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  发表人:admin(管理员) 发表日期:2013-11-5 点击率:2408
组角可靠性工艺分析----刘良永
到目前为止,铝门窗45°角连接至少有五种方式:螺接、铆接、组角、拉角和涨角,而应用最多的是组角方式(也有叫撞角或冲铆者)。所以,现在就铝门窗组角连接的可靠性分析如下:
组角可靠性主要由以下四个因素决定:
1、主型材的选用与加工
(1)型材的壁厚,对组角可靠性的影响同样重要。在这里我们不讨论型材本身的强度,单就组角工序来说,因为组角连接,是通过型材的变形来实现的(如图1)。所以,型材的壁厚直接影响连接强度。
2、主型材的挤出精度
    型材挤出的几何精度,要求型材型弯曲、扭曲的变形量不得超出有关标准规定,并且不 得影响组装质量。 在门窗组装过程中,我们时常遇到切割角度、切割长度不稳定的情况,操作人员经常在加工设备的精度方面找不到原因;其实在很多情况下,型材的不规范(如扭曲、翘曲)会导致切割角度和长度的不准确。下图2中,型材翘曲1mm,其在双角锯上切割的长度,比规范型材的长度要小2mm。这些误差在加工过程中是无法消除的。 型材长度的误差,回最终影响到组角的精度。
(3)主型材的下料(切割)精度 型材的挤出精度,影响其加工精度以至影响组角可靠性,而加工设备的工作精度同样是影响其加工精度主要因素。要使铝门窗的组装精度达到国家标准要求,其型材加工精度则必须高于国家标准要求。 下表是国家标准对设备的工作精度(型材加工精度)和设备的制造精度的要求

 

工作精度

项 目

国标规范

重复定长精度

0.5 mm

切割角度极限偏差

15′

切割型面对定位面的垂直度

0.2/100

切割型面的平面度

0.15 mm

制作精度

主轴径向圆跳动

0.03 mm

主轴端面圆跳动

0.03 mm

国家标准是对加工型材和加工设备的底线要求,所以要想做出优质的门窗,我们建议将上述精度需参数提高到右表的数值
事实上,当前我们使用的双头切割锯的工作精度(主轴径向圆跳动、主轴端面圆跳动)已经达到0.005mm

 

工作精度

项 目

修改值

重复定长精度

0.2 mm

切割角度极限偏差

7′

切割型面对定位面的垂直度

0.1/100

切割型面的平面度

0.05 mm

制作精度

主轴径向圆跳动

0.012 mm

主轴端面圆跳动

0.012 mm

(4)合理使用双角锯
a) 保持两机头角度误差方向相反,使得组角时该误差得以补偿(图3)。
  在双头锯的制作和使用过程中,我们试图使45度没有误差,但是无论大家做得如何准确,也做不到零误差。那么,既然有误差,当调整角度时,我们有意让一个机头相对标准角度出现上偏差,另一个机头出现下偏差,于是在组角时,这两个误差相互抵消,所以组角缝隙最小。 
b) 45度角取负偏差,增强连接强度

c)选择合理的型材平面做为定位基准,可提高切割角度的准确性(图4)。 
 
人们一般喜欢选择较大的平面作为定位基准,但是有时这个比较大的平面不够准确,这时,我们就应该选择准确的、哪怕是较小的平面作为定位基准。
d)中梃长度取下偏差,可提高连接强度(图略)。
中梃的设计长度,是理论尺寸。切割定尺时,要求实际切割尺寸不大于设计尺寸。这 样在安装中梃后,对四个角产生的压应力,有利于成窗更牢固。
e)保持工作台清洁,也可以减少切割角度偶然误差。工作台上如果存有杂物,并垫在了型材下面,就会产生“图3”中的情形,从而影响切割角度和切割长度的精度 。
f)用好托料架,减少角度误差。
切割锯上的托料架一方面用于稳定型材,使得操作方便,更重要的是,当两个机头中间的型材较长时,防止型材下捶(或上翘)而影响切割角度误差,类似“图3”。

2、 码的选用与加工
(1)角码型材嵌槽口合理
在合格的角码型材上,嵌槽口的角度是个标准的入刀角度。如果角度不合适,将影响组角机稳定性,甚至无法组角如(图5)
(2)角码型材厚度合适
角码型材挤出厚度同主型材行腔的配合间隙应不大于0.2mm。否则将影响组角稳定性,甚至无法组角。
(3)角码下料长度合格
角码切割长度,同主型腔的配合间隙最好不大于0.2mm,这样一方面避免门窗相邻构件措位,另一方面充分发挥组角胶的潜能。
(4)角码切割面的垂直精度足够
角码切割面的垂直度(如图6)不大于0.1mm。由于主型材型腔同角码的配合间隙不大于0.2mm,所以,如果角码切割垂直度大于0.1mm,该角码连接的两根型材就可能发生扭曲。
(5)切下的角码不能留有小尖角。
这需要角码切割锯拥有可靠的导向压紧装置,使得切割的角码不留有尖角,即使切割不大于3mm长的角码也不留有尖角。
(6)角码使用前的处理
为了提高角码质量和刀具耐用度,切割角码时一般用“锯切油”或低标号机油进行润滑,所以切割完毕的角码上都留有油渍,对这些油渍需要用纯碱或其他清洗剂处理干净,以保证后面工序中组角胶连接可靠。
如果使用专用的锯切油,属于“水性油”,切割后的角码用清水清洗就可以了。
3、 理应使用组角胶
(1)使用合格的组角胶,不仅解决密封问题,更有利于提高连接可靠性。
(2)严格按组角胶使用说明进行施工。
(3)对接面涂胶均匀,保证牢固粘结且不浪费胶。
(4)及时清理残露胶,以免固化后清理时损伤型材表面,影响门窗外观。
4、正确使用组角机
(1)刀具安装位置正确,首先应尽量使刀具相对于型材截面对称布置(如图7)。
(2)刀具平面应同组角机工作台平面相平行。
(3)托料架位置精确。托料架应同工作台处于同一平面,不能偏低,更不能偏高。如果托料架偏低,起不到托料作用;如果托料架偏高,则迫使组角的两件型材不能处于同一平面,使组角出现措位(如图8)。
(4)组角前应把型材45度断面附近的保护膜撕开;同时对端面进行清理,严格禁止端面粘有铝屑。
(5)组角时应注意观察型材对接情况,防止45度措位组角,事后难以纠正。
(6)组角机对窗角的连接是通过冲压变形原理完成的,所以需要保证合理的冲压深度合适,如此才能够既实现了连接牢固,且不引起型材变形(如图9)。
(7)对于液压动力的组角机,其压力不必调得太高,太高容易引起型材变形,同时也浪费动力。压力一般不超过12MPa。
(8)及时对接缝平整度调整。角逢相邻件出现局部上下措位时,应在组角后半小时内进行调整。

 




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