铝合金板材U形弯曲回弹研究
2018-12-20 09:35:33
本文基于对铝合金板材V形弯曲成形性能的研究上[1~6],进一步对其U形弯曲成形性能进行研究,对弯曲成形过程中弯曲间隙、凹模入口圆弧半径等对其回弹角的影响进行试验,并对不同厚度板材弯曲的差异进行研究,以期为铝合金板材弯曲成形提供全面的试验依据。 1、试验 实验中所用铝合金板材为LY12,其状态为冷轧态。LY12铝合金板材的U形弯曲在WDW-100电子万能拉伸试验机上进行,所用U形弯曲模具如图1所示,模具结构参数如表1所示。铝合金弯曲板材长度为55mm,宽度为15mm,厚度t分别为2mm和1mm,板材在电火花线切割机上制得。实验中,为了消除弯曲间隙对回弹角的影响,并保证最终加载力相同,所有试样的最终弯曲加载力均为2kN。图1 U形弯曲模具示意图 表1 U形弯曲模具主要参数 试验中,每组试样重复三次试验,卸载后对其弯曲角α进行测量,结果取平均值,然后计算回弹角Δα。其中,弯曲间隙定义为c=(Rd-Rp-t)/t。 2、 实验结果 2.1 U形弯曲回弹角与弯曲间隙的关系 图2分别给出了厚度为1mm和2mm的 Ly12铝合金板材弯曲回弹角与弯曲间隙之间的关系。从图 2 可以看出,随着弯曲间隙的增加,板材弯曲成形后回弹角逐渐增大,当rd=8mm时,厚度为1mm的板材的回弹角由弯曲间隙为0.05mm时的15.48o增加到弯曲间隙为0.3mm时的19.15o,厚度为2mm的板材则由5.42o增加到13.15o。同时,从图 2 还可看出,板材的厚度对回弹角也有较大的影响,当弯曲间隙相同时,厚板弯曲的回弹角明显小于薄板弯曲的回弹角,但rd=4mm,弯曲间隙为0.05时,1mm厚板材的回弹角为15.07o,而2mm厚板材则为5.38o。但随着弯曲间隙的增加,厚板弯曲回弹角的增加幅度明显大于薄板的增加幅度,对于板厚为1mm的板材,其回弹角由rd=0,弯曲间隙为0.05mm时的15.55o增加到0.3mm时的18.47o;而对于2mm厚的板材则由5.88o增加到13.15o。同时,从图 2 中还可看出,凹模入口圆弧半径对厚度为1mm板材回弹角的影响明显大于2mm的板材。 图2 U形弯曲回弹角与弯曲间隙之间的关系 2.2 U形弯曲回弹值与凹模入口圆弧半径的关系 图3分别给出了厚度为1mm和2mm LY12铝合金板材弯曲回弹角与凹模入口圆弧半径之间的关系。从图中可以看出,凹模入口圆弧半径对LY12铝合金板材弯曲回弹角的影响比较复杂。对于厚度为1mm的板材,随着凹模入口圆弧半径的增加,其回弹角先降低后增加,且变化明显,当c=0.3mm时,其回弹角由rd=0时的18.47o先降低至rd=4mm时的17.93o而后又增加到rd=8mm时的19.15o;对于厚度为2mm的板材,随凹模入口圆弧半径的增加,其回弹角则基本没有发生变化,但c=0.3mm,rd=0、4mm和8mm时,其回弹角分别为13.15o、13.02o和13.15o。同时,从图3中还可看出,当弯曲间隙相同时,在凹模入口圆弧半径相同时,厚度为1mm板材的弯曲回弹角明显大于2mm厚板材的回弹角。 图3 U形弯曲回弹角与凹模入口圆弧半径之间的关系 3、分析 从图2可看出,随弯曲间隙的增加,板材的回弹角增大。这是因为随着弯曲间隙的增大,弯曲过程中板材变形区内弹性变形部分所占比例增大,从而在卸载后板材回弹增加。同时,从图2还可看出,弯曲回弹角对弯曲间隙的变化较为敏感,尤其是对于厚板弯曲。当凹模入口圆弧半径rd=4mm时,对于薄板(t=1mm),弯曲间隙c从0.05增加到0.3时,其回弹角增加了2.87o,而对于厚板(t=2mm),其回弹角则增加了7.63o,回弹角增量几乎为薄板的3倍。 从图3可看出,凹模入口圆弧半径对LY12铝合金板材弯曲回弹角的影响比较复杂。