ASSO V

[Lapshin]

Для вилки переднего колеса нужно гнуть полоску 8 мм толщиной из 2024 (д16т) с радиусом 40.

Гните смело в холодную: никаких проблем в этом нет - а свойства сплава останутся на прежнем уровне без риска деградации. Мне лично приходилось гнуть и вилки передних колес, и даже рессоры толщиной за 20 мм из титана ВТ20, а также из ал. сплава 7075Т6, который (аналог нашего В95) куда критичнее к трещинам. Эти рессоры летают уже много лет. На гидропрессе, или простым домкратом при помощи примитивного приспособления и деревянной оправки получается очень даже неплохо. Что необходимо при этом - кромки должны быть притуплены и зашлифованы, а на полотне не должно быть рисок.

 

[ikono]

Владимир, я не очень представляю себе как домкратом загнуть полоску на 180 градусов, тем более когда она упругая будет пружинить и разгибаться. Как закалить - представляю себе хорошо. Откуда риск деградации?

 

[Lapshin]

Я Вас не узнаю, Игорь.
Берете кусок стержня (трубы) соответствующий радиусу гиба вилки с учетом пружинения. Делаете из дерева матрицу в виде призмы с клиновым вырезом, несколько острее прямого угла. Кладете на призму заготовку и давите ее прессом через стержень до прямого угла ( учитывая пружинение, само собой). Отступаете на величину плоской площадки для крепления вилки к стойке, делаете второй гиб - и все, вилка готова.
Что касается деградации от термообработки - планируемая Вами, термообработка настолько неконтролируема и по температуре и по ее распределению по заготовке, что состояние металла после такого издевательства совершенно непредсказуемо. Я располагал и лучшими возможностями - но всегда предпочитал холодную деформацию, соблюдая, в общем-то, элементарные условия для исключения трещин. В итоге, получалось примерно следующее:как помнится, толщина заготовки вилки примерно Ваша.

 

[прапорщик]

Вот мой пресс для вилок.Радиус можно любой.А домкрат внизу.Ваша вилка будет стоить 4000руб.Обращайтесь.

 

[Andrey_77]

из Германии в Россию и обратно. ;D

 

[ikono]

Владимир, спасибо за рекомендацию и подробное описание. У меня как-раз был проивоположный опыт с медью. То что с трудом удавалось сделать из состарившегося листа, легко делалось после отжига. Приспособление я сделаю, но применять наверное буду после закалки заготовки. Хочу поиграться, расскажу чем кончилось.

Прапорщик, фото - супер, спасибо. Всё просто и понятно. В малых трубах подшипники стоят, да? Чтобы сварить такое мне нужно час - полтора и какие-то обрезки металла, коих у меня навалом.

 

[Lapshin]

применять наверное буду после закалки заготовки. Хочу поиграться, расскажу чем кончилось.

Хозяин - барин: как захотите, так и сделаете.
Со своей стороны. могу лишь утверждать, что равного с холоднодеформированным, качества, не получите даже при самом лучшем лучшем раскладе: диапазон температур закалки Д16 составляет всего лишь 485...505 градусов - при более высокой температуре можете получить вместо закалки отожженный металл. Определение температуры закалки мылом дает нестабильный результат.

 

[ikono]

Владимир, с мылом Вы меня посмешили! Цифровой термометр с термопарным датчиком показывает температуру с разрешением десятая градуса. И даже если реальная суммарная погрешность составляет 1-2 градуса, попасть с измерением в указанный диапазон не проблема. Сложно управлять нагревом на гриле (пока разгорится - проходит время, температура тем временем проседает). Ну и копоть будет оседать, углерод. Растворяется ли он в алюминии? А вообще гриль здесь в Германии это классика, грилят даже на балконе, есть и электрические модели, но они вряд-ли вытянут 500 градусов на болванке. У меня в саду гриль в виде печки высотой метра 3, очень основательное сооружение.

 

[Lapshin]

Владимир, с мылом Вы меня посмешили! Цифровой термометр с термопарным датчиком показывает температуру с разрешением десятая градуса.

Вы полагаете, мне неизвестно о существовании таких термометров - зря. Но мерять такой термометр будет температуру только того, с чем соприкасается датчик: посему, его точность, будь она хоть в миллионную долю градуса. Хорошую аналогию здесь можно провести с поджаркой шашлыка: казалось бы, угли равномерно распределены по дну мангала - но поджариваются куски шашлыка существенно неодинаково; для выравнивания, шампуры меняют местами,, крутят и перемещают с места на место. Про выравнивание температур за счет теплопроводности, ничего утверждать не могу: ложку, раскаленную докрасна, легко держать рукой за другой конец.
В печках, знаете ли, термометр меряет температуру воздуха при наличии устройств, обеспечивающих равномерность поля температур по ее объему.
Мыло, в данном случае, контачит со всей поверхностью детали, что, в какой-то степени. сопоставимо с определению температуры стали по цветам каления - примерно, стой же субъективной точностью.
Но, повторюсь, я никак не настаиваю на своей рекомендации, и даже не уверяю в гарантированной неудачи в случае ее неисполнения: мне приходилось видеть и те и те случаи - по-любому, Ваша конструкция является именно Вашим личным делом.

