现代建筑幕墙用钣金工艺方法制造的双曲外壳装饰板材,采用了下列金属材料:铝合金、镁合金、碳钢、铜合金、不锈钢、钛合金等。
常用材料的种类和机械性能
金 属种 类 | 材料牌号 | 状态 | 抗拉强度 | 屈服强度 | 延伸率 | 收缩率 | 备注 | 热处理 |
(公斤/毫米2) | (公斤/毫米2) | |||||||
防锈 铝 | LF21 | 退火 | 10~15 | 5 | 20~22 | 淬火不能强化 | ||
LF2 | 退火 | 17~23 | 10 | 16~18 | 〃 | |||
LF3 | 退火 | 23 | 10 | 15 | 〃 | |||
硬铝 | LY11 | 退火 | 23~24 | 11 | 12 | 〃 | 可以淬火强化 | |
LY12 | 退火 | 23~24 | 10 | 12~14 | 〃 | |||
LY16 | 退火 | ≤24 | 15 | 〃 | ||||
超硬铝 | LC4 | 退火 | ≤25 | 11 | 10 | 50 | 〃 | |
铜合金 | H62 | 退火 | 30 | 11 | 40 | 66 | 〃 | 淬火不能强化 |
H68 | 退火 | 30 | 9 | 40 | 70 | 〃 | ||
变形镁合金 | MB8 | 退火 | 22~23 | 11~12 | 10~12 | 25~30 | 〃 | 淬火不能强化 |
钛及钛合金 | TA2 | 退火 | 45~60 | 25~30 | 淬火不能强化 | |||
TA3 | 退火 | 55~70 | 20~25 | 〃 | ||||
TC1 | 退火 | 60~80 | 20~25 | 〃 | ||||
碳钢、结构钢 | 10 | 软化 | 30~42 | 21 | 30 | 55 | 一般淬火不能强化 | |
15 | 软化 | 30~46 | 23 | 27 | 55 | 〃 | ||
20 | 软化 | 36~50 | 25 | 26 | 55 | 〃 | ||
不锈钢 | 1Cr18Ni9Ti | 软化 | ≥54 | ≥40% | 〃 | 淬火不能强化 |
材料供应状态用的符合表示,例如:M—表示材料处于退火状态;CZ—淬火后自然时效;CS—淬火后人工时效; MO—表面退火; CO—表面淬火自然时效;Y—冷作硬化; YZ—半冷作硬化; XC—表示型材; G—表示管材。
双曲钣金成形极限是指板材在的变形方式和变形条件下,成形在无法进行下去的限度,也就是达到了这种变形方式和变形条件的极限变形能力。若从板料的变形性质来看,钣金零件的成形方法虽然很多,但无非是“收”和“放”两种。所谓的“收”就是依靠板料的收缩变形来成型零件。“收”的特点主要表现为板料纤维的缩短和厚度的增加。以压缩(收缩)变形为主的变形方式是拉深和凸弯边成形。所谓“放”就是依靠板料的拉伸变形来成形零件。“放”的特点表现为板材纤维的伸长和厚度减薄.以拉伸变形为主的变形方式是翻边、局部成形、胀形和凹弯边成形等。“收”的主要问题是起皱,“放”的主要问题是拉裂。
根据铝蒙皮拉伸的实际成形工艺的三个阶段,在Abaqus有限元仿真过程中通常被简化为两个阶段,其中将实际成形工艺过程中的包覆阶段分属于预拉伸和拉伸阶段,并始终保持模具不动,只依靠夹钳区域的运动轨迹带动板料做相对运动。预拉伸,模具保持不动,左、右夹钳夹住板料,分别同时水平向外并垂直向下拉伸的量,使得板料进入屈服状态并基本包覆模面。拉伸,模具依然保持不动,令夹钳绕拉伸筒缸端面中心旋转,始终保持夹钳的拉伸方向与模面相切,并保持对板料的拉伸力。双曲铝单板厂家通过这一技术攻关,把双曲铝单板价格从1500元/平方降低到450-800元/平方的可接受区间范围,为降低现代双曲建筑的建造成本作了突出贡献,为亮丽华夏增光添彩。