Инженерлік перспектива: гибридті бір моншақ/қос моншақ конструкциялары үшін тартылған моншақтарды шектеуді талдау

Металл қаңылтыр штамптауда тартқыштар үлкен панельдерді қалыптастыру үшін қаңылтырдың түсуін бақылаудың негізгі элементі болып табылады. Көптеген зерттеулер шектеулі байланыстыруды қамтамасыз ететін бір моншақ дизайнына бағытталған;Бірнеше зерттеулер ғана бірнеше тартылу моншақтарын немесе басқа геометрияларды қамтыды. «Таңбақтарды сызу операцияларында дәнекерлеу моншақтарының шектеулерін салу» 2020 жылдың қараша/желтоқсанында жарияланған бір моншақ дизайны туралы мақалада байланыстыруды кейбіреулерге арттыруға болатынын түсіндіреді. ерлер моншақтарының ену тереңдігін арттыру және моншақ радиусын неғұрлым сүйір ету арқылы.
Өткір радиус қаңылтыр қаңылтырының деформациясын арттырады, өйткені ол әр қадам сайын майысып/түзеледі, сонымен бірге ол тартқыш арқылы ағып кетеді. Алюминий қорытпалары және жоғары беріктігі жоғары болаттар сияқты иілгіштігі шектеулі материалдар үшін, иілу кезіндегі деформация деңгейін барынша азайтады/ үлкенірек дәнекерлеу тігістерінің радиустарын пайдалану арқылы майыспайтын цикл металл қаңылтырдың жарылуын болдырмауға көмектеседі. Бұл радиустарды өткір етудің орнына, иілу/түзеу қадамдарының санын көбейту арқылы шектеуді арттыруға болады (1-суретті қараңыз).
Бұл зерттеудің мақсаты гибридті бір моншақ/қос моншақ дизайнын енгізу және осы конфигурацияның өнімділігін оның қол жеткізуге болатын байланыстыру күші тұрғысынан талдау болды. Ұсынылған қос моншақ дизайнында иілудің және түзетудің үш қосымша тізбегі және көбірек үйкеліс бар. бір реттелетін моншаққа қарағанда. Бұл бірдей моншақ енуі үшін жоғары байланыстыру күшін немесе парақ деформациясын азайту үшін моншақ енуін азайту мүмкіндігін береді.
Алюминий AA6014-T4 үлгілері орталық түйіршіктердің енуі мен желім арасындағы саңылау байланыстыру күшіне қалай әсер ететінін анықтау үшін сыналған. Осы зерттеу үшін пайдаланылған сынақ үлгілерінің ені 51 ± 0,3 мм, ұзындығы 600 мм және қалыңдығы 0,902 ± 0,003 мм болды. Парақ үлгілері мен кірістірмелерді 61AUS ұнтақтау майымен тазалаңыз және дұрыс майлаңыз. Drawbead кірістірулері D2 аспаптық болаттан өңделеді және HRC 62 термиялық өңдеуден өтеді.
2-суретте осы зерттеуде пайдаланылған реттелетін қос моншақтың құрамдас бөліктері көрсетілген. Бірдей тартқыш тренажер және гидравликалық цилиндр жүйесі алдыңғы мақалада талқыланған зерттеуде пайдаланылды, ол жүйенің дизайнын толығырақ ұсынады. Бүкіл тартқыш тренажер жинағы орнатылған. Instron созылу сынау машинасының жақтауындағы болат үстелде және реттелетін қос моншақтан жасалған кірістірулер тартқыш тренажерға орнатылады.
Тәжірибе кезінде қаңылтырдың жоғарғы және төменгі бөліктері арасындағы саңылауларды біркелкі ұстау үшін 34,2 кН ​​тұрақты қысқыш күші қолданылды. Парақты тартқыштың үстіне тартқанда. Тартпаның жоғарғы және төменгі бөліктері арасындағы саңылау әрқашан үлкен болады. парақтың қалыңдығынан артық және шығыр жинағы арқылы реттеледі.
Сынақ процедурасы алдыңғы мақалада сипатталған бір реттелетін моншақ сынауында қолданылғанға ұқсас. Пышақтар арасында қажетті саңылау жасау үшін калибрленген аралық тетікті пайдаланыңыз және саңылаулардың дәлдігін тексеру үшін сезгіш өлшегішті пайдаланыңыз. Созылу бөлігінің үстіңгі қысқышы сынақ аппараты парақтың жоғарғы ұшын қысады, ал жолақтың төменгі ұшы кірістірулер арасында қысылады.
Сызбалық тәжірибелердің сандық үлгілері Autoform бағдарламалық құралын қолдану арқылы әзірленді. Бағдарлама қалыптау операцияларын имитациялау үшін жасырын интеграция әдісін пайдаланады, бұл есептеу уақытына айтарлықтай әсер етпей, модельдеу үлгісін оңай өзгертуге мүмкіндік береді. Бұл процедура пішінді сынауды жеңілдетеді және эксперимент нәтижелерімен жақсы корреляцияны көрсетеді. сандық модель алдыңғы мақалада берілген.
