en ligne avec le système de tuyauterie, mise en page.
3. Structurelles de Flexion des Barres de Laiton
Une barre de cuivre est un métal de cuivre et de zinc de la famille. Il est en trois dimensions, à la forme rectangulaire. Le bar est très rigide et résistant à la flexion le long de son axe longitudinal. Habituellement, une quantité considérable de l'effet de levier ou de la mécanique de puissance est nécessaire pour plier les barres.
Méthode Un: Étau Assisté À La Déformation À Froid
Cette méthode est pour l'utilisation de minces barres qui peuvent être traitées directement par la force physique.
- Marquage: Le travailleur marques de l'axe neutre de la courbe à l'aide d'un marqueur et de la bande.
- De serrage: L'étau tient la barre fermement. La ligne de pliage est sur le bord supérieur de les mâchoires de l'étau.
- L'Application de la Force: Le travailleur de l'application de la force sur la barre de section qui est de sortir. Si les virages serrés sont alors l'opérateur peut frapper la barre avec un maillet pour la force de l'impact.
- Protection: pièces de Bois ou de mors doux sont utilisés pour protéger la surface en laiton de l'étau dents qui le mordre.
Méthode B: Score Assisté À La Flexion (Kerf De Flexion)
Inflexible que des barres d'épaisseur peuvent développer une fissure sur la face externe du radius, en raison d'une tension excessive en essayant de le plier. La solution est de marquer la barre de sorte que la section transversale est réduite et donc moins de tension est exercée.
- Calcul: Le travailleur calcule la quantité de matériau nécessaire pour la plier.
- Notation: L'opérateur utilise le visage de la ligne de pliage comme un guide et avec un triangle ou d'un fichier de vu, il/elle coupe une rainure sur la face interne.
- Limite de profondeur: La profondeur de la rainure doit être de la moitié de la barre d'épaisseur au plus.
- Mécanique: Le groove est là pour enlever de la matière à partir de la zone de compression. La barre peut maintenant replier sur elle-même.
- Renforcement: Après la courbe, la rainure n'est pas visible parce qu'il a été soudé à fournir de la résistance mécanique et la continuité.
Avertissement: Si la gorge est trop profonde, la barre sera plus faible. Par conséquent, cette méthode n'est applicable que pour faire le spectacle côté de la barre de pliage et pas pour les structures portantes.
4. Industrielle En Laiton Feuilles De Flexion
Heavy metal de fabrication en Laiton en métal de feuille implique de grosses machines qui font des pièces les supports, les enclos, et les panneaux. Le matériel utilisé dépend de l'épaisseur de la feuille de métal.
Méthode A: V-Die Flexion (Frein De Presse)
Le frein de presse est l'outil principal dans l'industrie quand il s'agit de laiton de pliage.
- Parties: Une partie supérieure (coup de poing) et une pièce de fond (die).
- L'Air de Flexion: Le coup de poing des forces de métal dans le V-mourir, mais mourir n'est pas au fond. La profondeur du mouvement détermine l'angle. Moins d'énergie est nécessaire dans cette méthode.
- Creux: Le coup de poing des forces de métal dans la matrice. Cela permet d'imprimer l'angle exact de la matrice sur le laiton. Plus de précision possible.
- Tonnage: Le système hydraulique fournit des tonnes de force qui est suffisant pour casser le métal tout le long de la ligne de pliage.
Méthode B: Rouleau De Cintrage
Rouleau de benders sont l'outil de choix pour les opérateurs veulent faire de grandes courbes d'un rayon ou de cylindres.
- Programme d'installation: Trois rouleaux formant un triangle.
- Fonctionnement: La feuille est introduit entre les rouleaux. Les meubles haut rouleau s'applique la force vers le bas.
- Résultat: celui-ci remplace l'angle aigu en douceur avec une courbe continue. Il est utilisé pour la fabrication de laiton ou réservoirs à revêtement architectural.
Choix de l'alliage est primordiale pour la réussite de l' laiton flexion. Le tableau suivant compare les alliages les plus courants.
| Alliage De Désignation | Nom Commun | Teneur En Zinc | La Flexion De La Pertinence (À Froid) | La Flexion De La Pertinence (Chaud) | Application Typique |
|---|---|---|---|---|---|
| C26000 | Cartouche En Laiton | 30% | Excellent | Équitable | Les pièces de tôlerie, de munitions, les boyaux |
| C36000 | Gratuit De Coupe En Laiton | 35.5% | Pauvres | Bien | A usiné des pièces, raccords |
| C46400 | De Marine En Laiton | 39% | Équitable | Excellent | Marine le matériel |
| C23000 | Laiton Rouge | 15% | Excellent | Bien | Des éléments décoratifs, des tuyaux |
La Science du retour élastique
Un concept très important en laiton de flexion est la notion de “retour élastique.” Après la force de flexion est supprimé, le matériel est encore “vivant” avec la forme originale. La cause de cela est que le matériel est changé à la fois élastiquement et plastiquement.
