Алюминий профилдері үшін иілу радиусы шектеулерін меңгеру

ҚЫСҚАША

Экструзияланған алюминий профилдері үшін минималды иілу радиусы тұрақты мән емес, ол бірнеше өзара байланысты факторлармен анықталатын маңызды инженерлік параметр. Жетуге болатын радиус алюминий қорытпасы мен оның қаттылығына, профильдің қабырғасының қалыңдығы мен геометриясына және қолданылатын нақты иілу әдісіне күшті тәуелді. Есептелген шектен тыс профильді иілудің әрекеті трескін, бүлкілу немесе қабылданбайтын деформация сияқты ақауларға әкеп соғуы мүмкін, бұл бөлшектің құрылымдық беріктігі мен эстетикалық сапасына зиян тигізеді.

Минималды иілу радиусын түсіну

Металл өңдеуде ең кіші иілу радиусы дегеніміз материалдың бүлінуін немесе айтарлықтай ақаулар пайда болуын тудырмайтын профильді иілетін ең кіші радиус. Алюминийді прес-формамен иілген кезде материал өте үлкен кернеуге ұшырайды. Сыртқы беті созылады және созылуға ұшырайды, ал ішкі беті сығылады. Егер сыртқы қабырғадағы созылу күші материалдың серпімділігінен асып кетсе, ол жұқаруға, әлсіреуге және соңында жарылуға бастайды. Керісінше, ішкі қабырғадағы қысу күші жеткілікті тіреу болмаған жағдайда оның бүгілуіне немесе толқындалуына әкеліп соғуы мүмкін.

Бұл шектеудің артық болуы тек косметикалық мәселе ғана емес, сонымен қатар конструкциялық мәселе болып табылады. Көзге көрінбейтін микроскопиялық трещиндер бөлшектің беріктігін қатты төмендетуі мүмкін және оны жүктеме әсерінде сынғыш етеді. Сондықтан, иілген алюминий бөлшектерді сенімді және жоғары сапалы өндіру үшін минималды иілу радиусын түсіну мен оны сақтау маңызды. Бұл өнімнің функционалды жұмыс істеуі мен қажетті қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді.

Иілу шектеулерін анықтайтын маңызды факторлар

Профильді иілген алюминий үшін дәл иілу радиусын есептеу бірнеше негізгі айнымалылардың жан-жақты талдауын талап етеді. Әрбір фактор материалдың пішін беру кезіндегі кернеуге қалай жауап беретінін анықтайды және олардың кез келгенін ескермеу өндірістің қымбатқа түсетін сәтсіздігіне әкелуі мүмкін.

Алюминий қорытпасы мен қатайтылуы

Қорытпаның таңдалуы және оның қатайту күйі ең маңызды фактор болып табылады. Әртүрлі алюминий қорытпаларының механикалық қасиеттері өзгеше болады, ал жылулық өңдеу (қатайту) бұл сипаттамаларды одан әрі өзгертеді. Мысалы, 6XXX сериясындағы қорытпалар беріктік пен пішінделушіліктің үйлесімділігі үшін кеңінен қолданылады. Дегенмен, олардың қатайтуы иілу қабілетіне әлдекайда әсер етеді. Т4 қатайтуындағы (ерітіндіден ыстықпен өңделген және табиғи жолмен кестірілген) профиль Т6 қатайтуындағы (ерітіндіден ыстықпен өңделген және жасанды жолмен кестірілген) профильге қарағанда пластикалығы жоғары және көптеген жағдайларда иілу радиусын кішірейтуге мүмкіндік береді, өйткені соңғысы берікірек, бірақ сынғышырақ. Мақалада айтылғандай Шеберхана өте кішкентай радиустар үшін жиі T4 темперлеу ұсынылады, ал T0 (жұмсартылған) ең жақсы пішін беруге мүмкіндік береді, бірақ ең төменгі беріктікке ие болады. Кейде алюминийді жұмсақ темперлеуде иіп, кейін қажетті беріктікті қамтамасыз ету үшін соңғы жылулық өңдеуді қолдану қажет болады.

