საინჟინრო პერსპექტივა: ამოღების მძივის შეზღუდვის ანალიზი ჰიბრიდული ერთი მძივის/ორმაგი მძივის დიზაინისთვის

ლითონის ფურცლის ჭედურობისას, მძივები არის ძირითადი ელემენტი ლითონის ფურცლის შემოდინების კონტროლისთვის დიდი პანელების ფორმირებისთვის. კვლევების უმეტესობა ფოკუსირებულია ერთ მძივის დიზაინზე, რომელიც უზრუნველყოფს შეზღუდულ შეკვრას;მხოლოდ რამდენიმე კვლევამ მოიცვა მრავალი მოზიდვის მძივები ან სხვა გეომეტრია.” შედუღების მძივების შეზღუდვების დახატვა ლითონის ფურცლის ნახაზის ოპერაციებში”, სტატია ერთი მძივის დიზაინის შესახებ, რომელიც გამოქვეყნდა ნოემბერ/დეკემბერში. STAMPING Journal 2020, განმარტავს, რომ შეკვრა შეიძლება გაიზარდოს ზოგიერთამდე. ზომით მამრობითი მძივის შეღწევადობის სიღრმის გაზრდით და მძივის რადიუსის უფრო მახვილი.
უფრო მკვეთრი რადიუსი ზრდის ლითონის ფურცლის დეფორმაციას, როდესაც ის იხრება/სწორდება ყოველ საფეხურზე, ხოლო ის მიედინება საყრდენ ზოლში. შეზღუდული ელასტიურობის მქონე მასალებისთვის, როგორიცაა ალუმინის შენადნობები და მოწინავე მაღალი სიმტკიცის ფოლადები, მინიმუმამდე ამცირებენ დეფორმაციის დონეს ყოველი დახრისას/ არამუხრუჭების ციკლი უფრო დიდი შედუღების მძივების გამოყენებით შეიძლება ხელი შეუწყოს ლითონის ფურცლის გაბზარვას. იმის ნაცვლად, რომ ეს რადიუსები უფრო მკვეთრი გახადოთ, შეზღუდვა შეიძლება გაიზარდოს მოხრის/გასწორების საფეხურების რაოდენობის გაზრდით (იხ. სურათი 1).
ამ კვლევის მიზანს წარმოადგენდა ჰიბრიდული ერთმარცვლიანი/ორმაგნიანი დიზაინის დანერგვა და ამ კონფიგურაციის ეფექტურობის ანალიზი მისი მიღწევადი შეკვრის ძალის თვალსაზრისით. შემოთავაზებული ორმაგი მარცვლების დიზაინს აქვს ღუნვის და გასწორების სამი დამატებითი თანმიმდევრობა და მეტი ხახუნი. ვიდრე ერთი რეგულირებადი მძივი. ეს იწვევს უფრო მაღალ დამაკავშირებელ ძალას იმავე მარცვლების შეღწევისთვის ან მძივის შეღწევადობის შემცირების უნარს ფურცლის დეფორმაციის შესამცირებლად.
ალუმინის AA6014-T4 ნიმუშები შემოწმდა იმის დასადგენად, თუ როგორ მოქმედებს ცენტრალური მძივის შეღწევა და წებოვანს შორის არსებული უფსკრული შეკვრის ძალაზე. ამ კვლევისთვის გამოყენებული ტესტის ნიმუშები იყო 51 ± 0.3 მმ სიგანე, 600 მმ სიგრძე და 0.902 ± 0.003 მმ სისქე. გაასუფთავეთ და სწორად შეზეთეთ ფურცლის ნიმუშები და ჩანართები 61AUS Grinding Oil-ით. Drawbead ჩანართები დამუშავებულია D2 ხელსაწყოს ფოლადისგან და თერმულად დამუშავებულია HRC 62-მდე.
ნახაზი 2 გვიჩვენებს ამ კვლევაში გამოყენებული რეგულირებადი ორმაგი მძივის კომპონენტებს. წინა სტატიაში განხილულ კვლევაში გამოყენებული იყო იგივე დვრილის სიმულატორი და ჰიდრავლიკური ცილინდრის სისტემა, რომელიც უფრო დეტალურად არის წარმოდგენილი სისტემის დიზაინს. დამონტაჟებულია მთელი დვრილის სიმულატორის ასამბლეა ფოლადის მაგიდაზე ინსტრონის დაჭიმვის ტესტირების აპარატის ჩარჩოში და რეგულირებადი ორმაგიანი ჩანართები დამონტაჟებულია ჩამკეტის სიმულატორში.
ექსპერიმენტის დროს გამოყენებული იქნა მუდმივი დამაგრების ძალა 34,2 კნი, რათა შენარჩუნებულიყო უფსკრული სამაგრის ზედა და ქვედა ნაწილებს შორის, როდესაც ფურცელი გადაიჭრებოდა მძივზე. უფსკრული ზედა და ქვედა ნაწილებს შორის ყოველთვის უფრო დიდია. ვიდრე ფურცლის სისქე, და რეგულირდება შიმ კომპლექტით.
ტესტის პროცედურა მსგავსია წინა სტატიაში აღწერილი ერთჯერადი მარცვლების ტესტში. გამოიყენეთ კალიბრირებული სპაზერი, რათა შექმნათ სასურველი უფსკრული პირებს შორის და გამოიყენეთ საგრძნობი ლიანდაგი უფსკრულის სიზუსტის შესამოწმებლად. დაჭიმვის ზედა დამჭერი სატესტო აპარატი ამაგრებს ფურცლის ზედა ბოლოს, ხოლო ზოლის ქვედა ბოლო ჩამაგრებულია ჩანართებს შორის.
ცდების ციფრული მოდელები შემუშავდა Autoform პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. პროგრამა იყენებს იმპლიციტურ ინტეგრაციის მეთოდს ფორმირების ოპერაციების სიმულაციისთვის, რაც საშუალებას იძლევა სიმულაციური მოდელის მარტივად მოდიფიცირება გამოთვლის დროზე მნიშვნელოვანი ზემოქმედების გარეშე. ეს პროცედურა ამარტივებს ყალიბის ცდას და აჩვენებს კარგ კორელაციას ექსპერიმენტულ შედეგებთან. დეტალები რიცხვითი მოდელი მოცემულია წინა სტატიაში.
ჩატარდა ექსპერიმენტები ცენტრალური მარცვლების შეღწევის ეფექტის დასადგენად გამოყვანილი მძივების სისტემის მუშაობაზე. ტესტირება 6მმ, 10მმ, 13მმ ცენტრალური უღელტეხილის შეღწევით და ცენტრალური უღელტეხილის გარეშე, ხოლო შენარჩუნებული იყო უფსკრული ჩასმასა და ლაშქარს შორის ტესტის ნიმუშის სისქის 10%-ზე. სამი ტესტი ჩატარდა თითოეული გეომეტრიული კონფიგურაციისთვის თანმიმდევრული შედეგების უზრუნველსაყოფად.
სურათი 3 გვიჩვენებს ექსპერიმენტული შედეგების განმეორებადობას 6 მმ მარცვლების შეღწევისთვის სამ ნიმუშში, საშუალო სტანდარტული გადახრით 0.33% (20 N).
ნახაზი 1. ჰიბრიდული მძივის დიზაინში, მძივის რეგულირებადი შეღწევა უზრუნველყოფს უფრო მეტ შეკავებას. მძივის უკან დახევა გარდაქმნის ამ გამწევ მძივს ტრადიციულ ერთ მძივ კონფიგურაციად.
სურათი 4 ადარებს ექსპერიმენტულ შედეგებს (ცენტრალური მძივი და 6, 10 და 13 მმ შეღწევა) სიმულაციის შედეგებთან. თითოეული ექსპერიმენტული მრუდი წარმოადგენს სამი ექსპერიმენტის საშუალოს. ჩანს, რომ არსებობს კარგი კორელაცია ტესტისა და სიმულაციის შედეგებს შორის. შედეგების საშუალო სხვაობით დაახლოებით ±1.8%. ტესტის შედეგები ნათლად აჩვენებს, რომ მძივების შეღწევადობის გაზრდა იწვევს შეკვრის ძალის ზრდას.
