In u stamping di sheet metal, drawbeads sò un elementu chjave in u cuntrollu di l'influssu di sheet metal per furmà grandi pannelli. A maiò parte di i studii anu focu annantu à un disignu unicu perle, chì furnisce ubligatoriu limitatu;solu uni pochi di studii anu cupertu parechje pull-beads o altre geometrie "Drawing Weld Bead Constraints in Sheet Metal Drawing Operations", un articulu nantu à u disignu di una sola perla publicatu Nov / Dec. misura aumentendu a prufundità di penetrazione di a perla maschile è facendu u raghju di a perla più puntata.
U raghju più sharper aumenta a deformazione di a lamiera cum'è si curva / si raddrizza cù ogni passu, mentre chì scorri à traversu u cordone. ciculu non-bending usendu radii di cordone di saldatura più grande pò aiutà à prevene cracking di lamiera. Piuttostu chè rende questi radii più sharper, a restrizione pò esse aumentata da aumentà u nùmeru di passi di piegatura / dritta (vede Figura 1).
U scopu di stu studiu era di intruduce un disignu hibridu di una sola perla / doppia perla è analizà a prestazione di sta cunfigurazione in quantu à a so forza di ubligatoriu ottenibile. U disignu di doppia perla pruposta hà trè sequenze supplementari di curvatura è dritta, è più attritu. chè una sola perla regulable.This risultati in una forza di ubligatoriu più altu per a stessa penetrazione di perle o a capacità di riduce a penetrazione di perle per minimizzà a deformazione di foglia.
I campioni d'aluminiu AA6014-T4 sò stati pruvati per determinà cumu a penetrazione di u centru di u perle è a distanza trà l'adesivu affettanu a forza di ubligatoriu. I campioni di teste utilizati per stu studiu eranu 51 ± 0.3 mm wide, 600 mm long, è 0.902 ± 0.003 mm thick. Pulite è lubricate bè i campioni di foglia è inserti cù 61AUS Grinding Oil.Drawbead inserts sò machined from D2 tool steel and heat treated to HRC 62.
A figura 2 mostra i cumpunenti di a doppia perla sintonizzabile utilizata in stu studiu. U listessu simulatore di drawbead è u sistema di cilindru idraulicu hè statu utilizatu in u studiu discutitu in l'articulu precedente, chì presenta u disignu di u sistema in più detail. L'assemblea tutale di simulatore di drawbead hè muntatu. nantu à una tavola d'acciaio in u quadru di a macchina di prova di trazione Instron, è l'inserti di doppia perla regulabile sò muntati in u simulatore di cordone.
Duranti l'esperimentu, una forza di clamping constante di 34,2 kN hè stata appiicata per mantene a distanza trà e parti superiore è inferjuri di a perla di tiratura consistente quandu a foglia hè stata tirata nantu à u cordone. cà u grossu di u fogliu, è hè aghjustatu da un set di shim.
A prucedura di prova hè simile à quella utilizata in a prova di perline monotunable descritte in l'articulu precedente. Aduprate un spacer calibratu per creà u spaziu desideratu trà e lame è utilizate un calibre per verificà l'accuratezza di u gap. A pinza superiore di a tensione. l'apparechju di prova clamps l'estremità superiore di u fogliu, mentre chì l'estremità più bassa di a striscia hè chjappata trà l'inserti.
I mudelli numerichi di esperimenti di drawbead sò stati sviluppati cù u software Autoform. U prugramma usa un metudu d'integrazione implicitu per simulà l'operazione di furmazione, chì permette una mudificazione faciule di u mudellu di simulazione senza affettà significativamente u tempu di calculu. di u mudellu numericu sò furnite in l'articulu precedente.
L'esperimenti sò stati realizati per determinà l'effettu di a penetrazione di u centru di u centru nantu à u rendiment di u sistema di perline disegnate. Testatu cù una penetrazione di u centru di 6mm, 10mm, 13mm è senza passaghju di centru, mantenendu a distanza trà l'inseritu è u lattu à u 10% di u gruixu di u specimenu di prova. Trè testi sò stati realizati per ogni cunfigurazione geomètrica per assicurà risultati coherenti.
A Figura 3 mostra a ripetibilità di i risultati spirimintali per a penetrazione di perle 6 mm in trè specimens, cù una deviazione standard media di 0,33% (20 N).
Figura 1. In un cuncepimentu di pull ibridu, a penetrazione regulable di u perle furnisce una restrizione più grande. Retracting the bead converts this pull bead in a traditional single bead configuration.
A figura 4 paraguna i risultati spirimintali (senza perla di centru è penetrazione di 6, 10 è 13 mm) cù i risultati di simulazione. Ogni curva spirimintali rapprisenta a media di trè esperimenti. Si pò vede chì ci hè una bona correlazione trà i risultati di a prova è di simulazione. , cù una diffarenza mediu in i risultati di circa ± 1.8%. I risultati di a prova chjaramente mostranu chì l'aumentu di a penetrazione di perle porta à un aumentu di a forza di ubligatoriu.
Inoltre, l'effettu di u gap nantu à a forza di restrizzione hè statu analizatu per a cunfigurazione di doppia perla di l'aluminiu AA6014-T4 cù una altezza di perle di centru di 6 mm. Stu gruppu di esperimenti hè statu realizatu per spazii di 5%, 10%, 15% è u 20% di u specimenu di u specimen.A gap hè mantinutu trà u flange di l'inseritu è u specimen.The spirimintali è risultati di simulazione in Fig.
U coefficient di attritu di 0,14 hè statu sceltu da l'ingegneria inversa. Un mudellu numericu di u sistema di drawbead hè statu allora utilizatu per capiscenu l'effettu di u distaccu trà a foglia è a flange per 10%, 15% è 20% lacuni di spessore di foglia. % gap, a diffarenza trà i risultati simulati è sperimentali hè 10,5%;per i lacune più grande, a diffarenza hè più chjuca. In generale, sta discrepanza trà a simulazione è l'esperimentu pò esse attribuita à a deformazione di cisura attraversu u grossu, chì ùn pò micca esse captu da u mudellu numericu in a formulazione di cunchiglia.
L'effettu di un spaziu senza una perla cintrali (una perla larga) nantu à u ligame hè statu ancu investigatu. Stu gruppu di esperimenti hè statu ancu realizatu per spazii di 5%, 10%, 15% è 20% di u spessore di u fogliu. risultati sperimentali è di simulazione, chì mostranu una bona correlazione.
Stu studiu hà dimustratu chì l'intruduzioni di una perla di centru hà sappiutu cambià a forza di ubligatoriu per un fattore di più di 2. Per a billetta d'aluminiu AA6014-T4, una tendenza hè stata osservata per diminuisce a forza di restrizzione cum'è u spaziu di flange hè apertu. U mudellu numericu sviluppatu di u flussu di lamiera trà e superfici drawbead mostra una bona correlazione generale cù i risultati sperimentali è pò certamente fà u prucessu di prova più faciule.
L'autori volenu ringrazià u duttore Dajun Zhou di Stellantis per i so preziosi cunsiglii è discussioni utili di i risultati di u prugettu.
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Tempu di post: 23-May-2022