Í stimplun í málmplötum eru dráttarperlur lykilatriði í að stjórna innstreymi málmplötu til að mynda stórar plötur. Flestar rannsóknir hafa beinst að hönnun með einni perlu, sem veitir takmarkaða bindingu;aðeins nokkrar rannsóknir hafa fjallað um margar dráttarperlur eða aðrar rúmfræði." Drawing Weld Bead Constraints in Sheet Metal Drawing Operations," grein um einperluhönnun sem gefin var út í nóv/des. STAMPING Journal 2020, útskýrir að hægt sé að auka bindingu í nokkrar umfang með því að auka skarpskyggni karlperlunnar og gera radíus perlunnar oddhvassari.
Skarpari radíus eykur aflögun málmplötunnar þegar hún beygist/réttast með hverju skrefi, á meðan hún flæðir í gegnum dráttarbeygjuna. Fyrir efni með takmarkaða sveigjanleika, eins og álblöndur og háþróað hástyrkt stál, lágmarkar aflögunarstigið við hverja beygju/ óbeygjanlegt hringrás með því að nota stærri suðuperluradíus getur hjálpað til við að koma í veg fyrir sprungur í málmplötum. Frekar en að gera þessar radíur skarpari er hægt að auka aðhaldið með því að fjölga beygju-/réttunarskrefum (sjá mynd 1).
Tilgangur þessarar rannsóknar var að kynna blendingshönnun með einni perlu/tvíperlu og greina frammistöðu þessarar stillingar með tilliti til náanlegs bindikrafts. en ein stillanleg perla. Þetta leiðir til meiri bindikrafts fyrir sömu perluinngang eða getu til að draga úr perlupeningum til að lágmarka aflögun blaðsins.
Ál AA6014-T4 sýnishorn voru prófuð til að ákvarða hvernig innsog miðperlanna og bilið á milli límsins hefur áhrif á bindikraftinn. Prófsýnin sem notuð voru fyrir þessa rannsókn voru 51 ± 0,3 mm á breidd, 600 mm á lengd og 0,902 ± 0,003 mm á þykkt. Hreinsið og smyrjið plötusýni og innlegg á réttan hátt með 61AUS Grinding Oil. Drawbead innlegg eru unnin úr D2 verkfærastáli og hitameðhöndluð að HRC 62.
Mynd 2 sýnir íhluti stillanlegu tvöföldu perlunnar sem notaðir eru í þessari rannsókn. Sami dráttarbeadhermir og vökvastrokkakerfi var notað í rannsókninni sem fjallað var um í fyrri grein, þar sem hönnun kerfisins er kynnt nánar. Allur dragbeadhermirinn er settur upp á stálborði innan ramma Instron togprófunarvélarinnar og stillanlegu tvíperluinnsetningarnar eru festar í dráttarperluherminn.
Í tilrauninni var stöðugum klemmukrafti 34,2 kN beitt til að halda bilinu á milli efri og neðri hluta dráttarbeins í samræmi þegar blaðið var dregið yfir dráttarbeinið. Bilið á milli efri og neðri hluta dráttarbeins er alltaf meira en þykkt blaðsins, og er stillt með shim setti.
Prófunaraðferðin er svipuð þeirri sem notuð er í prófuninni með einstillanlegu perlu sem lýst er í fyrri grein. Notaðu kvarðaðan bil til að búa til æskilegt bil á milli blaðanna og notaðu skynjara til að sannreyna nákvæmni bilsins. Efri klemma togþolsins prófunarbúnaður klemmir efri enda blaðsins, en neðri enda ræmunnar er klemmt á milli innlegganna.
Töluleg líkön af tilraunum með dragbead voru þróuð með Autoform hugbúnaði. Forritið notar óbeina samþættingaraðferð til að líkja eftir myndunaraðgerðum, sem gerir kleift að breyta hermilíkaninu á auðveldan hátt án þess að hafa verulega áhrif á reiknitímann. Þessi aðferð einfaldar tilraunaprófun myglunnar og sýnir góða fylgni við tilraunaniðurstöður. talnalíkansins er að finna í fyrri grein.
Tilraunir voru gerðar til að ákvarða áhrif miðþrengs perlu á frammistöðu dregna perlukerfis. Prófað með 6 mm, 10 mm, 13 mm gegnumgengni í miðjunni og engri miðrás á meðan bilinu milli innleggsins og ristarinnar var haldið við 10% af þykkt prófunarsýnisins. Þrjár prófanir voru gerðar fyrir hverja rúmfræðilega uppsetningu til að tryggja stöðugar niðurstöður.
Mynd 3 sýnir endurtekningarnákvæmni tilraunaniðurstaðna fyrir 6 mm perlupening í þremur sýnum, með meðalstaðalfrávik upp á 0,33% (20 N).
Mynd 1. Í blendingshönnun með dráttarperlu veitir stillanlegt skarpskyggni perlunnar meira aðhald. Með því að draga perluna aftur inn breytir hún þessari dráttarperlu í hefðbundna uppsetningu á einni perlu.
Á mynd 4 eru tilraunaniðurstöðurnar (engin miðperla og 6, 10 og 13 mm skarpskyggni) borin saman við hermi niðurstöðurnar. Hver tilraunakúrfa táknar meðaltal þriggja tilrauna. Sjá má að það er góð fylgni á milli prófunar og uppgerðarniðurstaðna , með að meðaltali munur á niðurstöðum um ±1,8%. Prófunarniðurstöðurnar sýna greinilega að aukin perlupening leiðir til aukins bindikrafts.
Að auki voru áhrif bilunar á aðhaldskraftinn greind fyrir tvöfalda beygjustillingu áls AA6014-T4 með miðperluhæð 6 mm. Þetta sett af tilraunum var gert fyrir eyður upp á 5%, 10%, 15%. og 20% af þykkt sýnisins. Bil er viðhaldið á milli flans innskotsins og sýnisins. Niðurstöður tilrauna og hermuna á mynd 5 sýna sömu þróun: að auka bilið getur leitt til verulegrar minnkunar á aðhaldi dragbeads.
Núningsstuðullinn 0,14 var valinn með öfugri verkfræði.Tölufræðilegt líkan af dráttarbeygjukerfinu var síðan notað til að skilja áhrif bilsins á milli blaðsins og flanssins fyrir 10%, 15% og 20% þykktarbil.Fyrir 5 % bil, munurinn á uppgerðum og tilraunaniðurstöðum er 10,5%;fyrir stærri eyður er munurinn minni. Á heildina litið má rekja þetta misræmi á milli hermuna og tilrauna til aflögunar í gegnum þykkt skúf, sem ekki er víst að talnalíkanið í skeljarsamsetningunni fangar.
Einnig voru rannsökuð áhrif bils án miðlægrar perlu (ein breið perla) á bindingu. Þessi tilraunahópur var einnig gerður fyrir eyður sem voru 5%, 10%, 15% og 20% af plötuþykktinni. Mynd 6 ber saman tilrauna- og hermi niðurstöður, sem sýna góða fylgni.
Þessi rannsókn sýndi fram á að innleiðing miðperlu gat breytt bindikraftinum um meira en 2. Fyrir AA6014-T4 álplötuna sást tilhneiging til að minnka aðhaldskraftinn þegar flansbilið var opnað. þróað tölulegt líkan af flæði plötum á milli dragperluflata sýnir almennt góða fylgni við tilraunaniðurstöður og getur vissulega auðveldað prófunarferlið.
Höfundarnir vilja þakka Dr. Dajun Zhou frá Stellantis fyrir dýrmæt ráð og gagnlegar umræður um niðurstöður verkefnisins.
STAMPING Journal er eina iðnaðartímaritið sem er tileinkað þörfum málmstimplunarmarkaðarins. Síðan 1989 hefur ritið fjallað um háþróaða tækni, þróun iðnaðar, bestu starfsvenjur og fréttir til að hjálpa stimplunarsérfræðingum að reka viðskipti sín á skilvirkari hátt.
Nú með fullan aðgang að stafrænu útgáfunni af The FABRICATOR, greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú að fullu aðgengileg og veitir greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.
Njóttu fulls aðgangs að stafrænu útgáfunni af STAMPING Journal, sem veitir nýjustu tækniframfarir, bestu starfsvenjur og iðnaðarfréttir fyrir málmstimplunarmarkaðinn.
Nú með fullan aðgang að stafrænu útgáfunni af The Fabricator en Español, greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.
Birtingartími: 23. maí 2022