У штампоўцы ліставога металу шарыкі з'яўляюцца ключавым элементам у кантролі прытоку ліставога металу для фарміравання вялікіх панэляў. Большасць даследаванняў сканцэнтравана на канструкцыі з адной пацеркай, якая забяспечвае абмежаванае звязванне;толькі нешматлікія даследаванні ахоплівалі некалькі выцягнутых шарыкаў або іншую геаметрыю. "Абмежаванні зварных шарыкаў у аперацыях выцягвання ліставога металу", артыкул пра канструкцыю адной шарыкі, апублікаваны ў лістападзе/снежні. Часопіс STAMPING 2020 г., тлумачыць, што звязванне можа быць павялічана да некаторых ступені за кошт павелічэння глыбіні пранікнення пацеркі і зрабіць радыус пацеркі больш завостраным.
Больш востры радыус павялічвае дэфармацыю ліставога металу, калі ён згінаецца/выпростваецца з кожным крокам, у той час як ён цячэ праз цягавы шарык. Для матэрыялаў з абмежаванай пластычнасцю, такіх як алюмініевыя сплавы і ўдасканаленыя высокатрывалыя сталі, мінімізуючы ўзровень дэфармацыі на выгіб/ цыкл без выгібу з выкарыстаннем вялікіх радыусаў зварнога шва можа дапамагчы прадухіліць парэпанне ліставога металу. Замест таго, каб зрабіць гэтыя радыусы вастрэйшымі, абмежаванне можна павялічыць, павялічыўшы колькасць этапаў згінання/выпроствання (гл. Малюнак 1).
Мэтай гэтага даследавання было прадставіць гібрыдную канструкцыю з адной і двума пацеркамі і прааналізаваць прадукцыйнасць гэтай канфігурацыі з пункту гледжання яе дасягальнай сілы звязвання. Прапанаваная канструкцыя з падвойнымі пацеркамі мае тры дадатковыя паслядоўнасці згінання і выпроствання і большае трэнне чым адна рэгуляваная пацерка. Гэта прыводзіць да больш высокай сілы звязвання для аднолькавага пранікнення пацеркі або магчымасці паменшыць пранікненне пацеркі для мінімізацыі дэфармацыі ліста.
Алюмініевыя ўзоры AA6014-T4 былі выпрабаваныя, каб вызначыць, як пранікненне цэнтральнай шарыкі і зазор паміж клеем уплываюць на сілу звязвання. Для гэтага даследавання выкарыстоўваліся выпрабавальныя ўзоры 51 ± 0,3 мм у шырыню, 600 мм у даўжыню і 0,902 ± 0,003 мм у таўшчыню. Ачысціце і належным чынам вышмаруйце ўзоры лістоў і ўстаўкі 61AUS Grinding Oil. Устаўкі Drawbead апрацаваны з інструментальнай сталі D2 і падвергнуты тэрмічнай апрацоўцы да HRC 62.
На малюнку 2 паказаны кампаненты перабудоўваемай падвойнай пацеркі, якая выкарыстоўваецца ў гэтым даследаванні. У даследаванні, якое абмяркоўвалася ў папярэднім артыкуле, у якім больш падрабязна прадстаўлена канструкцыя сістэмы, быў выкарыстаны той жа сімулятар цягавых пацер і сістэма гідраўлічнага цыліндра. на сталёвым стале ў раме машыны для выпрабаванняў на расцяжэнне Instron, а рэгуляваныя ўстаўкі з падвойнымі шарыкамі ўсталёўваюцца ў сімулятар шарыкаў.
У ходзе эксперыменту была прыменена пастаянная сіла заціску ў 34,2 кН, каб падтрымліваць зазор паміж верхняй і ніжняй часткамі сцяла, калі аркуш нацягвалі на рычаг. Зазор паміж верхняй і ніжняй часткамі рыльца заўсёды большы. чым таўшчыня ліста, і рэгулюецца наборам акладак.
Працэдура выпрабавання аналагічная той, якая выкарыстоўвалася ў выпрабаванні аднанастройных шарыкаў, апісаным у папярэднім артыкуле. Выкарыстоўвайце адкалібраваны пракладку, каб стварыць жаданы зазор паміж лёзамі, і выкарыстоўвайце щуп, каб праверыць дакладнасць зазору. Верхні заціск расцяжэння выпрабавальны апарат заціскае верхні канец ліста, а ніжні канец паласы заціскаецца паміж устаўкамі.
Лікавыя мадэлі эксперыментаў з шарыкамі былі распрацаваны з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння Autoform. Праграма выкарыстоўвае метад няяўнай інтэграцыі для мадэлявання аперацый фармавання, што дазваляе лёгка мадыфікаваць мадэлявальную мадэль без істотнага ўплыву на час вылічэнняў. Гэтая працэдура спрашчае выпрабаванне формы і паказвае добрую карэляцыю з вынікамі эксперыменту. Падрабязнасці лікавай мадэлі прадстаўлены ў папярэднім артыкуле.
Эксперыменты праводзіліся для вызначэння ўплыву пранікнення цэнтральнай пацеркі на прадукцыйнасць сістэмы выцягнутай пацеркі. Выпрабавана з пранікненнем па цэнтральным праходзе 6 мм, 10 мм, 13 мм і без праходу па цэнтры, захоўваючы зазор паміж устаўкай і планкай у 10% ад таўшчыні доследнага ўзору. Тры выпрабаванні былі праведзены для кожнай геаметрычнай канфігурацыі, каб забяспечыць стабільнасць вынікаў.
На малюнку 3 паказана паўтаральнасць эксперыментальных вынікаў для пранікнення шарыкаў 6 мм у трох узорах з сярэднім стандартным адхіленнем 0,33% (20 Н).
Малюнак 1. У канструкцыі з гібрыднай пацеркай, якая цягнецца, рэгуляванае пранікненне пацеркі забяспечвае большую стрыманасць. Уцягванне пацеркі ператварае гэтую пацерку ў традыцыйную канфігурацыю з адной пацеркай.
На малюнку 4 параўноўваюцца вынікі эксперыментаў (без цэнтральнай шарыкі і пранікнення 6, 10 і 13 мм) з вынікамі мадэлявання. Кожная эксперыментальная крывая ўяўляе сабой сярэдняе значэнне трох эксперыментаў. Відаць, што існуе добрая карэляцыя паміж вынікамі тэсту і мадэлявання , з сярэдняй розніцай у выніках каля ±1,8%. Вынікі выпрабаванняў ясна паказваюць, што павелічэнне пранікнення шарыкаў прыводзіць да павелічэння сілы звязвання.
Акрамя таго, уплыў зазору на сілу стрымлівання быў прааналізаваны для канфігурацыі падвойных шарыкаў з алюмінія AA6014-T4 з вышынёй цэнтральнага борціка 6 мм. Гэты набор эксперыментаў быў выкананы для зазораў 5%, 10%, 15% і 20% ад таўшчыні ўзору. Паміж фланцам устаўкі і ўзорам захоўваецца зазор. Вынікі эксперыменту і мадэлявання на мал. 5 дэманструюць тую ж тэндэнцыю: павелічэнне зазору можа прывесці да значнага памяншэння стрымлівання шарыка.
Каэфіцыент трэння 0,14 быў абраны метадам зваротнага праектавання. Затым была выкарыстана лікавая мадэль сістэмы цягавых шарыкаў, каб зразумець уплыў зазору паміж лістом і фланцам для зазораў 10%, 15% і 20% таўшчыні ліставога металу. Для 5 % разрыву, розніца паміж змадэляванымі і эксперыментальнымі вынікамі складае 10,5%;для большых зазораў розніца меншая. У цэлым гэтае разыходжанне паміж мадэляваннем і эксперыментам можна звязаць з дэфармацыяй зруху па таўшчыні, якая можа не быць ахоплена лікавай мадэллю ў фармулёўцы абалонкі.
Таксама даследаваўся ўплыў зазору без цэнтральнай пацеркі (адна шырокая пацерка) на звязванне. Гэты набор эксперыментаў таксама праводзіўся для зазораў 5%, 10%, 15% і 20% ад таўшчыні ліста. Малюнак 6 параўноўвае вынікі эксперыментаў і мадэлявання, якія паказваюць добрую карэляцыю.
Гэта даследаванне паказала, што ўвядзенне цэнтральнай пацеркі можа змяніць сілу звязвання больш чым у 2 разы. Для алюмініевай нарыхтоўкі AA6014-T4 назіралася тэндэнцыя да зніжэння сілы стрымлівання пры адкрыцці фланцавага зазору. распрацаваная лікавая мадэль плыні ліставога металу паміж паверхнямі валкоў дэманструе агульную добрую карэляцыю з эксперыментальнымі вынікамі і, безумоўна, можа палегчыць працэс выпрабаванняў.
Аўтары хацелі б падзякаваць доктару Дадзюнь Чжоу з Stellantis за яго каштоўныя парады і карыснае абмеркаванне вынікаў праекта.
STAMPING Journal - адзіны галіновы часопіс, прысвечаны патрэбам рынку штампоўкі. З 1989 года выданне асвятляе перадавыя тэхналогіі, галіновыя тэндэнцыі, лепшыя практыкі і навіны, каб дапамагчы прафесіяналам штампоўкі больш эфектыўна весці свой бізнес.
Цяпер з поўным доступам да лічбавага выдання The FABRICATOR лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Лічбавае выданне The Tube & Pipe Journal цяпер цалкам даступна, што забяспечвае лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Атрымлівайце асалоду ад поўнага доступу да лічбавага выдання STAMPING Journal, якое змяшчае апошнія тэхналагічныя дасягненні, лепшыя практыкі і галіновыя навіны для рынку штампоўкі.
Цяпер з поўным доступам да лічбавага выдання The Fabricator en Español лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Час размяшчэння: 23 мая 2022 г