इंजीनियरिंग परिप्रेक्ष्य: हाइब्रिड सिंगल बीड/डुअल बीड डिज़ाइन के लिए पुल बीड संयम का विश्लेषण

शीट मेटल स्टैम्पिंग में, ड्रॉबीड्स बड़े पैनल बनाने के लिए शीट मेटल के प्रवाह को नियंत्रित करने में एक प्रमुख तत्व हैं। अधिकांश अध्ययनों ने सिंगल-बीड डिज़ाइन पर ध्यान केंद्रित किया है, जो सीमित बंधन प्रदान करता है;केवल कुछ अध्ययनों ने कई पुल-बीड्स या अन्य ज्यामिति को कवर किया है। नवंबर/दिसंबर में प्रकाशित सिंगल-बीड डिज़ाइन पर एक लेख। शीट मेटल ड्राइंग ऑपरेशंस में वेल्ड बीड बाधाओं को चित्रित करना। स्टैम्पिंग जर्नल 2020, बताता है कि बाइंडिंग को कुछ हद तक बढ़ाया जा सकता है नर मनका की प्रवेश गहराई को बढ़ाकर और मनका की त्रिज्या को अधिक नुकीला बनाकर।
तेज त्रिज्या शीट धातु के विरूपण को बढ़ाती है क्योंकि यह प्रत्येक चरण के साथ झुकती/सीधी होती है, जबकि यह ड्रॉबीड के माध्यम से बहती है। सीमित लचीलापन वाली सामग्रियों के लिए, जैसे कि एल्यूमीनियम मिश्र धातु और उन्नत उच्च शक्ति वाले स्टील, प्रति झुकने पर विरूपण स्तर को कम करते हैं/ बड़े वेल्ड बीड रेडी का उपयोग करके गैर-झुकने चक्र से शीट धातु की दरार को रोकने में मदद मिल सकती है। इन रेडी को तेज बनाने के बजाय, झुकने/सीधे करने के चरणों की संख्या बढ़ाकर संयम को बढ़ाया जा सकता है (चित्र 1 देखें)।
इस अध्ययन का उद्देश्य एक हाइब्रिड सिंगल-बीड/डुअल-बीड डिज़ाइन पेश करना और इसके प्राप्य बाइंडिंग बल के संदर्भ में इस कॉन्फ़िगरेशन के प्रदर्शन का विश्लेषण करना था। प्रस्तावित डुअल बीड डिज़ाइन में झुकने और सीधा करने और अधिक घर्षण के तीन अतिरिक्त अनुक्रम हैं। एक एकल समायोज्य मनका की तुलना में। इसके परिणामस्वरूप समान मनका प्रवेश के लिए उच्च बाध्यकारी बल या शीट विरूपण को कम करने के लिए मनका प्रवेश को कम करने की क्षमता होती है।
एल्यूमीनियम AA6014-T4 नमूनों का परीक्षण यह निर्धारित करने के लिए किया गया था कि केंद्र मनका प्रवेश और चिपकने वाले के बीच का अंतर बंधन बल को कैसे प्रभावित करता है। इस अध्ययन के लिए उपयोग किए गए परीक्षण नमूने 51 ± 0.3 मिमी चौड़े, 600 मिमी लंबे और 0.902 ± 0.003 मिमी मोटे थे। 61एयूएस ग्राइंडिंग ऑयल से शीट के नमूनों और इंसर्ट को साफ और उचित रूप से चिकनाई करें। ड्रॉबीड इंसर्ट को डी2 टूल स्टील से मशीनीकृत किया जाता है और एचआरसी 62 में हीट ट्रीटेड किया जाता है।
चित्र 2 इस अध्ययन में प्रयुक्त ट्यून करने योग्य डबल बीड के घटकों को दर्शाता है। पिछले लेख में चर्चा किए गए अध्ययन में उसी ड्रॉबीड सिम्युलेटर और हाइड्रोलिक सिलेंडर सिस्टम का उपयोग किया गया था, जो सिस्टम डिज़ाइन को अधिक विस्तार से प्रस्तुत करता है। संपूर्ण ड्रॉबीड सिम्युलेटर असेंबली माउंट की गई है इंस्ट्रोन तन्यता परीक्षण मशीन के फ्रेम के भीतर एक स्टील टेबल पर, और समायोज्य दोहरे-बीड आवेषण ड्रॉबीड सिम्युलेटर में लगाए गए हैं।