 

[иггол]

Может, пирометром лучше измерить температуру получится?

 

[Lapshin]

Может, пирометром лучше измерить температуру получится?

Может быть: только, ситуация имеет сходство с такой, что надо перейти через лужу, либо босиком, либо, перекинув через нее доску, прочность которой не гарантированна. В обоих случаях, перейти удастся - но во втором есть риск, что доска сломается и в лужу можно плюхнуться. Каждый выберет свой метод.

 

[ikono]

Пирометром не стоит: эмиссионная способность алюминия в инфракрасном низка и непостоянна. А вот теплопроводность очень значительна, хотя у сплавов она меньше чем у чистого.

Доска может сломаться если гнуть без закалки.

 

[ikono]

Ну это я и загнул! Но всё по порядку. Сделал сегодня приспособление вроде конструкции Прапорщика. И так оно мне понравилось, что думал уже гнуть вхолодную. Решил для пробы согнуть полоску 20 мм шириной. Оказалось - гнёт, но с большим трудом. 70х8 мм полосу загнуть показалось нереально. 2т домкрата это немного. Поэтому озаботился таки термообработкой. Выяснилось, что нагреть болванку на гриле до 500 градусов очень-очень трудно. Может быть можно если засунуть в угли (не пробовал), но пламенем получалось достичь с трудом лишь 460 С, и то ненадолго. Минут 20 выдержал в пределах 420-460 С и бросил в холодную воду. Уж не знаю, возымело ли это какое-то влияние, но болванку после этого я всё-таки загнул 

 

[прапорщик]

Конкурент добавился. ;D

 

[Lapshin]

Решил для пробы согнуть полоску 20 мм шириной. Оказалось - гнёт, но с большим трудом. 70х8 мм полосу загнуть показалось нереально. 2т домкрата это немного.

Да, две тонны - вообще ничто, игрушка какая-то. Но если, сравнительно с приспособлением Прапорщика, увеличить расстояние между опорными поверхностями - могло хватить и такого. А домкраты - копеечные, приобретите более мощный: дело для него всегда найдется, многое штамповать, например, можно.

 

[ikono]

Прапорщик, ну вы же могли себе представить, с кем здесь имеете дело? Он же конструкцию свиснет и глазом не моргнёт

Владимир, судя по Вашему коментарию термообработка была не зря. Напишу немножко подробностей, как я себе это представляю. Если не догреть до 485 С, то растворимость меди будет недостаточной для того чтобы всю медь растворить. Некоторые остатки кристаллов останутся и будут препятствовать движению дислокаций и, соответственно, пластичности. Хуже того, могут быть проблемы с закалкой, потому что смысл закалки в том, чтобы сохранить пересыщенный раствор меди при комнатной температуре потом ещё какое-то время. При наличии остатков кристаллов они служат центрами кристаллизации и гомогенное зародышеобразование, занимающее иначе час-полтора, здесь уже необязательно. Поэтому рост прочности будет стремительным, скорее всего я даже не успел донести заготовку до станка. А когда донёс и через час пыхтения таки загнул (больше чем на 85 градусов загнуть изгиб не получалось), то вилка выдерживала уже мой вес если ее положить набок и наступить пяткой на консоль. Только основательно попрыгав на ней, удалось довести углы до 90 градусов. Результатом я очень доволен: всё ровно и точно.

PS. Оценки по вышеописанному показывают, что через час после термообработки упругость материала сохранялась до 260 МПа и соответствовала примерно свойствам Д16. (исходный материал был Д16АТ)

 

[Lapshin]

Владимир, судя по Вашему комментарию термообработка была не зря. Напишу немножко подробностей, как я себе это представляю. Если не догреть до 485 С, то растворимость меди будет недостаточной для того чтобы всю медь растворить. Некоторые остатки кристаллов останутся и будут препятствовать движению дислокаций и, соответственно, пластичности. Хуже того, могут быть проблемы с закалкой, потому что смысл закалки в том, чтобы сохранить пересыщенный раствор меди при комнатной температуре потом ещё какое-то время. При наличии остатков кристаллов они служат центрами кристаллизации и гомогенное зародышеобразование, занимающее иначе час-полтора, здесь уже необязательно. Поэтому рост прочности будет стремительным, скорее всего я даже не успел донести заготовку до станка. А когда донёс и через час пыхтения таки загнул (больше чем на 85 градусов загнуть изгиб не получалось), то вилка выдерживала уже мой вес если ее положить набок и наступить пяткой на консоль. Только основательно попрыгав на ней, удалось довести углы до 90 градусов. Результатом я очень доволен: всё ровно и точно.

Вы все здОрово описали, но я, являясь профессиональным конструктором, но не профессиональным технологом-металлургом, привык следовать инструкциям и рекомендациям. Выполнив их, я получаю гарантированные характеристики, которые и заложены в расчеты; возможно, за пределами рекомендованных параметров, но вблизи их, характеристики также изменятся не сильно - но обязательно изменятся, и не в лучшую сторону, хотя, без измерений инструментальными методами, заметить эти изменения может быть и невозможно. как в Вашем случае. Двадцатиградусный температурный допуск  вряд ли был сильно занижен - лишнее усложнение никогда не закладывается в технологию, т.к. это увеличивает стоимость при том же результате.
В итоге,  догнув вилку в некотором промежуточном состоянии, Вы добились правильной геометрии - но предел прочности и предел пластичности материала является неизвестным, а произвести проверку, естественно, нечем. Но, учитывая тот факт, что обычные эксплуатационные нагрузки далеки от расчетных, а деформация вилки в данном скоростном диапазоне, не вызывает катастрофических последствий - скорее всего, работать все будет.
Но силовые узлы крыла, с таким подходом, я категорически не рекомендовал бы.

 

[ikono]

Владимир, я с Вами в целом соглашусь. Смысл моего эксперимента был в попытке воспроизвести в домашних условиях элементы промышленной технологии. Эксперимент окончился тем, чем и должен был окончиться: мы узнали больше о проблемах и возможностях на этом пути. Воспроизвести в точности условия не удалось, это и есть результат. По поводу побочных продуктов (вилки) - её можно выкинуть в мусор как неудачную, однако я бы не спешил. Конструктор исходил из свойств материала 2024, т. е. Д16 без Т, а они в моём случае были достигнуты.  Почему "произвести проверку нечем" я не понял. Если при приложении силы, соответствующей расчётному напряжению 260 МПа не было зафиксировано остаточной деформации более 1 градуса угла изгиба, а для её появления потребовалась большая сила, то чем это не проверка? Естественно, переносить результаты на другие случаи нужно с умом, потому что прочностные характеристики Д16Т скорее всего не будут достигнуты даже после старения, здесь я полностью согласен.

 

[Lapshin]

По поводу побочных продуктов (вилки) - её можно выкинуть в мусор как неудачную, однако я бы не спешил.

Зачем выкидывать? Перфекционист вообще бы, мог вновь подвергнуть деталь термообработке с соблюдением режимов, что гарантировало бы свойства.

Конструктор исходил из свойств материала 2024, т. е. Д16 без Т, а они в моём случае были достигнуты.

Хотите сказать, что в оригинальной конструкции использовался мягкий дюраль - в своей практике я такого не видал. Да, думаю, что в таком варианте пришлось бы выправлять вилку после каждой посадки, или рулежки по неровной поверхности - не совсем такой, но похожий опыт имеется.

Если при приложении силы, соответствующей расчётному напряжению 260 МПа не было зафиксировано остаточной деформации более 1 градуса угла изгиба

Прыжки на положенной на пол, вилке, я бы не рассматривал в качестве замеренной нагрузки - а об иной методике не было сказано ни слова. Поэтому, величина приложенной нагрузки неизвестна, а т.к. точка ее приложения не зафиксирована, то и изгибающий момент и напряжение также неясны. Постольку, поскольку, остаточная деформация, все же, присутствует - значит, предел пластичности был превышен: следовательно, величина этой деформации зависела и от величины и от времени приложения нагрузки.

прочностные характеристики Д16Т скорее всего не будут достигнуты даже после старения, здесь я полностью согласен.

Я, собственно, примерно об этом и говорил - а недостаточность познаний в процессах заставляет опасаться, что при отклонения режимов от рекомендованных, могут проявиться какие-то нежелательные эффекты типа хрупкости, склонности к трещинам, или чего-то подобного.

 

[ikono]

Правильно, присмотрелся - по остальным деталям сплав 2024, но вилка из 2024Т3. В остальном не могу согласиться. Приложенная сила известна с точностью 1% - мой вес. Место приложеня силы - с погрешностью 10% (половина длины каблука). Таким образом, 260+-26 МПа. Изменерния не бывают идеальными. Если не ускоряться, то проверено: остаточных деформаций нет. +1,5 g это уже другое дело: прыгать приходилось здорово. Насчёт возможности трещин - это как-раз гораздо более вопрос при холодной обработке. Я отшлифовал мелкой шкуркой вдоль длины полоску, которую потом гнул холодной. После изгиба, снаружи в месте изгиба заметны поперечные волны. Под микроскопом можно было бы наверняка увидеть микроскопические трещины, правда, я не смотрел. Можно поинтересоваться, на какие нормы Вы ориентируетесь при оценке возможности или невозможности загиба вхолодную детали с той или иной толщиной под тот или иной радиус?