Seule la partie en plastique de la déformation permanente, tandis que la partie élastique est récupéré. Le laiton est un matériau ayant un faible module d'élasticité de l'acier, il montre un haut retour élastique.
Rémunération: L'opérateur doit à “plier” le matériau. Par exemple, pour obtenir un angle de 90 degrés, l'opérateur pourrait plier le laiton à 92 degrés. Après le retrait de la force, le laiton ressorts arrière à 2 degrés, c'est donc à la désirée de 90 degrés.
Variables: Les petits rayons de courbure et plus difficile tempère résultera en une plus grande quantité de retour élastique.
Les facteurs qui Influencent le Processus de Pliage
De nombreuses variables interagissent pour déterminer la qualité du dernier virage. Les ingénieurs doivent comprendre ces paramètres avant de commencer la production.
1. L'Épaisseur du matériau et K-Facteur
L'épaisseur est ce qui détermine le rayon de courbure. Facteur K représente le ratio de la neutralité de décalage de l'axe de l'épaisseur du matériau. Lorsque le métal est plié, la partie du métal qui fait face à l'intérieur se tasse et que la partie du métal qui fait face à l'extérieur s'étend. L'axe neutre est la ligne où il n'y a pas de changement dans la longueur. Facteur K calculé est exactement ce que permet de s'assurer que le modèle plat est coupé à la bonne longueur.
2. Direction Du Grain (Anisotropie)
La structure du grain de l'roulé en laiton fiches est en ligne avec le sens de laminage.
Transverse de Pliage: Pliage perpendiculaire à la direction du grain est la plus forte. Il permet à l'grains allongés sans se briser.
La Flexion longitudinale: Flexion parallèle au grain entraîne généralement la fissuration du rayon extérieur. Les grains séparés au lieu d'étirement.
3. Outillage De Rayon
Le rayon du poinçon ou de la matrice conseil affecte la concentration de la contrainte. Une forte rayon concentre le stress, ce qui peut entraîner une petite zone cisaillée tandis que le reste du matériel est encore intacte. Un rayon est égal à l'épaisseur du matériau (1t) est généralement considéré comme un coffre-fort rayon de recuit en laiton. Dans les cas plus difficiles, maîtrise de soi, de plus grand rayon (2t ou 3t) sont utilisés pour éviter la fracture.
4. La Friction et de Lubrification
Le frottement entre l'outil et le laiton s'oppose à l'écoulement du matériau. Haut de frottement est une cause de glisser et les rayures de la surface. Un lubrifiant est appliqué entre les deux surfaces permet de réduire la friction et donc, l'airain va être capable de glisser sur la mourir épaules. Ceci, à son tour, entraîne un nettoyeur de plier et moins d'usure de l'outil.
Dépannage Défauts Les Plus Courants
Laiton flexion peut entraîner des défauts, ce qui peut être difficile à éviter, même avec une bonne planification.
- Peau D'Orange: L'extérieur de la courbe montre une surface rugueuse de la texture. Cela signifie que la taille des grains de laiton était trop grande, le plus souvent en raison d'une sur-recuit.
- La fissuration: Les Fractures du rayon extérieur peut être vu. Un rayon de courbure trop petit pour la dureté de l'alliage est la cause de cette. La réponse est d'utiliser un plus grand rayon ou recuit du matériau.
- Les rides: Le rayon intérieur du tube a des vagues. C'est un signe que le soutien interne n'est pas assez, ou le dé de la pression n'est pas assez serré.
Conclusion
Laiton flexion est capable de faire presque tout ce processus qui sert de pont entre la création et l'aspect scientifique. Les mêmes paramètres s'appliquent que si l'on fait un très fin fil de bijoux en laiton, ou lourds, échangeur de chaleur pour une installation industrielle. La chose principale est de savoir comment on peut contrôler la plasticité du métal.
Le travailleur doit décider sur un fonctionnement correct—manuel, thermique ou hydraulique en fonction de la section et de l'humeur de la matière. Par la connaissance de la métallurgie du cuivre-alliages de zinc, en faisant le calcul du retour élastique, et en utilisant la précision de l'outillage comme des gigues et des mandrins, les producteurs sont en mesure d'obtenir le résultat du travail, qui est de haute qualité et peut être répété. La commande de laiton de flexion est la garantie pour le développement de pièces en laiton qui sont solides et pratiques, et de beau dans l'air.
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