გარდა ამისა, უფსკრულის ეფექტი შემაკავებელ ძალაზე გაანალიზებული იყო ალუმინის AA6014-T4-ის ორმაგიანი კონფიგურაციისთვის, ცენტრალური მძივის სიმაღლით 6 მმ. ექსპერიმენტების ეს ნაკრები ჩატარდა 5%, 10%, 15% ხარვეზებისთვის. და ნიმუშის სისქის 20%. შენარჩუნებულია უფსკრული ჩანართის ფლანგსა და ნიმუშის შორის. ექსპერიმენტული და სიმულაციის შედეგები ნახ.
ხახუნის კოეფიციენტი 0,14 არჩეული იქნა საპირისპირო ინჟინერიის მიერ. შემდეგ გამოყენებული იქნა სახვევის სისტემის რიცხვითი მოდელი, რათა გაეგოთ უფსკრული ფურცელსა და ფლანგს შორის 10%, 15% და 20% ლითონის სისქის ხარვეზებისთვის. 5-ისთვის. % უფსკრული, სხვაობა სიმულაციურ და ექსპერიმენტულ შედეგებს შორის არის 10,5%;უფრო დიდი ხარვეზებისთვის განსხვავება უფრო მცირეა. მთლიანობაში, სიმულაციასა და ექსპერიმენტს შორის ეს შეუსაბამობა შეიძლება მიეწეროს სისქის ათვლის დეფორმაციას, რომელიც შეიძლება არ იყოს დაფიქსირებული ჭურვის ფორმულირების რიცხვითი მოდელით.
ასევე გამოკვლეული იყო უფსკრულის გარეშე ცენტრალური მძივის გარეშე (ერთი ფართო მძივი) შეკვრაზე. ექსპერიმენტების ეს ნაკრები ასევე ჩატარდა ფურცლის სისქის 5%, 10%, 15% და 20% ხარვეზებისთვის. სურათი 6 ადარებს ექსპერიმენტული და სიმულაციური შედეგები, რომლებიც აჩვენებს კარგ კორელაციას.
ამ კვლევამ აჩვენა, რომ ცენტრალური მძივის დანერგვამ შეძლო შემაკავშირებელი ძალის შეცვლა 2-ზე მეტი კოეფიციენტით. ალუმინის AA6014-T4 საყრდენისთვის, დაფიქსირდა შემაკავებელი ძალის შემცირების ტენდენცია, როგორც კი ფლანგის უფსკრული გაიხსნა. ლითონის ფურცლის ნაკადის შემუშავებული ციფრული მოდელი საფენის ზედაპირებს შორის აჩვენებს საერთო კარგ კორელაციას ექსპერიმენტულ შედეგებთან და, რა თქმა უნდა, შეუძლია გააადვილოს ცდის პროცესი.
ავტორები მადლობას უხდიან Stellantis-ის დოქტორ Dajun Zhou-ს ღირებული რჩევებისთვის და პროექტის შედეგების სასარგებლო განხილვისთვის.
STAMPING Journal არის ერთადერთი ინდუსტრიული ჟურნალი, რომელიც ემსახურება ლითონის ჭედურობის ბაზრის საჭიროებებს. 1989 წლიდან, პუბლიკაცია მოიცავს უახლესი ტექნოლოგიების, ინდუსტრიის ტენდენციების, საუკეთესო პრაქტიკისა და სიახლეებს, რათა დაეხმაროს ჭედურობის პროფესიონალებს თავიანთი ბიზნესის უფრო ეფექტურად წარმართვაში.
ახლა სრული წვდომით The FABRICATOR-ის ციფრულ გამოცემაზე, მარტივი წვდომა ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.
The Tube & Pipe Journal-ის ციფრული გამოცემა ახლა სრულად არის ხელმისაწვდომი, რაც უზრუნველყოფს მარტივ წვდომას ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.
ისიამოვნეთ სრული წვდომით STAMPING Journal-ის ციფრულ გამოცემაზე, რომელიც გთავაზობთ უახლეს ტექნოლოგიურ მიღწევებს, საუკეთესო პრაქტიკას და ინდუსტრიის სიახლეებს ლითონის ჭედურობის ბაზრისთვის.
ახლა სრული წვდომით The Fabricator en Español-ის ციფრულ გამოცემაზე, მარტივი წვდომა ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.