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石材加工R转角究竟有什么作用?

中国石材网 http://www.stonesm.com 日期:2020/12/17 9:25:49

石材产品加工中需要加工R转角,一些R转角是为了磨边使产品好看,但也有些R转角是有其特殊作用,必须加工的,否则会导致产品的破损、断裂,对使用者造成伤害。
1为整体厨柜从液化灶开口处开裂的图片。那末小小R转角究竟有什么作用呢?本文从分析恒大地产的一款台面板产品阐述这个道理。



1、内R转角的作用
2为恒大地产这些年加工数量很多的一款卫生间台面板产品,加工时大量的产品从A处断裂,使工厂这种台面板断裂多导致报废。
因为恒大地产是不会接受断裂修补的台面板的。这种产品断裂是有其内在的原因的。
一是因为右端过于细长,和左部分比例差别大,导致产品搬运过程中由于力的不平衡、受力不均匀断裂;二是因为A点是尖角,应力过于集中在此处,由于应力集中导致产品断裂,这是这种台面板断裂的主要原因。
依据应力集中理论当受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象,应力集中出现时接头局部区域的最大应力值比平均应力值高,改变了周围的力的平衡,产生应力差。图1中应力集中点主要为A、B、C三点处。



依据恒大卫生间台面板的形状很容易判断出该产品的应力集中在A直角转角处、B圆孔处、椭圆孔C处。见图2。
依据应力集中理论知道A、B这三点是这块台面板高应力集中区,如果不采取合理的加工工艺,极易从A、B、C三处断裂。
实践经验也充分证实了应力集中对恒大这款台面板的影响,这个产品在生产加工,施工安装中发生断裂处均是从A、B处断裂的,尤其A点是应力集中的关键点,更易断裂。
2中恒大卫生间台面板断裂的原因分析:
1)应力过于集中导致
从图2分析知道,A点是个直角点,加上水刀机切割产生的毛刺很多,使这外区域的应力高于其它地方。这种台面板多从A点断裂。B点是类似A点一样的道理,也是应力集中点,这种台面板也会从B点处断裂。
2)直角是最脆弱的地方
从图2的结构分析,由于台面板是直角转角,没有过渡的圆弧段来联结悬挑出去的那段,导致了该台面板产品极易沿着过A点的垂直方向断裂。
3)重力剪切作用的结果
从图2的产品结构分析,无论这件台面板是立着放,还是平着放,在受到重力(剪切力)作用后(这种产品结构相当于材料力学上的悬臂梁),沿着A点直方向作剪切滑动,从而导致该台面板产品从A点处断裂。
根据应力集中消除的理论:可采取消除尖角、改善构件外形、局部加强孔边以及提高材料表面光洁度等措施。
对于类似图2的台面板减少断裂、破损的改善措施如下:
改善直角转角内R角的三种建议:将A点设计成R5圆角(图3),R10圆角(图4)、R30圆角(图5)。从改善效果看R30圆角更为合理,因为这种做法增大了悬出部分与左边部分的联结力,将两者联结更加牢固。



从产品实际的加工、检测得到了充分证实。但设计成R30圆角,由于设计结构发生了较大变化,对产品的外观效果的影响。
4中将直角设计成不小于R10的圆角,减少应力集中在直角拐角上。考虑到产品的美观度及过大的转角对产品结构改变太大,影响产品效果,把A处直角设计成R10的圆角更合理。



R5圆角的应力集中消除效果较差,实际生产加工中时还常出现从A点处断裂的现象。但鉴于从设计效果考虑,恒大地产方最终采纳了将A点设计成R5圆角的方案。



在产品设计和制造中把直角拐角设计成内R转角可以消除直角处的应力集中,减少应力作用,从而减少产品断裂的风险,确保产品的安全。

6为整体厨柜台面板产品,从图6中的安装图说明中可以清楚地知道直角转角对产品的断裂的影响。



这种厨柜台面板产品在直角转角处由于应力集中不论是生产加工、还是施工,日后的使用中都极易断裂、破损。
把直角转角做成内R30的转角后可以解决甚至消除从转角处断裂,破损的风险,确保其生产加工、施工、使用中的安全。
如果图6的台面板采用手工开孔加工。应用先用直径φ35的开孔器在台面板待开孔的四个直角处开四个圆孔,然后再用切割机开出台盆孔。如果是用水刀机开台盆孔,编制程序时编制直径φ35的孔,并控制加工过程上的毛刺。厨柜台面板直角转角处同样设计成内R角,以减少直角处的应力集中,保证产品的安全。
对于高应力集中的岩板产品,在加工岩板的台面板时同样遵循这个原理,可以减少有转角的岩板台面板的断裂、破损,确保岩板台面板的安全性。


2、外R的作用
石材产品加工中不仅要做内R转角,还常做外R转角,外R转角也有其特定的意义和作用。
R转角有两种做法,一种是直角做外R 转角,一种是棱做外R转角。两者作用有相似之处,也有不同之处的。
1)角做外R转角
7为一洗手台台面板的局部照片,磨了1个外R20左右的圆角。磨这个圆角的作用和意义一是为了防止直角过尖容易被撞坏;二是磨外R圆角防止圆角过尖使用过程中刮衣服、割到使用者的皮肤等身体其它部位;三也起到一定的装饰作用,增加了产品的曲线之美。


2)棱做外R转角

8中的图示产品棱做了外R转角。台面板产品的棱如果粘接成直角时,较尖锐,生产加工、施工、使用上锐利的棱会对生产加工者、施工人员、使用者可能造成伤害。
做了外R的圆角后一是可以防止直角过尖容易被撞坏;二是磨R圆角防止圆角过尖使用过程中刮衣服、割到使用者的皮肤等身体其它部位;三也可以起到一定的装饰作用,增加了产品的曲线之美;四是磨了外R圆角后可以消除棱表面的崩边、崩角,改善外观的效果,使粘接缝隙更小,更美观。



看完本文后相信读者朋友们知道了台面板产品磨个小R转角的作用了,而且这个作用还很大的!

作者:晏辉

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