प्रयोग के दौरान, जब शीट को ड्रॉबीड के ऊपर खींचा गया तो ड्रॉबीड के ऊपरी और निचले हिस्सों के बीच के अंतर को एक समान रखने के लिए 34.2 kN का एक निरंतर क्लैंपिंग बल लगाया गया था। ड्रॉबीड के ऊपरी और निचले हिस्सों के बीच का अंतर हमेशा अधिक होता है शीट की मोटाई से अधिक, और शिम सेट द्वारा समायोजित किया जाता है।
परीक्षण प्रक्रिया पिछले आलेख में वर्णित मोनोट्यूनेबल बीड परीक्षण में प्रयुक्त प्रक्रिया के समान है। ब्लेड के बीच वांछित अंतर बनाने के लिए एक कैलिब्रेटेड स्पेसर का उपयोग करें और अंतर की सटीकता को सत्यापित करने के लिए एक फीलर गेज का उपयोग करें। तन्यता का ऊपरी क्लैंप परीक्षण उपकरण शीट के ऊपरी सिरे को जकड़ देता है, जबकि पट्टी के निचले सिरे को इन्सर्ट के बीच दबा दिया जाता है।
ड्रॉबीड प्रयोगों के संख्यात्मक मॉडल ऑटोफॉर्म सॉफ्टवेयर का उपयोग करके विकसित किए गए थे। प्रोग्राम फॉर्मिंग ऑपरेशंस को अनुकरण करने के लिए एक अंतर्निहित एकीकरण विधि का उपयोग करता है, जिससे गणना समय को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना सिमुलेशन मॉडल के आसान संशोधन की अनुमति मिलती है। यह प्रक्रिया मोल्ड ट्राइआउट को सरल बनाती है और प्रयोगात्मक परिणामों के साथ अच्छा सहसंबंध दिखाती है। विवरण संख्यात्मक मॉडल का विवरण पिछले लेख में दिया गया है।
खींची गई मनका प्रणाली के प्रदर्शन पर केंद्र मनका प्रवेश के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए प्रयोग किए गए। परीक्षण नमूना मोटाई के 10% पर डालने और लैथ के बीच अंतर को बनाए रखते हुए 6 मिमी, 10 मिमी, 13 मिमी केंद्र पास प्रवेश और कोई केंद्र पास नहीं होने के साथ परीक्षण किया गया। सुसंगत परिणाम सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक ज्यामितीय विन्यास के लिए तीन परीक्षण किए गए।
चित्र 3 0.33% (20 एन) के औसत मानक विचलन के साथ, तीन नमूनों में 6 मिमी मनका प्रवेश के लिए प्रयोगात्मक परिणामों की पुनरावृत्ति को दर्शाता है।
चित्र 1. हाइब्रिड पुल बीड डिज़ाइन में, बीड की समायोज्य पैठ अधिक संयम प्रदान करती है। बीड को वापस लेने से यह पुल बीड पारंपरिक एकल बीड कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तित हो जाता है।
चित्र 4 सिमुलेशन परिणामों के साथ प्रयोगात्मक परिणामों (कोई केंद्र मनका और 6, 10 और 13 मिमी प्रवेश) की तुलना करता है। प्रत्येक प्रयोगात्मक वक्र तीन प्रयोगों के माध्य का प्रतिनिधित्व करता है। यह देखा जा सकता है कि परीक्षण और सिमुलेशन परिणामों के बीच एक अच्छा संबंध है , लगभग ±1.8% के परिणामों में औसत अंतर के साथ। परीक्षण के परिणाम स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि मनका प्रवेश बढ़ने से बंधन बल में वृद्धि होती है।
