Vitenskapelig Guide: Messing Bøying Teknikker og Prosesser
Innholdsfortegnelse
Messing bøying er en sentral del av de mest nøyaktig presisjon produksjon og metallurgi prosesser. Prosessen refererer til plastisk deformasjon av kobber-legeringer rundt en enkelt aksen uten å endre materialets volum. Produsenter bruker denne metoden for å endre ett stykke råvarer—som tråder, stenger, rør, og ark—til komplekse former for industri, bilindustrien, og dekorative formål.
Messing er en legering av kobber og sink, og det har flere særegne mekaniske egenskaper. Metallet har god formbarhet, akustiske egenskaper, og korrosjonsbestandighet. Men, vellykket messing bøying er avhengig av en grundig forståelse av stress-strain relasjoner. Operatøren er nødvendig for å utøve en bøyemoment som er større enn materialets kapasitet styrke, men lavere enn sin ultimate tensile styrke. Denne tilstanden gjør materialet til å bli permanent deformert uten å bryte.
Å skaffe nøyaktige bøyer innebærer bruk av visse redskaper og streng overholdelse av metallurgiske prinsipper. Arbeid herding, minimum bøye radius, og springback er noen av faktorene som har innflytelse på prosessen. Denne grundige guiden går inn i de vitenskapelige metoder og utstyr som er nødvendig for å utføre nøyaktige messing bøying oppgaver i ulike materielle former.
Metallurgisk av Messing Bøying
Før noen går foran med et mekanisk deformasjon, produkt ingeniører må være veldig sikker på at de har den materielle kunnskaper. Sink i messing er hva viser hvor lett det kan være formet.
Alfa Brasses vs. Alfa-Beta Brasses
Alfa Brasses (med mindre enn 37% sink): Slike legeringer har et ansikt-sentrert kubikkmeter (FCC) krystallstruktur. Deres formbarhet ved romtemperatur er svært høy, nesten til det punktet av å være plast. De er den beste metallet for kaldbøying av messing. Det mest typiske er C26000 (Kassett Messing) og lignende.
Alfa-Beta Brasses (37-45% sink): Den legeringer bekymret har en dual-fase struktur. Ved romtemperatur, beta-fasen er ikke bare vanskeligere, men også mer sprø. Derfor, de legeringer som vanligvis er oppvarmet (varmt arbeid) før bøying, slik som å unngå sprekker.
Kunnskap om disse metallurgiske faser hjelper fabricator for å fastslå den nøyaktige temperaturen og kraft nivåer for sitt arbeid.
1. Mekanikk av Kobber Wire og Bøyd Stang
Messing ledninger og stenger brukes som den primære materialer for elektrisk utstyr og utsmykking av bygninger. Vanligvis, begrepet "wire" er brukt for mindre diameter metall som har en rund form. Mens stengene er vanligvis større i størrelse og kan ha square, sekskantet, eller runde former.
Viktig Verktøy for Stenger og Ledninger
Presisjon bøying krever dreiemoment-bruke verktøy som ikke skader overflaten.
- Rund Nese Tang: Disse radielt kraft metall for looper og svinger lager.
- Nålen Nesen Tang: Disse gir et grep for veldig skarpt og presist laget kantete svinger.
- Forming Tang: Disse har en spesiell kjeven som ikke mangle overflaten.
- Bøying Jigs: Disse enhetene gir mulighet for repeterbarhet og konsistens av radier.
- Termiske Kilder: Glocks la tykk ledning til å bli varmet opp til det punktet av avspenning.
Teknikk A: Manuell Kalde Forming
Her er det brukeren gjør bruk av materialets formbarhet i tilfelle av tynn-gauge ledninger. Operasjonen gjøres ved å holde den ene enden av ledningen og dermed skape en pivot punktet. Brukeren så gjelder noen kraft på den frie enden. Metall gir og tar form av ønsket radius. Denne metoden er rask, men er ikke veldig nøyaktig som per industriell presisjon standarder.
Teknikk B: Mekanisk Manipulasjon Plier
Mer motstandsdyktig mot deformasjon er de av høyere måleinstrumenter. Tang bidra til spaken arm, og dermed gjør den kraften som er anvendt større.
- Kurvelineære Svinger: Rund nese tang brukes av operatør. Kjefter i form av en kjegle, gir fordelen av variable radier. Tråden er flyttet nærmere pivot punktet og dermed gjøre loop mindre.
