Při lisování plechů jsou stahovací lišty klíčovým prvkem při řízení přítoku plechu k vytvoření velkých panelů. Většina studií se zaměřila na design s jednou housenkou, který poskytuje omezenou vazbu;jen několik studií pokrylo více tahových housenek nebo jiných geometrií.“ Omezení svarové housenky kreslení v operacích kreslení plechu,“ článek o designu s jednou housenkou publikovaný v listopadu/prosinci.STAMPING Journal 2020 vysvětluje, že vazbu lze rozšířit na některé zvětšením hloubky pronikání vnitřního lemu a tím, že poloměr lemu bude špičatější.
Ostřejší poloměr zvyšuje deformaci plechu, když se ohýbá/narovnává s každým krokem, zatímco proudí přes patku. Pro materiály s omezenou tažností, jako jsou hliníkové slitiny a pokročilé vysokopevnostní oceli, minimalizace úrovně deformace na ohyb/ cyklus neohýbání použitím větších poloměrů svarové housenky může pomoci zabránit praskání plechu. Spíše než ostřejšími poloměry lze omezení zvýšit zvýšením počtu kroků ohýbání/narovnávání (viz obrázek 1).
Účelem této studie bylo představit hybridní design s jednou a dvěma kuličkami a analyzovat výkon této konfigurace z hlediska její dosažitelné vazebné síly. Navrhovaný design s dvojitou kuličkou má tři další sekvence ohýbání a narovnávání a větší tření. Výsledkem je vyšší vazebná síla pro stejné pronikání housenky nebo schopnost snížit pronikání housenky, aby se minimalizovala deformace listu.
Hliníkové vzorky AA6014-T4 byly testovány, aby se určilo, jak penetrace středové housenky a mezera mezi lepidlem ovlivňují vazebnou sílu. Testovací vzorky použité pro tuto studii byly 51 ± 0,3 mm široké, 600 mm dlouhé a 0,902 ± 0,003 mm silné. Vzorky plechů a vložky vyčistěte a řádně namažte brusným olejem 61AUS. Vložky s tažnými kuličkami jsou obrobeny z nástrojové oceli D2 a tepelně zpracovány na HRC 62.
Obrázek 2 ukazuje součásti laditelné dvojité patky použité v této studii. Ve studii probírané v předchozím článku byl použit stejný simulátor stahovací patky a systém hydraulického válce, který představuje návrh systému podrobněji. Celá sestava simulátoru stahovací patky je namontována na ocelovém stole v rámu tahového zkušebního stroje Instron a nastavitelné vložky se dvěma patkami jsou namontovány v simulátoru patky.
Během experimentu byla aplikována konstantní upínací síla 34,2 kN, aby byla mezera mezi horní a spodní částí stahovací patky konzistentní, když byl plech přetažen přes stahovací patku. Mezera mezi horní a spodní částí stahovací patky je vždy větší než je tloušťka plechu, a je upravena sadou podložek.
Zkušební postup je podobný jako u testu monoladitelných kuliček popsaném v předchozím článku. Pomocí kalibrované rozpěrky vytvořte požadovanou mezeru mezi lopatkami a pomocí spárové měrky ověřte přesnost mezery. testovací zařízení upne horní konec listu, zatímco spodní konec pásu je sevřen mezi vložky.
Numerické modely experimentů s tažnou perličkou byly vyvinuty pomocí softwaru Autoform. Program používá implicitní integrační metodu k simulaci tvářecích operací, což umožňuje snadnou modifikaci simulačního modelu bez významného ovlivnění doby výpočtu. Tento postup zjednodušuje zkoušení formy a vykazuje dobrou korelaci s experimentálními výsledky. Podrobnosti numerického modelu jsou uvedeny v předchozím článku.
Byly provedeny experimenty za účelem stanovení vlivu pronikání středové housenky na výkonnost systému tažené housenky. Testováno s penetrací 6 mm, 10 mm, 13 mm středovým průchodem a bez středového průchodu při zachování mezery mezi vložkou a lištou na 10 % tloušťky zkušebního vzorku. Pro každou geometrickou konfiguraci byly provedeny tři testy, aby byly zajištěny konzistentní výsledky.
Obrázek 3 ukazuje opakovatelnost experimentálních výsledků pro penetraci kuliček 6 mm ve třech vzorcích s průměrnou směrodatnou odchylkou 0,33 % (20 N).
Obrázek 1. V hybridním provedení stahovací patky poskytuje nastavitelný průnik patky větší omezení. Zatažením patky se tato vytahovací patka převede na tradiční konfiguraci s jednou patkou.
Obrázek 4 porovnává experimentální výsledky (žádná středová kulička a penetrace 6, 10 a 13 mm) s výsledky simulace. Každá experimentální křivka představuje průměr ze tří experimentů. Je vidět, že mezi výsledky testu a simulace existuje dobrá korelace , s průměrným rozdílem ve výsledcích asi ±1,8 %. Výsledky testu jasně ukazují, že rostoucí penetrace kuliček vede ke zvýšení vazebné síly.
Kromě toho byl analyzován vliv mezery na přídržnou sílu pro konfiguraci dvojité patky hliníku AA6014-T4 s výškou středové patky 6 mm. Tato sada experimentů byla provedena pro mezery 5 %, 10 %, 15 %. a 20 % tloušťky vzorku. Mezi přírubou vložky a vzorkem je zachována mezera. Experimentální výsledky a výsledky simulace na obr. 5 ukazují stejný trend: zvětšení mezery může vést k významnému snížení omezení táhla.
Koeficient tření 0,14 byl zvolen reverzním inženýrstvím. K pochopení vlivu mezery mezi plechem a přírubou pro mezery tloušťky plechu 10 %, 15 % a 20 % byl poté použit numerický model systému tažných patek. % mezery, rozdíl mezi simulovanými a experimentálními výsledky je 10,5 %;u větších mezer je rozdíl menší. Celkově lze tento rozpor mezi simulací a experimentem přičíst smykové deformaci přes tloušťku, kterou nemusí zachytit numerický model ve složení skořepiny.
Byl také zkoumán vliv mezery bez středové housenky (jedna široká housenka) na vazbu. Tato sada experimentů byla také provedena pro mezery 5 %, 10 %, 15 % a 20 % tloušťky plechu. Obrázek 6 porovnává experimentální a simulační výsledky ukazující dobrou korelaci.
Tato studie prokázala, že zavedení středového lemu bylo schopno změnit vazebnou sílu faktorem více než 2. U hliníkového předvalku AA6014-T4 byl pozorován trend snižovat omezující sílu, když se otevřela mezera příruby. vyvinutý numerický model toku plechu mezi povrchy táhla vykazuje celkově dobrou korelaci s experimentálními výsledky a může jistě usnadnit zkušební proces.
Autoři by rádi poděkovali Dr. Dajun Zhou ze Stellantis za jeho cenné rady a užitečnou diskusi o výsledcích projektu.
STAMPING Journal je jediným oborovým časopisem, který se věnuje potřebám trhu s lisováním kovů. Od roku 1989 tato publikace pokrývá špičkové technologie, průmyslové trendy, osvědčené postupy a novinky, aby pomohla profesionálům v oblasti lisování efektivněji provozovat své podnikání.
Nyní s plným přístupem k digitálnímu vydání The FABRICATOR, snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Digitální vydání časopisu The Tube & Pipe Journal je nyní plně přístupné a poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Užijte si plný přístup k digitálnímu vydání časopisu STAMPING Journal, který poskytuje nejnovější technologické pokroky, osvědčené postupy a novinky z oboru pro trh lisování kovů.
Nyní s plným přístupem k digitální edici The Fabricator en Español, snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Čas odeslání: 23. května 2022