对于薄板,随着凹模入口圆弧半径的增加,其回弹角呈先减小后增大的V形变化趋势,而对于厚板则影响不大。这可归因于板材U形弯曲过程中回弹变形的复杂性。在U形弯曲过程中,不仅变形区内板材的弹性应变影响弯曲件的回弹角,其两端的未变形区由于在凹模入口出发生反弯曲变形,从而也对其回弹角产生影响,且凹模入口的结构尺寸对未变形区的翘曲影响复杂,并且随着板材厚度的变化其影响逐渐减弱,所以导致了图3所示的现象。 从上述试验结果可看出,在实验条件下,影响铝合金板材U形弯曲回弹角的主要因素有弯曲间隙、凹模入口圆弧半径、板材厚度等。随着弯曲间隙的增加,回弹角增加,且弯曲间隙对厚板弯曲回弹角的影响较薄板明显;随着凹模入口圆弧半径的增加,对于薄板其弯曲回弹角呈先降后增的变化趋势,而对厚板则几乎无影响。 4、结束语 本文主要对LY12铝合金板材U形弯曲进行了研究,在实验条件下,主要结论如下: (1)随着弯曲间隙的增加,回弹角增加,且弯曲间隙对厚板弯曲回弹角的影响较薄板明显。 (2)随着凹模入口圆弧半径的增加,对于薄板其弯曲回弹角呈先降后增的变化趋势,而对厚板则几乎无影响。
槽形铜母线
2017-06-06 17:50:11
槽形铜母线是用作传输电流的铜排,铜母线具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性,有较高的机械强度,无低温脆性,便于焊接,易于压力加工,目前广泛用于开关柜汇流排和发电机、变压器的引接线。其截面范围:厚度为4~31.5mm,宽度为16~125mm。母线导体的允许电流与共交流电阻和散热表面积有关,圆形虽有较小的集肤效应,但其散热表面积较小,一般不予采用。矩形导体具有较大的散热表面积,由于单条导体常用的截面积不超过1200mm2,当用于输送大电流时,需采用多条矩形母线并列的母线组,但由于并列矩形母线的散热情况变坏,一般不宜采用大于2~3条的母线。对于输送较大电流的母线,一般采用槽形母线,与多条矩形母线相比,其集肤效应可大大减少,电流分布较均匀,散热条件也好。在选择时应根据具体负荷的大小来确定母线的尺寸。见国标QB 5585.2《电工用铜、铝及其合金母线、铜母线》 电工铜排是一种大电流导电产品,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,也广泛用于
金属
冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程。本厂生产的TMY铜排严格按照GB5585-85要求,并且根据
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需求,在尺寸规格上作了进一步延伸,目前已成功开发出3X25--40X400上千个规格品种。本厂生产的电工铜排具有电阻率低、可折弯度大等优点,并且有专门的设备,可以代为客户提供铣孔、折弯、镀锡等深加工服务。广泛应用于化工、烧碱、
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电解企业及国家重点技改. 更多有关槽形母线请详见于上海
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铝镁锰屋面板的安装工艺
2018-12-28 15:58:46
暗扣直立锁边铝合金屋面系统在国内近年才得到较为广泛的应用,是先将铝合金固定座用螺钉固定于檩条,再将屋面板扣在固定座的梅花头上,最后用电动锁边机将屋面板的搭接边咬合在一起。采用这种固定方式,屋面没有螺钉外露,整个屋面不但美观、整洁,而且杜绝了螺钉孔造成的漏水隐患。3004 牌号的铝镁锰合金板具有极强的抗腐蚀能力,特别是在酸性环境下,其防腐性能优于钢板和普通铝合金板;此外暗扣直立锁边铝镁锰屋面系统采用的螺钉、配件均为配套产品,整个系统都具有很好的防腐能力。
安装流程为:放线→就位→咬边→板边修剪。
1) 放线屋面板的平面控制,一般以屋面板以下固定支座来定位完成。屋面板固定支座安装合格后,只需设板端定位线。一般以板出排水沟边沿的距离为控制线,板块伸出排水沟边沿的长度以略大于设计为宜,便于修剪。
2) 就位将板抬到安装位置,就位时先对准板端控制线,然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边,最后检查搭接边是否紧密结合。
3) 咬合屋面板位置调整好后,用专用电动锁边机进行锁边咬合。要求咬边连续、平整,不能出现扭曲和裂口。在咬边机咬合爬行过程中,其前方1mm 范围内必须用力卡紧使搭接边结合紧密,这也是机械咬边的质量关键。当天就位的屋面板必须完成咬边,以免板块被风吹坏或刮走。
4) 板边修剪屋面板安装完成后,需对边沿处的板边进行修剪,以保证屋面板边缘整齐、美观。屋面板伸入天沟内的长度以≥80mm 为宜。
5) 翻边处理修剪完毕后,在屋面檐口部位屋面板的端头,利用专用夹具,将其板面向上部翻起,角度控制在45° 左右,以保证檐口部位雨水向内侧下泄,不从堵头及泛水板一侧向室内渗入。
6) 安装要点
①完成安装前的测试之后开始进行屋面板安装。
②采用机械式咬口锁边安装。屋面板铺设完成后,应尽快用咬边机咬合,以提高板的整体性和承载力。
③当面板铺设完毕,对完轴线后,先人工将面板与支座对好,再将咬边机放在3 块面板的接缝处,由咬边机自带的双支脚支撑住,防止倾覆。
④屋面板安装时,先由2 个工人在前沿着板与板咬合处的板肋走动,边走边用力将板的锁缝口与板下的支座踏实。后一人拉动咬口机的引绳,使其紧随人后,将屋面板咬合紧密。
7) 安装完成后的复测完成铝镁锰屋面板的安装后,对已安装完成的金属屋面板的各项性能进行测试,以保证金属屋面板的防水、抗风等性能。
铝镁锰合金屋面板与彩钢板的对比
2018-12-27 15:51:50
金属板作为屋面材料的使用已有数百年的历史了,大量采用金属材料做为屋面材料主要是因为自60年代以来世界冶金工业的飞速发展,能够生产出了各种规格及满足质量要求的金属板材,且降低了成本。 金属屋面材料主要有镀锌钢板、不锈钢板、铝合金板、铜板、锌铜钛合板及纯钛板等。金属板屋面的优点是施工简单,速度快,防水性能好,可重复利用。除可耐地球气候所能产生的最高温和最低温外,在作为屋面材料使用时很少受气候及屋面变形所产生应力的影响,人们还可根据情况涂刷各种颜色的涂料。 铝镁锰合金板屋面/幕墙系统主要使用3000系列的铝锰(铝锰镁)合金,3000系列铝锰合金的延伸率、硬度、抗拉强度、屈服强度等指标均非常适于屋面卷边、轧压设备的加工。因此广泛应用在屋面/墙面系统等建筑外维护工程中,并且配合各种涂漆系统和涂装工艺使建筑外观变得丰富多彩,还增加了铝合金本身的防腐蚀性。 屋面选用的铝质材料的厚度最低为0.7mm,当铝材厚度为1mm时,其重量为2.7千克/平方米,厚度为0.7mm时,铝材的质量1.89千克/平方米。卷材的长度不限。 其主要特性有:密度为2.7,熔点为658,温度为20~100度时的线性膨胀系数为0.0000023,断裂负荷系数为8~12千克/平方毫米(根据材料硬度不同而变化),延伸率10~40%,厚度为0.7~1.2mm,当为铝波纹板时厚度可下降到0.6mm,固定方式除卷边咬合、铆钉固定外,还可以采用焊接的形式。 一、耐久性对比:铝镁锰合金能与大气形成氧化铝薄膜,防止被进一步腐蚀,使用于民用建筑一般有15-20年的涂层质保。建筑设计使用寿命50年以上。一般保证25年的产品质保期;彩钢板在潮湿空气及雨、雪水的侵蚀下容易腐蚀生锈致断裂事故发生,特别是铆钉、接缝的部位。 二、重量对比:铝镁锰合金重量轻(密度为2730千克/平方米);彩钢板重量比较重(密度为7850千克/平方米) 三、强度和钢度对比:铝镁锰合金的铝合金中有镁,锰的含量,因此具有一定的强度和刚度。但铝合金板材的内应力及硬化、强度等没有明显的屈服点,不如彩钢好;彩钢板强度和刚度比较好、不易变形等。 四、外观性对照:铝镁锰合金可分为非涂漆(锤纹、压花、预钝化氧化铝表面处理等)和涂漆类(PVDF、SMP、PE等);彩钢板可分为非涂漆(热镀铝锌合金钢带:光板)和涂漆类(PVDF、SMP、PE、HDP等)。 五、防雷性能:铝镁锰合金厚度一般为0.7mm和0.9mm,可直接作为防雷接闪器(国家规范《建筑防雷设计规范》GB50057),避免在屋面穿孔;彩钢板一般采用0.5mm厚镀铝锌和镀锌钢板,不能直接作为防雷接闪器,需另外架设防雷接闪器(如避雷针)。 六、安全消防:铝镁锰合金熔点低(660摄氏度)。耐高温性能较差,150度以上即迅速丧失强度。发生火灾时,屋面易被烧穿,使火势向外蔓延,而不向内横向蔓延,有助于消防员从顶部伸消防水管火;彩钢板钢的熔点高(1515摄氏度)。 七、成型:铝镁锰合金有良好的可焊接性,高可塑性,低温环境下,铝合金的强度及延展性能有所提高,具有良好的低温工作性能;彩钢板钢材在低温下容易发生冷脆。 八、性价比:铝镁锰合金性价比较高:质轻、防水、易弯弧、立体视觉效果好;彩钢板的性价比较低:质重、防水稍差、钢性强弯弧稍差、艺术效果不佳。
铝镁锰屋面板的安装工艺分析
2019-01-11 16:23:26
安装流程为:放线→就位→咬边→板边修剪。
1) 翻边处理修剪完毕后,在屋面檐口部位屋面板的端头,利用专用夹具,将其板面向上部翻起,角度控制在45° 左右,以保证檐口部位雨水向内侧下泄,不从堵头及泛水板一侧向室内渗入。
2) 咬合屋面板位置调整好后,用专用电动锁边机进行锁边咬合。在咬边机咬合爬行过程中,其前方1mm 范围内必须用力卡紧使搭接边结合紧密,这也是机械咬边的质量关键。
3) 就位将板抬到安装位置,就位时先对准板端控制线,然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边,较后检查搭接边是否紧密结合。
4) 放线屋面板的平面控制,一般以屋面板以下固定支座来定位完成。一般以板出排水沟边沿的距离为控制线,板块伸出排水沟边沿的长度以略大于设计为宜,便于修剪。
5) 板边修剪屋面板安装完成后,需对边沿处的板边进行修剪,以保证屋面板边缘整齐、美观。屋面板伸入天沟内的长度以≥80mm 为宜。
金刚石选形机家族迎来新生儿(内含金刚石选形机行业标准)
2019-01-18 09:30:22
人造金刚石磨料是在高温超高压条件下合成出来的,高压腔内压力、温度条件不完全一致,生长的金刚石不尽相同,因而其性能亦不相同。已有研究表明,金刚石磨粒的强度和破碎性能主要取决于其晶形及其规则程度、内部缺陷及杂质含量和分布形式等。
分级分选的目的就是要将在高温超高压条件下合成出来的粒度、形状差异都很大的人造金刚石磨料的混合物料,借助筛分和不同的分选方法,使其精密按粒度大小,晶体形状与规则程度和完整性以及内部缺陷及杂质含量甚至表面性状的差异严格分类,达到使其指定产品的各项指标更趋一致,性能稳定性好的目标;保证产品质量性能的长期稳定,尽量满足不同用户的各种需求。我国通过压机直接批量生产微米级金刚石的历史并不长,以往的细颗粒金刚石(微米级)是通过压机合成后获得,其选形无法通过机械进行,传统上主要采用沉降法选形,该方法时间长、占地面积大,而且生产出的金刚石颗粒精度很难达到行业标准的要求,应用范围有限。除此之外,目前市面上的金刚石选形机在潮湿环境下选形效果不理想。
我们先来看看粒度范围与盘面粗糙度对应关系。
早在今年一月份,广西柳州华地探矿机械厂自主研发的细粒度金刚石选形机就实现400-800目(38—18μm)微米级金刚石晶体精确选形,成功解决了细粒度金刚石分选难题,填补了国内外该类设备空白,达到国际先进水平。
近日,该厂又传来消息,成功研制出国内首台全加热式温控数显金刚石选形机。新款机型能减少空气中水分子对金刚石选形效果的影响,实现温度数显屏和控制装置一体化、可视化操作,有效提高金刚石选形质量和工作效率。
此外,该厂研发人员通过多次试验,最终选取了一种利用硅胶加热膜的加热装置,设计成分块加热模式。经测试,随着加热装置温度增加到33℃以上或相对湿度降低到40%RH以下时,可以有效减少空气中水分子的毛细作用力引起的粘附力等外部因素对选形效果的影响,实现金刚石选形质量的提高,测试数据均达到研制小组设定的技术要求。
建筑高强度6063(LD31)铝合金形位及尺寸超差的原因及解决方法
2018-12-26 09:46:05
原因: 1、由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等,导致金属流动中各点流速相差过大。从而产生内应力致使型材扭曲变形; 2、由于牵引力过大或拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差。 解决办法: 1、合理设计模具,保证模具精度; 2、正确执行挤压工艺,合理设定挤压温度和挤压速度; 3、保证设备的对中性; 4、采用适中的牵引力,严格控制型材的拉伸矫直量。
单层铝板幕墙面板组件与立柱(横梁)怎样连接
2018-12-21 16:01:50
铝板组件与立柱(横梁)的连接可采用耳子螺接、耳子压接、卡口等固定。固定用耳子可采用焊接、螺接、铆接,耳子也可用直接冲压成型。
折边单层铝板基本型。它是将铝板基材冲成槽形,为加强铝板强度、刚度,在铝板中部适当部位设加固角铝(槽铝)为加筋肋,固定加筋肋的铝螺栓用电栓焊焊接于铝板上,将角铝(槽铝)套上螺栓并紧固。现在也有些工程将铝方管用结构胶固定在铝板上作加强肋。删除
工业铝型材产生波浪、扭拧、弯曲的原因
2018-12-27 09:37:03
主要原因 1、铝挤压模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀; 2、铝型材挤压速度过快或挤压温度过高导致金属流动不均匀; 3、铝合金型格模具型孔布局不合理造成金属流动不均匀; 4、导路不合适或未安装导路; 5、润滑不合适。 解决办法 1、修整铝挤压模具工作带使金属流动均匀; 2、采用合理的挤压工艺,在保证出口温度的前提下尽量采用低温挤压; 3、合理设计铝挤压模具结构; 4、配置合适的导路; 5、合理润滑; 6、采用铝挤压牵引机牵引挤压。
铝合金
2017-12-27 11:04:39
铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素,20世纪初由德国人Alfred Wilm发明,对飞机发展帮助极大,一次大战后德国铝合金成分被列为
国家机密
。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能,但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀(Galvanic corrosion)加速的情况有:铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会(Aluminium Association,AA)注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准,包括美国汽车工程协会(Society of Automotive Engineers,SAE)特别是航空标准,还有美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。