Ինժեներական տեսանկյուն. Ձգվող ուլունքի զսպման վերլուծություն հիբրիդային մեկ բշտիկի/երկակի բշտիկի ձևավորման համար

Մետաղական թիթեղների դրոշմման մեջ պտտվող ուլունքները հիմնական տարրն են թիթեղների ներհոսքը վերահսկելու համար՝ մեծ վահանակներ ձևավորելու համար: Ուսումնասիրությունների մեծ մասը կենտրոնացած է մեկ հատիկավոր դիզայնի վրա, որն ապահովում է սահմանափակ կապակցում;միայն մի քանի ուսումնասիրություններ են ընդգրկել բազմաթիվ ձգվող ուլունքներ կամ այլ երկրաչափություններ: «Եռակցման ուլունքների սահմանափակումները թիթեղների գծագրման գործառնություններում» հոդվածում, որը հրապարակվել է նոյեմբեր/դեկտեմբեր, STAMPING Journal 2020 թ. մեծացնելով արու ուլունքի ներթափանցման խորությունը և ուլունքի շառավիղը ավելի սրածայր դարձնելով:
Ավելի սուր շառավիղը մեծացնում է թիթեղի դեֆորմացիան, երբ այն թեքվում/ուղղվում է յուրաքանչյուր քայլի հետ, մինչ այն հոսում է ձգվող բշտիկի միջով: Սահմանափակ ճկունություն ունեցող նյութերի համար, ինչպիսիք են ալյումինի համաձուլվածքները և առաջադեմ բարձր ամրության պողպատները, նվազագույնի հասցնելով դեֆորմացիայի մակարդակը մեկ ճկման դեպքում: չճկվող ցիկլը, օգտագործելով ավելի մեծ եռակցման բշտիկների շառավիղները, կարող է օգնել կանխել մետաղական թիթեղների ճաքերը: Այս շառավիղներն ավելի սուր դարձնելու փոխարեն, զսպող ուժը կարող է մեծացվել՝ ավելացնելով ճկման/ուղղման քայլերի քանակը (տես Նկար 1):
Այս ուսումնասիրության նպատակն էր ներկայացնել հիբրիդային մեկ բշտիկ/երկակի բշտիկ դիզայն և վերլուծել այս կոնֆիգուրացիայի կատարողականությունը դրա հասանելի կապող ուժի առումով: Առաջարկվող երկակի բշտիկների ձևավորումն ունի ճկման և ուղղման երեք լրացուցիչ հաջորդականություն և ավելի շատ շփում: քան մեկ կարգավորվող բշտիկ: Սա հանգեցնում է ավելի բարձր կապող ուժի նույն ուլունքի ներթափանցման համար կամ ուլունքների ներթափանցումը նվազեցնելու հնարավորություն՝ թերթի դեֆորմացիան նվազագույնի հասցնելու համար:
Ալյումինե AA6014-T4 նմուշները փորձարկվել են՝ որոշելու համար, թե ինչպես է կենտրոնական բշտիկի ներթափանցումը և սոսինձի միջև եղած բացը ազդում կապի ուժի վրա: Այս հետազոտության համար օգտագործված փորձանմուշները 51 ± 0,3 մմ լայնություն, 600 մմ երկարություն և 0,902 ± 0,003 մմ հաստություն են եղել: Մաքուր և պատշաճ կերպով յուղեք թերթերի նմուշներն ու ներդիրները 61AUS Grinding Oil-ով: Drawbead ներդիրները մշակվում են D2 գործիքային պողպատից և ջերմային մշակվում HRC 62-ով:
Նկար 2-ը ցույց է տալիս այս ուսումնասիրության մեջ օգտագործվող կարգավորվող կրկնակի բշտիկի բաղադրիչները: Նախորդ հոդվածում քննարկված ուսումնասիրության մեջ օգտագործվել են նույն գծերի սիմուլյատորը և հիդրավլիկ գլանային համակարգը, որն ավելի մանրամասն է ներկայացնում համակարգի դիզայնը: Տեղադրված է պտույտի սիմուլյատորի ամբողջ հավաքածուն: Instron առաձգական փորձարկման մեքենայի շրջանակում գտնվող պողպատե սեղանի վրա, և կարգավորելի երկկողմանի ներդիրները տեղադրվում են ձգվող բշտիկների սիմուլյատորում:
Փորձի ընթացքում կիրառվել է 34,2 կՆ մշտական ​​սեղմող ուժ՝ ձգվող բշտիկի վերին և ստորին մասերի միջև եղած բացը հետևողական պահելու համար, երբ թերթիկը քաշվում էր պտույտի վրայով: Շրջանակի վերին և ստորին մասերի միջև բացը միշտ ավելի մեծ է: քան թերթիկի հաստությունը, և ճշգրտվում է շեմի հավաքածուով:
Փորձարկման ընթացակարգը նման է նախորդ հոդվածում նկարագրված միաձույլ ուլունքների թեստի ժամանակ օգտագործվածին: Օգտագործեք տրամաչափված միջակայք՝ շեղբերների միջև ցանկալի բացը ստեղծելու համար և օգտագործեք ցուցիչ՝ ճշտության ճշտությունը ստուգելու համար: Առաձգականի վերին սեղմիչը փորձարկման սարքը սեղմում է թերթի վերին ծայրը, մինչդեռ շերտի ստորին ծայրը սեղմվում է ներդիրների միջև:
Ձգվող բշտիկների փորձարկումների թվային մոդելները մշակվել են Autoform ծրագրաշարի միջոցով: Ծրագիրը օգտագործում է անուղղակի ինտեգրման մեթոդ՝ ձևավորման գործողությունները մոդելավորելու համար, ինչը թույլ է տալիս հեշտ փոփոխել մոդելավորման մոդելը՝ առանց էականորեն ազդելու հաշվարկման ժամանակի վրա: թվային մոդելը տրված է նախորդ հոդվածում:
Փորձարկումներ են իրականացվել՝ որոշելու կենտրոնական ուլունքի ներթափանցման ազդեցությունը գծված ուլունքների համակարգի աշխատանքի վրա: Փորձարկվել է 6 մմ, 10 մմ, 13 մմ կենտրոնական անցման ներթափանցմամբ և առանց կենտրոնական անցման՝ միաժամանակ պահպանելով ներդիրի և վանդակի միջև եղած բացը փորձանմուշի հաստության 10%-ում: Յուրաքանչյուր երկրաչափական կոնֆիգուրացիայի համար իրականացվել է երեք թեստ՝ հետևողական արդյունքներ ապահովելու համար:
Նկար 3-ը ցույց է տալիս փորձնական արդյունքների կրկնելիությունը 6 մմ ուլունքի ներթափանցման համար երեք նմուշներում՝ 0,33% (20 Ն) միջին ստանդարտ շեղումով:
Նկար 1. Հիբրիդային ձգվող ուլունքի ձևավորման մեջ ուլունքի կարգավորվող ներթափանցումն ապահովում է ավելի մեծ զսպվածություն: Բշտիկի հետ քաշելը այս ձգվող ուլունքը վերածում է ավանդական մեկ բշտիկի կոնֆիգուրացիայի:
Նկար 4-ը համեմատում է փորձարարական արդյունքները (առանց կենտրոնական բշտիկի և 6, 10 և 13 մմ ներթափանցման) մոդելավորման արդյունքների հետ: Յուրաքանչյուր փորձնական կորը ներկայացնում է երեք փորձերի միջինը: Կարելի է տեսնել, որ թեստի և մոդելավորման արդյունքների միջև կա լավ հարաբերակցություն արդյունքների միջին տարբերությամբ մոտ ±1,8%: Փորձարկման արդյունքները հստակ ցույց են տալիս, որ ուլունքների ներթափանցման աճը հանգեցնում է կապող ուժի ավելացման:
Բացի այդ, բացվածքի ազդեցությունը զսպող ուժի վրա վերլուծվել է ալյումինե AA6014-T4-ի կրկնակի բշտիկային կոնֆիգուրացիայի համար՝ 6 մմ կենտրոնական բշտիկի բարձրությամբ: Փորձերի այս հավաքածուն իրականացվել է 5%, 10%, 15% բացերի համար: և նմուշի հաստության 20%-ը: Ներդիրի եզրի և նմուշի միջև բաց է պահպանվում: Նկ. 5-ում ներկայացված փորձարարական և մոդելավորման արդյունքները ցույց են տալիս նույն միտումը.
Շփման գործակիցը 0.14 ընտրվել է հակադարձ ճարտարագիտության միջոցով: Այնուհետև օգտագործվեց ողնաշարի համակարգի թվային մոդել՝ 10%, 15% և 20% թիթեղների հաստության բացերի դեպքում թերթի և եզրի միջև բացվածքի ազդեցությունը հասկանալու համար: % բացը, մոդելավորված և փորձարարական արդյունքների տարբերությունը 10.5% է;ավելի մեծ բացերի դեպքում տարբերությունն ավելի փոքր է: Ընդհանուր առմամբ, սիմուլյացիայի և փորձի միջև այս անհամապատասխանությունը կարող է վերագրվել հաստության կտրվածքի դեֆորմացիային, որը կարող է չգրանցվել կեղևի ձևակերպման թվային մոդելի կողմից:
Հետազոտվել է նաև առանց կենտրոնական բշտիկի (մեկ լայն բշտիկի) բացվածքի ազդեցությունը կապելու վրա: Փորձերի այս խումբը նույնպես իրականացվել է թերթի հաստության 5%, 10%, 15% և 20% բացերի համար: Նկար 6-ը համեմատում է փորձարարական և մոդելավորման արդյունքներ՝ ցույց տալով լավ հարաբերակցություն:
Այս ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ կենտրոնական բշտիկի ներդրումը կարող էր փոխել կապող ուժը 2-ից ավելի գործակցով: Ալյումինե AA6014-T4 սալիկի համար նկատվեց մի միտում՝ նվազեցնելու զսպող ուժը, երբ բացվում էր եզրային բացը: Մետաղական թիթեղների հոսքի մշակված թվային մոդելը երեսպատման մակերևույթների միջև ցույց է տալիս ընդհանուր լավ հարաբերակցություն փորձարարական արդյունքների հետ և, իհարկե, կարող է հեշտացնել փորձարկման գործընթացը:
Հեղինակները ցանկանում են շնորհակալություն հայտնել Stellantis-ից դոկտոր Դաջուն Չժուին արժեքավոր խորհուրդների և ծրագրի արդյունքների օգտակար քննարկման համար:
STAMPING Journal-ը միակ արդյունաբերական ամսագիրն է, որը նվիրված է մետաղների դրոշմավորման շուկայի կարիքներին սպասարկելուն: 1989 թվականից հրատարակությունը լուսաբանում է նորագույն տեխնոլոգիաները, ոլորտի միտումները, լավագույն փորձը և նորությունները՝ օգնելու դրոշմավորման մասնագետներին ավելի արդյունավետ վարել իրենց բիզնեսը:
Այժմ The FABRICATOR-ի թվային հրատարակության լիարժեք հասանելիությամբ՝ հեշտ մուտք դեպի արժեքավոր արդյունաբերության ռեսուրսներ:
The Tube & Pipe Journal-ի թվային հրատարակությունն այժմ լիովին հասանելի է՝ ապահովելով հեշտ մուտք դեպի արժեքավոր արդյունաբերության ռեսուրսներ:
Վայելեք լիարժեք մուտք դեպի STAMPING Journal-ի թվային հրատարակությունը, որն ապահովում է վերջին տեխնոլոգիական առաջընթացները, լավագույն փորձը և արդյունաբերության նորությունները մետաղական դրոշմման շուկայի համար:
Այժմ The Fabricator en Español-ի թվային հրատարակության լիարժեք հասանելիությամբ՝ հեշտ մուտք դեպի արժեքավոր արդյունաբերության ռեսուրսներ: