Svarbiausi konstrukciniai varžtų bocų projektavimo principai ekstruzijoms

TRUMPAI

Projektuojant varžtų įsukimo elementus ir kanalus į profilius, kuriami integruoti, patikimi tvirtinimo taškai surinkimui. Sėkmingas projektavimas priklauso nuo vientiso sienelių storio išlaikymo, pakankamai didelių apvalinimų naudojimo ir užtikrinimo, kad varžtų įsukimo elementai turėtų 60 laipsnių angą, kuri supaprastina formos konstrukciją ir sumažina sąnaudas. Stiprinimo elementai, tokie kaip ribos ir atraminės plokštės, yra būtini ilgaamžiškumui gerinti ir mechaninėms apkrovoms atlaikyti.

Varžtų įsukimo elementų vaidmuo ir svarba presuotuose profiliuose

Aliuminio profilių pasaulyje varžtų įtaisai – dažnai vadinami varžtų angomis ar kanalais – yra pagrindiniai elementai, kurie suteikia specialią, sustiprintą vietą tvirtinimo detalėms. Jų pagrindinis tikslas – užtikrinti patikimą atskirų detalių sujungimą ar papildomų dalių tvirtinimą prie išspaudinto profilio. Be tinkamai suprojektuotų įtaisų, bandymas įsukti varžtą tiesiai į plonosienį profilį sukurtų silpną sujungimą, nes medžiaga neturėtų pakankamai masės, kad išlaikytų sukimo momentą ar reikšmingą apkrovą. Gija lengvai ištrintų, pažeidžiant visą konstrukciją.

Šių elementų struktūrinė svarba negali būti pervertinta. Gerai suprojektuotas varžto įtaisas paskirsto tvirtinimo detalės sukeltą įtampą didesniame profilio plote, neleisdamas vietinei medžiagos deformacijai. Tai yra labai svarbu taikant nuo architektūrinių rėmų ir pramoninės įrangos iki vartotojo elektronikos korpusų. Kaip minėta diskusijoje apie Linkedin , varžtas į ploną metalą yra neefektyvus tampriai ar apkrovai laikyti. Atliekos yra tiksliai išdėstomos darant formą, kad būtų sukuriami patvarūs, storasieniai cilindrai ar kanalai, kurie vėliau gali būti sujungti su sriegiu arba naudojami su savisriegiais varžtais.

Be to, varžtų atlankos yra paprastas, tačiau patvarus būdas palengvinti sudėtingų produktų surinkimą. Pagal Gabrian , vyraujančios tiekėjo, varžto atlankos įterpimas yra veiksmingas būdas pridėti komponentus prie ekstruzijos galo. Ši galimybė paverčia paprastą profilį universalia modulinio dizaino statybine medžiaga, leidžiant kurti viską – nuo paprastų rėmų iki sudėtingų, daugiadalių sistemų. Blogai suprojektuotos atlankos, kita vertus, gali sukelti brangias gamybos problemas, silpnus sujungimus ir galutinį produkto gedimą.

Pagrindiniai projektavimo principai, užtikrinantys gaminamumą ir stiprumą

Efektyvių ir gaminamų varžtų atramų kūrimas reikalauja laikytis keleto pagrindinių projektavimo principų, kurie sulygina konstrukcinį tvirtumą su ekstruzijos proceso tikrove. Šie taisyklės užtikrina, kad metalas sklandžiai tekėtų per mirštelę, rezultatuose gaunant matmeniškai tikslų ir stiprų profilį. Pagrindinis principas – kiek įmanoma palaikyti vienodą sienelių storį. Kaip pabrėžiama „ Yaji Aluminium DFM projektavimo gidyje “, žymūs sienelių storio skirtumai gali sukelti metalo tekėjimą skirtingais greičiais, dėl ko atsiranda iškraipymai, paviršiaus defektai ir vidiniai tuštumai.

Viena iš svarbiausių ir labiausiai specifinių gairių susijusi su pačios atramos geometrija. Pagal Taber Extrusions , svarbus patarimas yra projektuoti varžtų įtaisus su 60 laipsnių anga. Jei kanalas per siauras arba uždaras, reikia sudėtingos ir brangios formos detalės, vadinamos „torpedo“ (įvorės dalis tuščiavidurėje formoje), kad būtų suformuota vidinė savybė. Tai ne tik padidina pradines įrankių sąnaudas, bet taip pat sumažina matricos veikimo trukmę. Laikymasis 60 laipsnių taisyklės leidžia klasifikuoti šią savybę kaip vientiso profilio dalį, kuri yra paprastesnė ir ekonomiškesnė gaminti.

Be šių pagrindinių taisyklių, keletas kitų geriausių praktikų prisideda prie patikimo dizaino. Tarp įtaiso ir pagrindinio profilio sienelių būtinos sklandžios, palaipsniui vykstančios perėjos. Aštrūs kampai sukuria įtempimo koncentraciją ir gali sutrukdyti metalo tekėjimui, dėl ko atsiranda defektų.

• Sienos storis: Sienelė aplink varžto įtaisą turi būti pakankamai stora, kad palaikytų reikiamą sriegio ilgį ir išlaikytų sukimo momentą. Storumas turėtų būti kiek įmanoma tolygus su gretimomis sienelėmis.
• Kampų spinduliai: Naudokite pakankamai didelius spindulius, kur stulpelis jungiasi su likusia profilio dalimi. Tai padeda išvengti įtrūkimų ir pagerina aliuminio tekėjimą ekstruzijos metu.
• Sklandus perėjimas: Užtikrinkite, kad stulpelis sklandžiai pereitų į aplinkinę geometriją. Staigūs pokyčiai gali sukurti silpnas vietas ir paviršiaus defektus.
• Medžiagų pasirinkimas: Pasirinkite tinkamą aliuminio lydinį, pavyzdžiui, iš 6xxx serijos (pvz., 6061 arba 6063), kuris siūlo gerą pusiausvyrą tarp ekstrudavimo patogumo, stiprumo ir atsparumo korozijai.

Įtraukdami šiuos principus dar projektavimo etape, inžinieriai gali kurti profilius, kurie ne tik funkciniai ir stiprūs, bet ir optimizuoti efektyviam bei ekonomiškam gamybai.

Pažangios technikos: stulpelių stiprinimas pertvaromis ir įstatomis

Jei ir laikantis pagrindinių konstrukcijos principų, gaunamas funkcinis sriegio sujungimo elementas, daugelis taikymų reikalauja papildomo stiprinimo, kad išlaikytų didelę mechaninę apkrovą, vibraciją ar smūgį. Norint sustiprinti sriegio sujungimo elementų tvirtumą, nededant per didelės masės arba nekurdant storų sekcijų, kurios trikdo ekstruzijos procesą, naudojamos pažangios technikos, įtraukiančios įrąžas ir pertvaras. Šios detalės veikia kaip konstrukcinės atramos, efektyviai paskirstydamos apkrovą nuo tvirtinimo elemento į profilio pagrindinį korpusą.

Rėmeliai yra ploni, sienos panašūs išsikišimai, jungiantys varžtą su kitomis artimiausiomis profilio sienelėmis. Jungdami atramą su aplinkine konstrukcija, rėmeliai neleidžia jai lenktis arba atsiskirti veikiamai apkrovai. Siekiant optimalaus našumo, rėmeliai turėtų būti projektuojami tokio pat storio kaip ir pagrindinio profilio sienos, kad būtų išlaikytas subalansuotas metalo tekėjimas. Dažnai veiksmingiau naudoti kelis plonesnius rėmelius vietoj vieno storesnio. Šis požiūris padidina standumą ir stabilumą, tuo pačiu mažindamas pavojų, kad ekstruzijos metu susidarytų karšta vieta, kuri gali sukelti įdubimus ar kitus paviršiaus defektus.

Priedėklai atlieka panašią funkciją, tačiau dažniausiai yra trikampės atramos, kurios dedamos į išsikišimo pagrindą, ten, kur jis jungiasi su statmena siena. Jie suteikia stiprią atramą jėgoms, galinčioms sulenkti arba nulaužti išsikišimą nuo profilio. Kaip ir ribos, priedėklai turėtų sklandžiai perbėgti į išsikišimą ir sieną su pakankamais spinduliais, kad būtų išvengta aštrių vidinių kampų, sukeliančių įtempio koncentraciją. Taikymams, reikalaujantiems dar didesnio stiprumo, išsikišimo viršuje gali būti suprojektuota žiedo formos išplėsta skylė (counterbore). Žiedo formos išplėsta skylė – tai cilindrinė plokščiadugnė skylė, kuri padidina varžto angą, leisdama tvirtinimo detalės galvutei gulėti lygiai su paviršiumi arba žemiau jo. Ši savybė taip pat užtikrina storesnę medžiagos dalį būtent tvirtinimo vietoje, dar labiau padidinant išsikišimo atsparumą išsukimui ir tempiamiesiems apkrovims.

Taikymas: integruoti varžtų kanalus sujungimui ir surinkimui

Tinkamai suprojektuotų varžtų bazių ir kanalėlių tikroji vertė pasireiškia surinkimo metu. Tai yra pagrindiniai elementai, leidžiantys sujungti atskirus presuotus profilius į sudėtingas, funkcionalias konstrukcijas. Dažnas klausimas iš naujokų, susiduriančių su šiuo medžiagu, yra: „Ar galima sraigtais prisukti prie presuoto aliuminio?“ Atsakymas – vienareikšmis taip, o varžtų bazės yra profesionalus būdas tai padaryti. Jos užtikrina reikiamą medžiagos storį ir stiprumą patikimam, kartojamam tvirtinimui, kuris būtinas gaminant viską – nuo mašinų rėmų ir korpusų iki langų sistemų bei modulinės baldų.

Apsvarstykime praktinį pavyzdį, kaip sujungti stačiakampio rėmo 90 laipsnių kampą. Dvi profiliuotes galima suprojektuoti su sriegio kanalais, einančiais lygiagrečiai jų ilgiui. Norint juos sujungti, vienas profilis apkaromas iki reikiamo ilgio, o skylės gręžiamos per jo šoninę sienelę taip, kad jos kirstųsi su jungiamojo profilio sriegio kanalu. Tada varžtai įsukami per šias skyles į kanalą, pritraukdami abi dalis kartu, sudarydamos tvirtą ir stiprų kampą. Šis metodas yra žymiai geresnis už bandymą įsriegti ploną galinę sienelę, nes tokia jungtis gali atlaikyti didelius sukimo momentus ir konstrukcines apkrovas.

Sudėtingesnėse aplikacijose tokios integruotos funkcijos supaprastina gamybą ir sumažina surinkimo laiką. Projektams, reikalaujantiems didelės tikslumo ir sertifikuotos kokybės, pvz., automobilių pramonėje, šių funkcijų projektavimas yra labai svarbus. Automobilių projektams, kuriems reikalingi tiksliai suprojektuoti komponentai, apsvarstykite individualias aliuminio profiliuotes pas patikimą partnerį. Shaoyi Metal Technology siūlo visapusišką vieno stogo paslaugą – nuo greito prototipavimo iki pilno masto gamybos, veikdama griežto IATF 16949 sertifikuotos kokybės sistemos pagrindu, užtikrindama, kad komponentai atitiktų aukščiausius standartus. Galimybė projektuoti sudėtingus, daugiafunkcius profilius su integruotais tvirtinimo taškais sumažina poreikį antriniams apdirbimo procesams ir supaprastina galutinę surinkimo procedūrą, galiausiai mažindama sąnaudas ir gerinant produktų kokybę.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kaip suprojektuoti sraigtinį ekstruderį?

Šis klausimas dažnai sukelia painiavą. Veržlių įpjovimo elementų projektavimas *į presuotą profilį* reiškia funkcijos sukūrimą metaliniame profilyje tvirtinimui. Tuo tarpu *veržlių ekstruderio* projektavimas reiškia viso proceso, pvz., plastikų ar maisto gamybos, mašinos konstravimą. Šios mašinos pagrindinis komponentas yra didelė besisukanti veržlė, pernešanti, lydanti ir slėgianti medžiagą. Jos projektavimas apima sudėtingus terminės dinamikos, skysčių dinamikos ir medžiagų mokslą, kur dėmesys skiriamas tokiems elementams kaip žingsnis, griovelio gylis ir suspaudimo santykiai, kaip išsamiai aprašyta tokiose šaltiniuose kaip vadovas iš Šiaurės Karolinos valstijos universiteto .

2. Ar galima sriegį įsukti į ekstruduotą aliuminį?

Taip, galite visiškai prisukti į ekstruduotą aliuminį, ir tai yra labai dažnas surinkimo būdas. Norint gauti stipriausią ir patikimiausią sujungimą, geriausia praktika yra varžtus įsukti į specialiai suprojektuotas savybes, pvz., varžtų karštus ar kanalus. Šios vietos suprojektuotos storesnėmis sienelėmis, kad būtų užtikrintas pakankamas medžiagos kiekis, kuriam tvirtai laikytųsi sriegis, nepriklausomai nuo to, ar jis iš anksto išgręžtas, ar naudojamas su savisriegiais varžtais. Tai neleidžia atsirasti nusukimui ir silpnėjimui, kurie atsirastų tvirtinant į standartinę ploną sienelę.

3. Kokie yra 5 ekstruzijos žingsniai?

Nors konkretūs procesai gali skirtis priklausomai nuo medžiagos (pvz., aliuminis ar plastikas), bendras ekstruzijos procesas susideda iš penkių pagrindinių etapų. Pirma, paruošiama įkaitinta medžiagos gaubliukas (pvz., aliuminio). Antra, gaubliukas įkeliamas į ekstruderio presą ir spaudžiamas prie formos. Trečia, taikomas didžiulis slėgis, kuris stumia medžiagą per formos angą, suteikiant jai pageidaujamą profilį. Ketvirta, naujai suformuota ekstruzija kontroliuojamu būdu aušinama arba kalamasi. Galiausiai, ilgas profilis tempiamas, kad būtų sumažinti vidiniai įtempimai, ir supjaustomas į reikiamus ilgius.