Қабырға қалыңдығы мен профиль геометриясы

Экструзияның физикалық пішіні - материал матрицадан біркелкі ағатындықтан, қалыңдығы біркелкі профильдерді иіктеу оңай болғандықтан тағы бір маңызды фактор болып табылады. Керісінше, қалыңдығы әртүрлі профильдерде кернеудің теңсіз таралуына байланысты бұрылу немесе деформация орын алуы мүмкін. Пішіннің жалпы күрделілігі мен симметриясы да маңызды рөл атқарады. С-тәрізді каналдар сияқты симметриялы емес профильдер иіктеу кезінде күштер тепе-теңдікте болмағандықтан бұрылуға бейім. « Gabrian » деректеріне сәйкес, иіктеу процесі кезінде тұрақтылықты айтарлықтай жақсарту үшін профильдерді симметриялы, дөңгелектірілген бұрыштармен және жеткілікті ішкі тіреулермен жобалау керек.

Иіктеу Бағыты және Құрал-жабдық

Профильдің көлденең қимасына қатысты иілу бағыты — жиі «жеңіл әдіс» (әлсіз оське қарсы) немесе «қиын әдіс» (берік оське қарсы) деп аталады — минималды радиусқа тікелей әсер етеді. Қиын әдіспен иіктеу ә существенно күшті қажет етеді және жалпы алғанда минималды иілу радиусының үлкен болуына әкеледі. Сонымен қатар, қолданылатын құрал-жабдық пен машиналар ең маңызды орын алады. Дұрыс жобаланған құралдар профильді қолдайды, оның құлдырауын және деформациялануын болдырмауға көмектеседі. Келесі бөлімде талқыланатын иіктеу әдісінің өзі қолжетімді радиуспен тікелей байланысты.

Жиі қолданылатын иілу әдістері және олардың радиусқа әсері

Алюминий профилін иілетін әдіс иіндің сапасына және жетуге болатын минималды радиусқа тікелей әсер етеді. Әрбір әдістің өзіндік артықшылықтары бар және әртүрлі қолданыстарға, өндіріс көлемдеріне және профильдің күрделілігіне сәйкес келеді.

Ең жиі қолданылатын әдістердің бірі — валшықпен ию , бұл әдіс профильдің бойымен иінді біртіндеп пішіндеу үшін үш немесе одан да көп валшықтарды қолданады. Бұл әдіс үлкен радиусты иілер мен толық шеңберлер жасау үшін көптеген мақсатта қолданылады және экономикалық тиімді, бірақ кішкентай радиустар үшін дәлдігі төмен болуы мүмкін және соңғы пішінді алу үшін бірнеше рет өту қажет болуы мүмкін. Ротациялық тартып ию профильді бекітіп, оны айналатын матрицаға айналдыру арқылы жоғары дәлдік беретін тағы бір танымал әдіс. Бұл күрделі профильдерде, әсіресе ішкі мандрельмен қолдау көрсетілгенде, дәл және нақты иілулерге қол жеткізу үшін өте жақсы. Сонымен қатар, құлдырауға жол бермеу үшін ішкі мандрель қолданылады.

Созып иілу профильді екі ұшынан бекітіп, пішін беру матрицасына орамалау кезінде оны сәл созу арқылы жүзеге асырылады. Бұл процесс материалды созылу қалпына келтіреді, бұл оның қабырғасының қалыңдығын азайтады және серпімділікті минималдандырады, нәтижесінде қимасының деформациясы минимал болатын жоғары дәлдіктегі қисықтар алынады. Дегенмен, бұл әдетте үлкен радиустарға шектеулі. Қарапайым қолданыстар үшін рамамен иілу (немесе итеріп иілу) гидравликалық рама профильді тіреулерге қарай басып, арзан шешім ұсынатын әдіс, бірақ профиль пішінін бақылау мүмкіндігі төмен және деформация туғызу ықтималдығы жоғары.

Дұрыс әдісті таңдау өте маңызды және күрделі геометриялық пішіндер немесе қатаң сипаттамалар үшін терең сараптаманы талап етеді. Дәлме-дәл инженерлік компоненттерді қажет ететін автомобиль жобалары үшін маманның кеңесіне жүгіну орынды болып табылады. Мысалы, Shaoyi Metal Technology прототиптеуден бастап өндіріске дейінгі қатаң сапа жүйелерінде кең көлемді қызметтерді ұсынып, әрқайсысына бейімделген бөлшектер үшін оптималды иілу процесі мен материалды таңдауға көмектеседі.

Иілетін экструзияланған профильдердің дизайн бойынша негізгі ұстанымдары

Инженерлер алюминий профилінің иілу қабілетін айтарлықтай жақсарту және өндіру кезіндегі мәселелерден қашу үшін дизайн сатысының басында негізгі ұстанымдарды енгізуі мүмкін. Жақсы құрастырылған профиль тек оңай иіліп қана қоймайды, сонымен қатар жоғары сапалы, төмен құнды соңғы өнімге әкеледі. Осы ұсыныстарға бағыну трещинаның, деформацияның және бұралудың сияқты жиі кездесетін ақаулардан сақтануға көмектеседі.

1. Қабырғаның біркелкі қалыңдығын сақтау: Тұрақты қабырға қалыңдығы бар профиль экструзия кезінде алюминийдің біркелкі ағуына және иілу күштеріне болжанатындай жауап беруге мүмкіндік береді. Әртүрлі қалыңдықтар қажет болса, тартылыс концентрациясын болдырмау үшін өтулерді қанша мүмкін болса сонша баяу етіп жасаңыз. Бұл сала сарапшыларының мысалы Silver City Aluminum .
2. Бұрыш радиусын кеңінен көрсетіңіз: Сүйір ішкі және сыртқы бұрыштар - иілген кезде трещинаның пайда болуы мүмкін негізгі тартылыс нүктелері. Кішкене радиусы бар дөңгелектірілген бұрыштары бар профильдерді жобалау тартылысты біркелкі таратады және пішіндеудің мүмкіндігін анағұрлым жақсартады.
3. Симметрия үшін жобалаңыз: Мүмкіндігінше профильді иілу осі бойынша симметриялы етіп жобалаңыз. Симметриялық пішіндер табиғи түрде тұрақтырақ және иілу қысымы астында бұрылуға төзімді. Симметриялық емес жағдай болмаса, иілгеннен кейін кесу арқылы алынатын қосымша элементтерді қосып, тіреу қамтамасыз етіңіз.
4. Ішкі тірегіш рибкаларды енгізіңіз: Қуыс немесе күрделі профильдер үшін иілу жазықтығында ішкі қаттылықты арттырушы элементтер немесе ребра қосу маңызды қолдау қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бұл элементтер профильдің қабырғаларының құлдырауын немесе ойық болып қалуын болдырмауға және пішінін сақтауға көмектеседі.
5. Элементтерді ұқыпты орналастыру: Бұранда тесіктері немесе гайка жолдары сияқты арнайы элементтерді ұқыпты орналастыру қажет. Иілу радиусымен бір деңгейде орналасқан бұранда тесігі иілу процесіне көмектесетін қаттылықты арттырушы элемент ретінде қызмет ете алады. Алайда, егер ол иілу бағытына перпендикуляр орналасса, онда оның ішкі жағынан дұрыс қолдау көрсетілмесе, деформациялануы немесе құлауы мүмкін.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Экструзияланған алюминийді иіруге бола ма?

Иә, алюминийдің табиғи пластикалылығына байланысты экструзияланған алюминий иіруге өте жарамды. Иірудің сәттілігі дұрыс құйма және темпер таңдауға, дұрыс иіру әдісін қолдануға және профильді иілетіндей етіп жобалауға байланысты. Бұл ғимарат, автомобиль және өнеркәсіптік жабдықтар сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылатын жиі кездесетін өңдеу процесі.

2. Минималды жіберілетін иілу радиусы қандай?

Алюминий үшін универсалды минималды жіберілетін иілу радиусы жоқ. Ол әрбір нақты жағдай үшін материалдың құймасы мен қаттылығына, профильдің қабырғасының қалыңдығы мен еніне, пішіннің күрделілігіне және қолданылатын иілу әдісіне байланысты есептелуі тиіс. Жалпы мәнді қолдану материалдың бұзылуына әкелуі мүмкін.

3. 6061-T6 алюминийдің минималды иілу радиусы қандай?

6061-T6 — берік, бірақ дуктильдігі төмен құйма, сондықтан оны иілуде жұмсақ қаттылықтағыларға қарағанда кең иілу радиусы қажет етеді. Профиль геометриясын білмей-ақ дәл формула жоқ болса да, 6061-T6 саңылау металл үшін материал қалыңдығының 1,5-тен 4 есе дейінгі ішкі радиусы жалпы ереже болып табылады. Прессовка үшін бұл пішіннің күрделілігіне байланысты одан да көбірек болуы мүмкін. Нақты есептеулер үшін әрқашан дайындау маманымен кеңесіңіз немесе инженерлік нұсқаулықтарға қарап шығыңыз.