इसके अलावा, 6 मिमी की केंद्र मनका ऊंचाई के साथ एल्यूमीनियम AA6014-T4 के डबल-बीड कॉन्फ़िगरेशन के लिए संयम बल पर अंतराल के प्रभाव का विश्लेषण किया गया था। प्रयोगों का यह सेट 5%, 10%, 15% के अंतराल के लिए किया गया था। और नमूना मोटाई का 20%। सम्मिलित और नमूने के निकला हुआ किनारा के बीच एक अंतर बनाए रखा जाता है। चित्र 5 में प्रयोगात्मक और सिमुलेशन परिणाम एक ही प्रवृत्ति दिखाते हैं: अंतर बढ़ने से ड्रॉबीड संयम में महत्वपूर्ण कमी आ सकती है।
0.14 का घर्षण गुणांक रिवर्स इंजीनियरिंग द्वारा चुना गया था। ड्रॉबीड सिस्टम का एक संख्यात्मक मॉडल तब 10%, 15% और 20% शीट धातु मोटाई अंतराल के लिए शीट और निकला हुआ किनारा के बीच के अंतर के प्रभाव को समझने के लिए इस्तेमाल किया गया था। 5 के लिए % अंतर, सिम्युलेटेड और प्रयोगात्मक परिणामों के बीच का अंतर 10.5% है;बड़े अंतराल के लिए, अंतर छोटा होता है। कुल मिलाकर, सिमुलेशन और प्रयोग के बीच इस विसंगति को मोटाई के कतरनी विरूपण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जिसे शेल फॉर्मूलेशन में संख्यात्मक मॉडल द्वारा कैप्चर नहीं किया जा सकता है।
बंधन पर केंद्रीय मनका (एक चौड़ा मनका) के बिना अंतराल के प्रभाव की भी जांच की गई। प्रयोगों का यह सेट शीट की मोटाई के 5%, 10%, 15% और 20% के अंतराल के लिए भी किया गया था। चित्र 6 तुलना करता है प्रयोगात्मक और सिमुलेशन परिणाम, अच्छा सहसंबंध दिखा रहे हैं।
इस अध्ययन से पता चला है कि एक केंद्र मनका की शुरूआत 2 से अधिक कारक द्वारा बाध्यकारी बल को बदलने में सक्षम थी। एल्यूमीनियम AA6014-T4 बिलेट के लिए, निकला हुआ किनारा खुलने पर निरोधक बल को कम करने की प्रवृत्ति देखी गई। ड्रॉबीड सतहों के बीच शीट मेटल प्रवाह का विकसित संख्यात्मक मॉडल प्रयोगात्मक परिणामों के साथ एक समग्र अच्छा सहसंबंध दिखाता है और निश्चित रूप से परीक्षण प्रक्रिया को आसान बना सकता है।
लेखक स्टेलेंटिस के डॉ. दाजुन झोउ को उनकी बहुमूल्य सलाह और परियोजना परिणामों की उपयोगी चर्चा के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं।
स्टैम्पिंग जर्नल धातु स्टैम्पिंग बाजार की जरूरतों को पूरा करने के लिए समर्पित एकमात्र उद्योग पत्रिका है। 1989 से, प्रकाशन अत्याधुनिक तकनीकों, उद्योग के रुझानों, सर्वोत्तम प्रथाओं और समाचारों को कवर कर रहा है ताकि स्टैम्पिंग पेशेवरों को अपना व्यवसाय अधिक कुशलता से चलाने में मदद मिल सके।
अब द फैब्रिकेटर के डिजिटल संस्करण तक पूर्ण पहुंच के साथ, मूल्यवान उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच।
द ट्यूब एंड पाइप जर्नल का डिजिटल संस्करण अब पूरी तरह से सुलभ है, जो मूल्यवान उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच प्रदान करता है।
स्टैम्पिंग जर्नल के डिजिटल संस्करण तक पूर्ण पहुंच का आनंद लें, जो धातु स्टैम्पिंग बाजार के लिए नवीनतम तकनीकी प्रगति, सर्वोत्तम अभ्यास और उद्योग समाचार प्रदान करता है।
अब द फैब्रिकेटर एन Español के डिजिटल संस्करण तक पूर्ण पहुंच के साथ, मूल्यवान उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच।