એન્જિનિયરિંગ પરિપ્રેક્ષ્ય: હાઇબ્રિડ સિંગલ બીડ/ડ્યુઅલ બીડ ડિઝાઇન માટે પુલ બીડ રિસ્ટ્રેંટનું વિશ્લેષણ

શીટ મેટલ સ્ટેમ્પિંગમાં, મોટી પેનલ બનાવવા માટે શીટ મેટલના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે ડ્રોબીડ્સ મુખ્ય તત્વ છે. મોટાભાગના અભ્યાસો સિંગલ-બીડ ડિઝાઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે મર્યાદિત બંધન પૂરું પાડે છે;માત્ર થોડા અભ્યાસોએ બહુવિધ પુલ-બીડ્સ અથવા અન્ય ભૂમિતિઓને આવરી લીધી છે.”શીટ મેટલ ડ્રોઇંગ ઓપરેશન્સમાં વેલ્ડ બીડની મર્યાદાઓ દોરવા,” નવેમ્બર/ડિસેમ્બર સ્ટેમ્પિંગ જર્નલ 2020 માં પ્રકાશિત સિંગલ-બીડ ડિઝાઇન પરનો લેખ, સમજાવે છે કે બંધનકર્તાને કેટલાક માટે વધારી શકાય છે. પુરૂષ મણકાની ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈને વધારીને અને મણકાની ત્રિજ્યાને વધુ પોઇન્ટેડ બનાવીને.
તીક્ષ્ણ ત્રિજ્યા શીટ મેટલના વિરૂપતામાં વધારો કરે છે કારણ કે તે દરેક પગલા સાથે વળે છે/સીધી થાય છે, જ્યારે તે ડ્રોબીડમાંથી વહે છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય અને અદ્યતન ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટીલ્સ જેવી મર્યાદિત નમ્રતા ધરાવતી સામગ્રી માટે, પ્રતિ બેન્ડિંગ/વિરૂપતા સ્તરને ઘટાડે છે. મોટા વેલ્ડ મણકાની ત્રિજ્યાનો ઉપયોગ કરીને નોન-બેન્ડિંગ ચક્ર શીટ મેટલ ક્રેકીંગને રોકવામાં મદદ કરી શકે છે. આ ત્રિજ્યાને વધુ તીક્ષ્ણ બનાવવાને બદલે, બેન્ડિંગ/સીધા થવાના પગલાઓની સંખ્યામાં વધારો કરીને સંયમ વધારી શકાય છે (આકૃતિ 1 જુઓ).
આ અભ્યાસનો હેતુ હાઇબ્રિડ સિંગલ-બીડ/ડ્યુઅલ-બીડ ડિઝાઇનનો પરિચય કરવાનો હતો અને આ રૂપરેખાંકનના પ્રભાવને તેના પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા બંધનકર્તા બળના સંદર્ભમાં વિશ્લેષણ કરવાનો હતો. સૂચિત ડ્યુઅલ બીડ ડિઝાઇનમાં બેન્ડિંગ અને સ્ટ્રેટનિંગના ત્રણ વધારાના ક્રમ છે, અને વધુ ઘર્ષણ છે. એક એડજસ્ટેબલ મણકા કરતાં. આ સમાન મણકાના ઘૂંસપેંઠ માટે ઉચ્ચ બંધનકર્તા બળમાં પરિણમે છે અથવા શીટના વિકૃતિને ઘટાડવા માટે મણકાના પ્રવેશને ઘટાડવાની ક્ષમતામાં પરિણમે છે.
એલ્યુમિનિયમ AA6014-T4 નમુનાઓનું કેન્દ્ર મણકાની ઘૂંસપેંઠ અને એડહેસિવ વચ્ચેનું અંતર કેવી રીતે બંધનકર્તા બળને અસર કરે છે તે નક્કી કરવા માટે પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આ અભ્યાસ માટે વપરાતા પરીક્ષણ નમૂનાઓ 51 ± 0.3 mm પહોળા, 600 mm લાંબા અને 0.902 ± 0.003 mm જાડા હતા. 61AUS ગ્રાઇન્ડીંગ ઓઇલ વડે શીટના નમૂનાઓ અને ઇન્સર્ટને સાફ અને યોગ્ય રીતે લુબ્રિકેટ કરો. ડ્રોબીડ ઇન્સર્ટને D2 ટૂલ સ્ટીલમાંથી મશિન કરવામાં આવે છે અને HRC 62 સુધી હીટ ટ્રીટ કરવામાં આવે છે.
આકૃતિ 2 આ અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ટ્યુનેબલ ડબલ બીડના ઘટકો દર્શાવે છે. અગાઉના લેખમાં ચર્ચા કરાયેલા અભ્યાસમાં સમાન ડ્રોબીડ સિમ્યુલેટર અને હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે સિસ્ટમની ડિઝાઇનને વધુ વિગતવાર રજૂ કરે છે. સમગ્ર ડ્રોબીડ સિમ્યુલેટર એસેમ્બલી માઉન્ટ થયેલ છે. ઇન્સ્ટ્રોન ટેન્સાઇલ ટેસ્ટિંગ મશીનની ફ્રેમની અંદર સ્ટીલના ટેબલ પર, અને એડજસ્ટેબલ ડ્યુઅલ-બીડ ઇન્સર્ટ ડ્રોબીડ સિમ્યુલેટરમાં માઉન્ટ થયેલ છે.
પ્રયોગ દરમિયાન, જ્યારે શીટને ડ્રોબીડ પર ખેંચવામાં આવે ત્યારે ડ્રોબીડના ઉપલા અને નીચેના ભાગો વચ્ચેના અંતરને સુસંગત રાખવા માટે 34.2 kN નું સતત ક્લેમ્પિંગ બળ લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું. ડ્રોબીડના ઉપરના અને નીચેના ભાગો વચ્ચેનું અંતર હંમેશા વધારે હોય છે. શીટની જાડાઈ કરતાં, અને શિમ સેટ દ્વારા એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે.
પરીક્ષણ પ્રક્રિયા અગાઉના લેખમાં વર્ણવેલ મોનોટ્યુનેબલ બીડ ટેસ્ટમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન છે. બ્લેડ વચ્ચે ઇચ્છિત ગેપ બનાવવા માટે કેલિબ્રેટેડ સ્પેસરનો ઉપયોગ કરો અને ગેપની ચોકસાઈ ચકાસવા માટે ફીલર ગેજનો ઉપયોગ કરો. ટેન્સાઈલની ઉપરની ક્લેમ્પ પરીક્ષણ ઉપકરણ શીટના ઉપરના છેડાને ક્લેમ્પ કરે છે, જ્યારે સ્ટ્રીપના નીચલા છેડાને ઇન્સર્ટ્સ વચ્ચે ક્લેમ્પ કરવામાં આવે છે.
ડ્રોબીડ પ્રયોગોના સંખ્યાત્મક મોડલ ઓટોફોર્મ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. આ પ્રોગ્રામ ફોર્મિંગ ઓપરેશન્સનું અનુકરણ કરવા માટે એક ગર્ભિત સંકલન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જે ગણતરીના સમયને નોંધપાત્ર રીતે અસર કર્યા વિના સિમ્યુલેશન મોડેલમાં સરળ ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ પ્રક્રિયા મોલ્ડ ટ્રાયઆઉટને સરળ બનાવે છે અને પ્રાયોગિક પરિણામો સાથે સારો સંબંધ દર્શાવે છે. વિગતો સંખ્યાત્મક મોડલ પાછલા લેખમાં આપવામાં આવ્યા છે.
દોરેલા મણકા પ્રણાલીની કામગીરી પર કેન્દ્ર મણકાના ઘૂંસપેંઠની અસર નક્કી કરવા માટે પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પરીક્ષણ નમૂનાની જાડાઈના 10% પર દાખલ અને લાથ વચ્ચેના અંતરને જાળવી રાખતી વખતે 6mm, 10mm, 13mm સેન્ટર પાસ પેનિટ્રેશન અને કોઈ સેન્ટર પાસ નથી. સાતત્યપૂર્ણ પરિણામોની ખાતરી કરવા માટે દરેક ભૌમિતિક રૂપરેખાંકન માટે ત્રણ પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા હતા.
આકૃતિ 3 0.33% (20 N) ના સરેરાશ પ્રમાણભૂત વિચલન સાથે, ત્રણ નમુનાઓમાં 6 mm મણકાના પ્રવેશ માટે પ્રાયોગિક પરિણામોની પુનરાવર્તિતતા દર્શાવે છે.
આકૃતિ 1. હાઇબ્રિડ પુલ બીડ ડિઝાઇનમાં, મણકાની એડજસ્ટેબલ ઘૂંસપેંઠ વધારે સંયમ પ્રદાન કરે છે. મણકો પાછો ખેંચવાથી આ પુલ મણકાને પરંપરાગત સિંગલ બીડ કન્ફિગરેશનમાં ફેરવે છે.
આકૃતિ 4 પ્રાયોગિક પરિણામો (કોઈ કેન્દ્ર મણકો અને 6, 10 અને 13 મીમી પ્રવેશ નથી) ને સિમ્યુલેશન પરિણામો સાથે સરખાવે છે. દરેક પ્રાયોગિક વળાંક ત્રણ પ્રયોગોના સરેરાશને રજૂ કરે છે. તે જોઈ શકાય છે કે પરીક્ષણ અને સિમ્યુલેશન પરિણામો વચ્ચે સારો સંબંધ છે. , લગભગ ±1.8% ના પરિણામોમાં સરેરાશ તફાવત સાથે. પરીક્ષણ પરિણામો સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે મણકાના ઘૂંસપેંઠમાં વધારો થવાથી બંધનકર્તા બળમાં વધારો થાય છે.
વધુમાં, 6 mm ની મધ્ય મણકાની ઊંચાઈ સાથે એલ્યુમિનિયમ AA6014-T4 ના ડબલ-બીડ કન્ફિગરેશન માટે સંયમ બળ પરના અંતરની અસરનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગોનો આ સમૂહ 5%, 10%, 15% ના અંતર માટે કરવામાં આવ્યો હતો. અને નમુનાની જાડાઈના 20%. દાખલના ફ્લેંજ અને નમુના વચ્ચે અંતર જાળવવામાં આવે છે. આકૃતિ 5 માં પ્રાયોગિક અને અનુકરણ પરિણામો સમાન વલણ દર્શાવે છે: ગેપ વધારવાથી ડ્રોબીડ સંયમમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થઈ શકે છે.
0.14 નો ઘર્ષણ ગુણાંક રિવર્સ એન્જિનિયરિંગ દ્વારા પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ 10%, 15% અને 20% શીટ મેટલ જાડાઈના અંતર માટે શીટ અને ફ્લેંજ વચ્ચેના અંતરની અસરને સમજવા માટે ડ્રોબીડ સિસ્ટમના આંકડાકીય મોડેલનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. 5 માટે % ગેપ, સિમ્યુલેટેડ અને પ્રાયોગિક પરિણામો વચ્ચેનો તફાવત 10.5% છે;મોટા અંતર માટે, તફાવત નાનો છે. એકંદરે, સિમ્યુલેશન અને પ્રયોગ વચ્ચેની આ વિસંગતતા થ્રુ-થિકનેસ શીયર ડિફોર્મેશનને આભારી હોઈ શકે છે, જે શેલ ફોર્મ્યુલેશનમાં સંખ્યાત્મક મોડેલ દ્વારા કેપ્ચર ન થઈ શકે.
બંધન પર કેન્દ્રીય મણકો (એક પહોળો મણકો) વગરના અંતરની અસરની પણ તપાસ કરવામાં આવી હતી. પ્રયોગોનો આ સમૂહ શીટની જાડાઈના 5%, 10%, 15% અને 20% ના અંતર માટે પણ કરવામાં આવ્યો હતો. આકૃતિ 6 તેની તુલના કરે છે. પ્રાયોગિક અને સિમ્યુલેશન પરિણામો, સારા સહસંબંધ દર્શાવે છે.
આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે કેન્દ્ર મણકાનો પરિચય 2 થી વધુના પરિબળ દ્વારા બંધનકર્તા બળને બદલવામાં સક્ષમ હતો. એલ્યુમિનિયમ AA6014-T4 બિલેટ માટે, ફ્લેંજ ગેપ ખુલતાની સાથે અવરોધક બળમાં ઘટાડો થવાનું વલણ જોવા મળ્યું હતું. ડ્રોબીડ સપાટીઓ વચ્ચે શીટ મેટલ ફ્લોનું વિકસિત સંખ્યાત્મક મોડલ પ્રાયોગિક પરિણામો સાથે એકંદરે સારો સંબંધ દર્શાવે છે અને ચોક્કસપણે ટ્રાયઆઉટ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવી શકે છે.
લેખકો સ્ટેલાન્ટિસના ડૉ. દાજુન ઝોઉને તેમની મૂલ્યવાન સલાહ અને પ્રોજેક્ટ પરિણામોની મદદરૂપ ચર્ચા માટે આભાર માનવા માંગે છે.
સ્ટેમ્પિંગ જર્નલ એ એકમાત્ર ઉદ્યોગ જર્નલ છે જે મેટલ સ્ટેમ્પિંગ બજારની જરૂરિયાતોને પૂરી કરવા માટે સમર્પિત છે. 1989 થી, પ્રકાશન સ્ટેમ્પિંગ વ્યાવસાયિકોને તેમના વ્યવસાયને વધુ અસરકારક રીતે ચલાવવામાં મદદ કરવા માટે અદ્યતન તકનીકો, ઉદ્યોગના વલણો, શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓ અને સમાચારોને આવરી લે છે.
હવે ધ ફેબ્રિકેટરની ડિજિટલ આવૃત્તિની સંપૂર્ણ ઍક્સેસ સાથે, મૂલ્યવાન ઉદ્યોગ સંસાધનોની સરળ ઍક્સેસ.
ધ ટ્યુબ એન્ડ પાઈપ જર્નલની ડિજિટલ આવૃત્તિ હવે સંપૂર્ણપણે સુલભ છે, જે મૂલ્યવાન ઉદ્યોગ સંસાધનોની સરળ ઍક્સેસ પ્રદાન કરે છે.
સ્ટેમ્પિંગ જર્નલની ડિજિટલ આવૃત્તિની સંપૂર્ણ ઍક્સેસનો આનંદ માણો, જે મેટલ સ્ટેમ્પિંગ માર્કેટ માટે નવીનતમ તકનીકી પ્રગતિ, શ્રેષ્ઠ પ્રયાસો અને ઉદ્યોગ સમાચાર પ્રદાન કરે છે.
હવે The Fabricator en Español ની ડિજિટલ આવૃત્તિની સંપૂર્ણ ઍક્સેસ સાથે, મૂલ્યવાન ઉદ્યોગ સંસાધનોની સરળ ઍક્સેસ.