- Kantete Svinger: Skarpeste av hjørner er laget av flat nese tang. Operatøren griper tak i ledningen mellom kjevene og da gjelder kraft i rett vinkel i forhold til kjeven i ansiktet.
- Sammensatte Kleiva: "S" svinger kan oppnås hvis man bruker to sett av tang for å håndtere wire. En plier fungerer som en stasjonær klemme mens andre plier brukes for anvendelse av bøyemoment.
Teknikken C: Jig-Assistert Bøying
En bøying jigg er det å tilby en fast fulcrum og stopper. Følger med gulvplaten belagt med hull og plugger er bøying pilk.
- Oppsett: Skruer eller klemmer er brukt for å sikre operator ' s jig til en arbeidsbenk.
- Prosessen: å Plassere messing mellom det sentrale leddet peg og guide-peg er gjort av operatøren.
- Utløsing: operatøren med skulderen hans kraft presser stangen mot pivot peg.
- Fordel: bøyemaskin holder materialet tett mellom de to punktene, og dermed hindrer ut-av-flyet deformasjon. Det sikrer også at den geometriske formen på hver brikke gjennom et produksjonsparti er den samme.
Teknikken D: Termisk Mykgjørende (Annealing)
Arbeid herding er når metall gitter av messing blir vanskelig å fjerne med dislokasjoner forårsaket av bøying. Som et resultat, metall blir sprø. Dermed for større stenger, brukeren varmer opp metallet ved hjelp av en gass i fakkel.
- Temperaturområde: temperaturen som metall når er alt fra 500°C til 650°C.
- Effekt: Dette renser kornet struktur (recrystallization). Metallet er igjen myk og kan formes lett.
- Utførelse: brukeren varmer området av svingen, så vil han/hun bøyer seg det mens det fortsatt er varmt eller etter avkjøling scenen (hvis fullt herdet). Mengden kraft som kreves er drastisk redusert når prosessen er ferdig med varme bøying.
- Beskyttelse Merk: Stål er et hardere metall enn messing. Det er derfor i stand til å forlate verktøyet merker på overflate av metall. Produsenter løse dette problemet ved å sette maskeringstape på verktøy kjever eller ansette nylon-jawed tang.
2. Dynamics av Messing Rør Bøying
Slangen er en spesielt vanskelig oppgave av messing bøying prosess som krever mye konsentrasjon. I enkle termer, en tube er et metall sylinder som kan brukes for transport av væsker eller som en dekorativ brikke. I motsetning til en solid stang, en tube har et hult center.
Fysikk Rør Kollaps Når et rør som er bøyd, den ytre veggen er strukket (spenning) og den indre veggen er komprimert. Den tensile styrke, uten noen intern støtte, forårsaker den ytre veggen for å være flat. På samme tid, compressive force gjør den indre veggen rynker eller bretter. Dermed rør mister sin strukturelle integritet og flyt egenskaper er også endret.
Metode A: Intern Støtte via spiralfjærer
Denne metoden er i utgangspunktet en cross-sectional forvrengning forebygging metode som er brukt i low-tech-miljøer.
- Verktøy: En stålfjær som er litt hardere enn vanlig og har en diameter som er litt mindre enn rørets indre diameter (ID).
- Prosedyre: tekniker presser våren inn i røret på det punktet der det kommer til å bli bøyd.
- Drift: våren spoler gir støtte til rør vegger som tekniker bøyer røret. Være en fleksibel, solid kjerne, våren utfører den funksjonen av en solid kjerne. Det tar trykkrefter og distribuerer dem jevnt dermed knekk ikke oppstår.
- Fjerning: teknikeren litt reduserer diameter på våren ved å vri det, og så trekker du det ut.
Metode B: Rotary Trekke Bøying
Rotary trekke benders er brukt i høy presisjon industrielle applikasjoner.
- Maskinen: maskinen klemmer røret til en bøye dø. Et trykk dø holder røret mot svingen dø.
- Bevegelse: svingen dø svinger, tegning røret langs dens radius.
- Mandrels: I tilfelle av tynnveggede rør maskinen steder en dor på innsiden av røret som er den interne verktøy og det forblir på tangent poeng av svingen. Det aktivt jern ut rynker og hjelper rundhet i messing bøye prosessen.
- Beskyttelse: operatørene skal være iført hansker for å beskytte hendene fra kutt hvis røret var å bryte eller om det er ujevnheter. Målingene blir tatt på riktig måte sikre at svingen er i tråd med rørsystem layout.
3. Strukturelle Bøying av Messing Barer
En messing bar er en metall-av kobber-sink-familien. Det er en tre-dimensjonal rektangulær form. Baren er veldig stiv og tåler å bøye langs lengdeaksen. Vanligvis, en betydelig mengde av innflytelse eller mekanisk kraft er nødvendig for å bøye barer.
Metode A: Skrustikke-Assistert Kaldbøying
Denne metoden er for bruk av tynne barer som kan håndteres av direkte fysisk makt.
- Merking: arbeideren markerer nøytral aksen av svingen ved hjelp av en markør og tape.
- Klemmer: benken skrustikke har bar tett. Svingen linje er på den øverste kanten av skrustikke kjefter.
- Force Program: arbeideren styrke programmet på bar delen som kommer ut. Hvis skarpe bøyninger blir gjort da operatøren kan treffe bar med en hammer for slagkraft.
- Beskyttelse: Tre stykker eller myk kjefter brukes til å skjerme messing overflaten fra skrustikke tenner som biter i den.
Metode B: Resultat-Assistert Bøying (Kerf Bøying)
Lite barer som er tykk kan utvikle en sprekk på yttersiden av radius på grunn av for høy spenning når du prøver å bøye det. Løsningen er å score bar slik at cross-sectional area, er redusert, og dermed mindre spenning utøves.
- Beregning: arbeideren beregner mengden av materiale som trengs for svingen.
- Scoring: operatøren bruker ansiktet av svingen linje som en guide, og med en trekantet fil eller en sag, han/hun skjærer en groove på innsiden ansiktet.
- Dybde Grense: dybde av sporet bør være halvparten av bar tykkelse på det meste.
- Mekanikk: sporet er det å fjerne materiale fra komprimering sone. Baren kan nå kaste seg inn på seg selv.
- Forsterkning: Etter svingen, sporet er ikke synlig fordi det har vært loddet å gi mekanisk styrke og kontinuitet.
Advarsel: Hvis sporet er for dypt, deretter bar vil være svakere. Derfor er denne metoden gjelder bare for å vise siden av bar bøye og ikke for bærende konstruksjoner.
4. Industriell Messing Sheet Bending
Heavy metal fabrikasjon Messing metall innebærer er store maskiner som gjør deler som braketter, skap og paneler. Utstyret som brukes, avhenger av tykkelsen på metallplate.
Metode A: V-Die Bøying (Trykk På Bremse -)
Trykk på bremsen er den viktigste verktøy i bransjen når det kommer til messing folding.
- Deler: En topp stykke (slag) og en nedre del (dø).
- Luft Bøying: punch styrker metall i V-dø, men de dør ikke på bunnen. Dybden av bevegelse bestemmer vinkelen. Mindre makt er nødvendig i denne metoden.
- Bunnen: punch styrker metall hele veien til den dør. Dette skriver ut den nøyaktige vinkelen på dø på messing. Høyere nøyaktighet er mulig.
- Tonnasje: Det hydrauliske systemet gir tonnevis av makt, som er nok til å bryte metall alle sammen svingen linje.
Metode B: Roll Bøying
Roll benders er verktøyet av valget når operatørene vil gjøre stor radius krummer eller sylindere.
- Oppsett: Tre valser danner en trekant.
- Drift: arket mates mellom valsene. Den bevegelige toppen roller gjelder den nedadgående kraft.
- Utfall: Dette erstatter skarp vinkel med en jevn kontinuerlig kurve. Det er brukt for å lage messing tanker eller arkitektoniske kledning.
Å velge riktig legering er avgjørende for vellykket messing bøying. Følgende tabell sammenligner vanlige legeringer.
| Legering Betegnelse | Vanlig Navn | Sink Innhold | Bøying Egnethet (Kaldt) | Bøying Egnethet (Hot) | Typisk Bruksområde |
|---|---|---|---|---|---|
| C26000 | Blekkpatron Messing | 30% | Utmerket | Rettferdig | Platedetaljer, ammunisjon foringsrør |
| C36000 | Gratis Kutte Messing | 35.5% | Dårlig | God | Maskinerte deler, beslag |
| C46400 | Naval Messing | 39% | Rettferdig | Utmerket | Marine maskinvare |
| C23000 | Rød Messing | 15% | Utmerket | God | Dekorkant, rør |
Vitenskapen om Springback
Et svært viktig begrep i messing bøying er begrepet "springback." Etter bøying force er fjernet, materialet er fortsatt "levende" med den opprinnelige form. Årsaken til dette er at materialet er endret både elastisk og plastically.
