Жобалар үшін қандай металл иілу бөлшектерін таңдау керек?

Тиімді металл бүгілу бөлшектері үшін материалды таңдау

Қолдану мақсатына сәйкес қорытпа қасиеттерін сәйкестендіру: Ескертпелі болат, Алюминий және Титан

Сәтті иілу операцияларын жүргізуде дұрыс метал орамасын таңдау маңызды рөл атқарады. Хирургиялық құралдар үшін оның мықтылығын сақтауы және шексіз стерилизациядан кейін де беріктігін жоғалтпауы, сонымен қатар коррозияға төзімділігіне байланысты ауруханалар нержелі болатқа сүйенеді. Әр онсы маңызды болып табылатын ұшу аппараттарын жасауда алюминий жеңіл болып келгенімен электр тогын тиімді өткізу қасиетіне ие, сондықтан жақсы жұмыс істейді. Титан массасына қатысты ешқандай материалға тең келмейтін беріктік қасиетін ұсынып, сынбай ауыр жүктемелерді көтеруге қажетті бөлшектер үшін идеалды нұсқа болып табылады. Бірақ осы материалдармен жұмыс істеу оңай емес. Мысалы, нержелі болат деформацияға қарсы тұратындықтан, оны иілдіру үшін қуатты престер мен мықты құрал-жабдықтар қажет. Алюминийді формалау процесінде сызықтардың пайда болуын болдырмау үшін тегіс матрицалар немесе қаптамалар қажет. Ал титан бақыланатын жағдайларда арнайы майлағыш заттар қолданылмаса, өте сезімтал болады. Өндірушілер дұрыс емес материалдарды олардың белгіленген мақсаттарымен сәйкестендірмесе, проблемалар тез пайда болады. Мыс орамаларын цинк орамаларымен салыстырсақ – алғашқысы тығыз қисықтарға иіледі, ал екіншісі ұқсас кернеуге трещинадан пайда болуға бейім.

Қалыңдық пен иілу радиусы шектеулері: Толықтақтар, серпімділік және ең аз тілекше ережелері

Материалдардың қалыңдығы қандай дәлдікке қол жеткізуге болатынын және жұмысқа қандай құралдар қажет екенін анықтауда маңызды рөл атқарады. 0,5 мм-ден аспайтын жұқа парақтармен жұмыс істегенде өндірушілер өте сүйір бүгілулер жасай алады, бірақ жеткілікті тіреу көрсетілмесе, бүлкектену немесе жырылық пайда болу қаупі әрқашан болады. Керісінше, 6 мм-ден қалыңдау тақталарды өңдеу үшін тек жұмысты бастау үшін ғана емес, сонымен қатар ауыр серіппелі престер мен ерекше дайындалған құралдар қажет. Көбінесе металдар үшін ішкі бүгілу радиусы материалдың қалыңдығына кем дегенде тең болуы керек. Дегенмен, әсіресе суық валцовкаланған түрлерінде шаңғы пайда болуын болдырмау үшін нержавейка болат үшін осы мөлшерден екі не үш есе артық болуы керек. Серпімді қалпына келу де маңызды фактор болып табылады. Алюминийді бүгілген соң әдетте 15 пен 20 градус арасында серпімді қалпына келеді, ал нержавейка болат әдетте 8-12 градус аралығында серпімді қалпына келеді. Бұл операторлардың компенсациялау үшін бөлшектерді артық бүгіп отыруы керек екендігін білдіреді. Тағы бір маңызды ескеретін жағдай — фланец ұзындығы, ол әдетте бүгілген кезде деформациядан қашу үшін материалдың қалыңдығының төрт еселенген мөлшеріне плюс бүгілу радиусына тең болуы керек. Fabrication Quarterly журналы өткен жылы өндірістегі барлық кешіктердің 22%-ы осы негізгі нұсқауларды елемеуден туындайтынын хабарлады.

Металдың нақты қолданыстағы бүгілетін бөлшектерінің пішінделуіндегі температура мен дән бағытының маңызды рөлі

Алюминийдің температурасы оны қаншалықты жақсы илемдеуге болатынына үлкен әсер етеді. Термиялық өңделген O-темпера алюминиймен жұмыс істеген кезде, біз, ережеге сай, ешқандай сызат пайда болмайтын толық 180 градус иілулерді байқаймыз. Алайда T6 темперамен жасалған нұсқалармен жағдай күрделенеді, себебі олар 90 градус шамасында сызаттар түсіруге бейім, өйткені олардың пластикалық қасиеті төмен. Дәнді бағыт та маңызды рөл атқарады. Бәрі сілтеме жасайтын ASM Handbook деректеріне сәйкес, дәндік желілер бойымен иілуге қарағанда, дәндік желілерге қарсы иілу сынудың алдын алуға 70 пайызға жуық ықтималдылық береді. Проблема дәндік ағымдардың біркелкі болмауында туындайды, бұл формалау операциялары үшін дұрыс тураланбаған экструдерленген немесе прокатталған материалдарда жиі кездеседі. Бұл кернеудің біркелкі таралмауы мен қажетсіз деформация үлгілерімен байланысты әртүрлі проблемаларға әкеледі. Біз автомобильдегі кернеу сынақтары кезінде тіреуіштердің қирауын көптеп байқадық, бұл әдетте дәндік бағыттаудың нашар бақылануына байланысты. Егер бөлшектердің қирауы мүмкін болмаса, әрқашан дәндік құрылымы туралы дұрыс құжаттамасы бар ASTM стандартына сәйкес келетін материалдарды таңдаңыз. Мүмкіндігінше, иілулер дәндік ағынға перпендикуляр болатындай етіп бағытталуы керек. Бұл қосымша жұмыс сияқты көрінуі мүмкін, бірақ келешекте көптеген қиындықтардан арылтады.

Сенімді металл иілу бөлшектерін шығаруға мүмкіндік беретін дизайн геометриясы

Фланец ұзындығы, иілу рұқсаты және жазық үлгіден тазарту негіздері

Геометрияны алғашқы кезде дұрыс жасау ұзақ мерзімді түрде ақша үнемдеуге көмектеседі. Фланец ұзындықтарына келгенде, көбінесе адамдар 2,5 есе ережесі туралы біледі, бірақ шын мәнінде бұл жеткіліксіз. Қауіпсіз нұсқа — материал қалыңдығының кемінде 4 есе плюс иілу радиусы. Мысалы, 3 мм радиусы бар 2 мм болатты қарастырайық? Мұнда фланец үшін минимум 11 мм қажет. Енді иілу дәлдігіне келсек, ауада иілгенде материал қалыңдығының шамамен 1,5 есесі қажет, себебі металдарды иілгенде бейтарап ось бойынша созылуы мен сығылуы әртүрлі болады. Бұл дәл жазық үлгілерді жасау үшін өте маңызды. Тағы бір маңызды нәрсе — өңдеу кезінде құралдар соқтығысып қалмау үшін жазық үлгіде элементтердің арасында шамамен 3-5 мм орын қалдыру керек. Бөлшектердің иілу радиустарын стандарттауға көшкен өндірушілер шынымен де артықшылыққа ие болады. Саланың зерттеулері радиустары әртүрлі бөлшектерге қарағанда шамамен 30% дайындау құнын үнемдеуге болатынын көрсетеді. Сонымен қатар, цифрлық жазық үлгілерді нақты прототиптермен тексеруді ұмытпаңыз. Шағын допускалар өндірістік серияларда тез жиналса, кейін үлкен проблемалар туындауы мүмкін.

Жиі кездесетін ақауларды болдырмау: бұрыштық рельеф, матрицаның кедергі жасауы және иілу сызығының орналасуы

Бөлшектің геометриясына ақылды өзгерістер енгізу өндірістегі сенімділікке шынымен әсер етеді. Біз көп айтатын бұрыштық рельефті тіліктер? Олар материалдың өзінің қалыңдығынан шамамен 1,5 есе тереңірек болатын 45 градус жолақтар. Бұл кішкентай элементтер лабораториялық зерттеулерге сәйкес циклдық жүктеме кезінде трещинаның пайда болуын шамамен 60% -ға дейін азайтатын Т-түрлі қосылыс аймақтарындағы кернеуді таратуға көмектеседі. Матрицалармен жұмыс істегенде, бүгілу сызығы мен бөлшектің жақын орналасқан қырлары немесе басқа элементтері арасында кем дегенде 4 мм қашықтық қалдыру маңызды. Тесіктер мен тесікшелер үшін олар формалау кезінде дөңгелек және өлшемдік тұрақтылықты сақтау үшін бүгілулерден материал қалыңдығының үш еселенген қашықтықтан кем емес қашықтықта орналасуы керек. Бүгілулердің реті де маңызды. Күрделі бөлшектерді әдетте орталықтан бастап сыртқа қарай жасау тиімді, әйтпесе алдын-ала бүгілген фланецтер кейінірек құралдарға қол жеткізуге кедергі жасауы мүмкін. Дән бағыты да осыған әсер етеді. Дәнге қарсы бүгілген бөлшектер жалпы алғанда пішінін жақсырақ сақтайды, бірақ кейде серпімділік кезінде бетінің жағдайы жақсырақ және ауытқулар аз болуы үшін бүгілулерді дән бағытымен үйлестіру тиімді. Бұл тәсіл дәлдік бөлшектері үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ нақты өндірістік жағдайлардың көбінде сындардың алдын алу басымдық болып табылады.

Металл бұйымдарын бүгу сапасына әсер ететін бүгу процесін таңдау

Ауалы бүгу мен түбіне бүгуді салыстыру: Дәлдік, қайталанушылық және K-факторының тұрақтылығы бойынша айырмашылықтар

Ауа иілу материалды V-тәрізді матрицаға түбіне дейін толық отырмайтындай етіп басу арқылы жүзеге асады. Пайда болатын бұрыш матрицаның материалға қаншалықты терең енуіне байланысты. Бұл әдіс бір ғана матрицаны пайдаланып әртүрлі бұрыштар алу мүмкіндігін беретіндіктен, өндірушілерге белгілі бір икемділік береді, сонымен қатар құрал-жабдық шығынын азайтады. Бұл ауа иіруді прототиптер жасау немесе бөлшектердің шағын серияларын шығару үшін өте қолайлы етеді. Бірақ бұл әдістің кемшілігі де бар — материалдың қасиеттеріне осылшам тәуелді болғандықтан, сериялар арасында нәтижелер әртүрлі болуы мүмкін. Әдеттегі бұрыштық дәлдік шамамен жарты градусқа тең (±0,5°), ал материал қалыңдығының өзгеруі, температуралық күйдің айырмашылығы мен серпімділік әсері K-фактордың әртүрлі өндіріс циклдарында өзгеруіне әкеледі. Түбіне отырғызу (bottoming), кейде «койкинг» (coining) деп те аталатын әдіс, металлдың серпімді шегінен асып кететін үлкен қысыммен материалды толығымен матрицаның ойығына енгізу арқылы жүргізіледі. Бұл бұрыштарды әлдеқайда дәлірек бақылауға (жалпы есепте оннан бір градус шамасында), K-фактордың тұрақтылығына және бөлшектердің бір-біріне сәйкестігінің қайталануына әкеледі. Мұндай қасиеттер түбіне отырғызу әдісін жоғары дәлдікті қажет ететін өндірісте маңызды етеді. Түбіне отырғызу әрбір нақты пішін үшін жеке құрал-жабдықты талап етеді және жабдықтың тез wear out (тозуы) ықтималдығын арттырады, бірақ көптеген зауыттар өздерінің өндіріс процестері үшін дәл өлшемдер мен сенімді технологиялар маңызды болған жағдайда бұл инвестицияның құнын тиімді деп табады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Металды бүгу операциялары үшін қандай материалдар ең жақсы таңдау болып табылады?

Тот баспайтын болат, алюминий және титан әртүрлі қолданыстарға сәйкес келетін қасиеттеріне байланысты — мысалы, коррозияға төзімділігі, жеңілдігі және беріктігіне қатысты салмағына байланысты — өте жақсы таңдау болып табылады.

Материалдың қалыңдығы металды бүгу процесіне қалай әсер етеді?

Материалдың қалыңдығы бүгудің дәлдігіне және қажетті құралдар түріне әсер етеді. Жұқа парақтар сүйірлеу бүгуге мүмкіндік береді, ал қалың пластиналар қатаң жабдықтарды талап етеді.

Металды бүгуде дәнді бағыт неге маңызды?

Дән сызықтары бойымен бүгуге қарағанда, дәнге көлденең бағытта бүгу сынудың болу ықтималдығын төмендетеді және кернеуді таратуға жақсартады.

Ауалы бүгу мен түбіне отырғызу арасындағы айырмашылықтар қандай?

Ауалы бүгу айнымалы бұрыштармен серпімділік пен құнын үнемдеуге мүмкіндік береді, бірақ нәтижелер партиядан партияға өзгеруі мүмкін. Түбіне отырғызу жоғары дәлдікті қажет ететін жағдайларға қолайлы, дәл бұрыштар мен тұрақтылықты қамтамасыз етеді.