Bare plast del av deformasjonen er permanent, mens elastisk del er gjenopprettet. Messing er et materiale med en lavere elastisitetsmodul enn stål, og dermed det viser en ganske høy springback.
Erstatning: Operatøren må "over-svingen" materialet. For eksempel, for å få en 90-graders vinkel, operatøren kunne bøye messing 92 grader. Etter fjerning av kraft, messing fjærer tilbake 2 grader, derfor er det på ønsket 90 grader.
Variabler: Mindre bøye radier og vanskeligere sinne vil resultere i en større mengde springback.
Faktorer som Påvirker bøyeprosessen
Mange variabler samhandle for å vurdere kvaliteten av den siste svingen. Ingeniører må finne ut av disse parameterne før de starter produksjon.
1. Material Tykkelse og K-Faktor
Tykkelsen er hva som bestemmer bøyeradius. K-faktor står for forholdet mellom den nøytrale aksen utlignet til material tykkelse. Når metallet er bøyd, den delen av metall som vender mot innsiden blir komprimert og en del av det metallet som står utenfor blir strukket. Den nøytrale aksen er linjen der det er ingen endring i lengde. K-faktoren beregnes nøyaktig er det som gjør at den flatskjerm mønster er kuttet til riktig lengde.
2. Fiberretningen (Anisotropy)
Kornet struktur av rullet messing ark er i tråd med rullende retning.
Tverrgående Bøying: Bøying vinkelrett på fiberretningen er den sterkeste. Det lar korn forlenge uten å bryte fra hverandre.
Langsgående Bøying: Bøying parallell til korn resulterer vanligvis i sprekker av den ytre radius. Korn separat i stedet for å strekke.
3. Verktøy Radius
Radius av slag eller dø tips påvirker konsentrasjonen av stress. En skarp radius konsentrerer stress, noe som kan resultere i et lite område som blir skåret av, mens resten av materialet er fortsatt intakt. En radius som er lik material tykkelse (1t) er generelt ansett som en trygg radius for glødet kobber. I tilfelle av hardere sinne, større radier (2t eller 3t) er brukt for å unngå brudd.
4. Friksjon og Smøring
Friksjonen mellom verktøyet og messing motsetter flyten av materialet. Høy friksjon er en årsak til å dra og riper. Et smøremiddel brukes mellom to overflater vil redusere friksjon og dermed messing vil være i stand til å gli over dø skuldre. Dette, i sin tur resulterer i en renere bøy og mindre verktøyet slitasje.
Feilsøking Av Vanlige Feil
Messing bøying kan resultere i defekter, som kan være vanskelig å unngå, selv med skikkelig planlegging.
- Appelsinskall: Utsiden av svingen viser en grov overflatetekstur. Dette betyr at kornstørrelse av messing var for store, oftest som et resultat av over-avspenning.
- Sprekker: Brudd på ytre radius kan sees. En bøye radius som er for små for hardheten av legering er årsaken til dette. Svaret er å bruke en større radius eller bindes spesifikt materialet.
- Krølling: Den indre radius av et rør har bølger. Dette er et tegn på at den interne støtten er ikke nok eller trykk dø er ikke stramt nok.
Konklusjon
Messing bøying er en i stand til å gjøre nesten hva som helst prosess som fungerer som en bro mellom den kreative og den vitenskapelige siden. De samme parametrene gjelder hvis man gjør en veldig fin tråd for smykker ut av messing eller en heavy-duty varmeveksler for et industrielt anlegg. Det viktigste er vel hvordan man kan styre plastisitet av metall.
Arbeidstaker skal bestemme på en riktig drift—brukerhåndbok, termisk, eller hydraulisk—i henhold til tverrsnitt og temperament av materialet. Ved å vite metallurgi av kobber-sink-legeringer, noe som gjør beregningen for springback, og ansette den nøyaktige verktøy som jigger og mandrels, produsenter er i stand til å få resultatet av arbeidet som er av høy kvalitet og kan gjentas. Kommando av messing bøying er garantien for utvikling av messing deler som er sterk, praktisk og vakker i utseende.
Eksterne Lenker til Referanse:
Kommentarer
Siste Innlegg
Relaterte Blogger
Senyo blogg er fokusert på å dele vår omfattende kunnskap om prototype produksjon. Gjennom våre artikler, vi har som mål å støtte deg i å raffinere ditt produkt, design og navigering kompleksiteten av rapid prototyping mer effektivt.