Тәжірибе ортаңғы моншақ енуінің тартылған моншақ жүйесінің өнімділігіне әсерін анықтау үшін жүргізілді. 6 мм, 10 мм, 13 мм ортадан өту арқылы сыналған және кірістіру мен рейка арасындағы сынама үлгісінің қалыңдығының 10% деңгейінде саңылауды сақтай отырып, орталық өту жоқ. Дәйекті нәтижелерді қамтамасыз ету үшін әрбір геометриялық конфигурация үшін үш сынақ орындалды.
3-суретте орташа стандартты ауытқу 0,33% (20 Н) болатын үш үлгідегі 6 мм моншақ енуі үшін эксперимент нәтижелерінің қайталану мүмкіндігі көрсетілген.
Сурет 1. Гибридті тартқыш моншақ дизайнында моншақтың реттелетін енуі үлкен шектеуді қамтамасыз етеді. Бисерді тартып алу бұл тарту моншақтарын дәстүрлі жалғыз моншақ конфигурациясына түрлендіреді.
4-суретте эксперимент нәтижелері (орталық түйіршіктер жоқ және 6, 10 және 13 мм ену) модельдеу нәтижелерімен салыстырылады. Әрбір эксперименттік қисық үш тәжірибенің орташа мәнін көрсетеді. Сынақ пен модельдеу нәтижелерінің арасында жақсы корреляция бар екенін көруге болады. , шамамен ±1,8% нәтижелердегі орташа айырмашылықпен. Сынақ нәтижелері моншақтардың енуінің жоғарылауы байланыстыру күшінің артуына әкелетінін анық көрсетеді.
Сонымен қатар, саңылаудың тежеу ​​күшіне әсері орталық моншақ биіктігі 6 мм болатын алюминий AA6014-T4 қос моншақ конфигурациясы үшін талданған. Бұл эксперименттер жинағы 5%, 10%, 15% бос орындар үшін орындалды. және үлгі қалыңдығының 20%. Кірістіру фланеці мен үлгі арасында саңылау сақталады. 5-суреттегі эксперимент және модельдеу нәтижелері бірдей үрдісті көрсетеді: саңылауларды ұлғайту тартқышты шектеудің айтарлықтай төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Үйкеліс коэффиценті 0,14 кері инженерия әдісімен таңдалды. Содан кейін қаңылтыр мен фланец арасындағы саңылаулардың 10%, 15% және 20% қалыңдықтағы саңылауларға әсерін түсіну үшін тартпа жүйесінің сандық үлгісі пайдаланылды. 5 үшін % алшақтық, имитацияланған және эксперименттік нәтижелер арасындағы айырмашылық 10,5%;үлкенірек саңылаулар үшін айырмашылық азырақ болады. Жалпы алғанда, модельдеу мен эксперимент арасындағы бұл сәйкессіздікті қабықша формуласындағы сандық үлгімен анықталмауы мүмкін қалыңдық бойынша ығысу деформациясына жатқызуға болады.
Орталық моншақсыз саңылаудың (бір кең моншақ) байланыстыруға әсері де зерттелді. Бұл тәжірибелер жинағы сонымен қатар парақ қалыңдығының 5%, 10%, 15% және 20% бос орындар үшін орындалды. 6-суретте жақсы корреляцияны көрсететін эксперименттік және модельдеу нәтижелері.
Бұл зерттеу орталық бисерді енгізу байланыстыру күшін 2 есе көп өзгерте алатынын көрсетті. Алюминий AA6014-T4 дайындамасы үшін фланец саңылауы ашылған кезде тежеу ​​күшін азайту үрдісі байқалды. Тартпа беттері арасындағы қаңылтыр ағынының әзірленген сандық үлгісі тәжірибе нәтижелерімен жалпы жақсы корреляцияны көрсетеді және сынақ процесін жеңілдетуі мүмкін.
Авторлар Стеллантистің докторы Дажун Чжоуға құнды кеңесі және жоба нәтижелерін пайдалы талқылауы үшін алғысын білдіреді.
STAMPING Journal – металды штамптау нарығының қажеттіліктеріне қызмет етуге арналған жалғыз салалық журнал. 1989 жылдан бері басылым штамптау мамандарына өз бизнесін тиімдірек жүргізуге көмектесу үшін озық технологияларды, салалық трендтерді, озық тәжірибелер мен жаңалықтарды қамтиды.
Енді FABRICATOR сандық басылымына толық қол жетімділік, құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізу.
The Tube & Pipe Journal сандық басылымы қазір толық қолжетімді, бұл құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
Металл штамптау нарығы үшін соңғы технологиялық жетістіктерді, озық тәжірибелерді және салалық жаңалықтарды ұсынатын STAMPING Journal сандық басылымына толық қол жеткізіңіз.
Енді The Fabricator en Español сандық басылымына толық қол жетімділік, құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізу.


Хабарлама уақыты: 23 мамыр 2022 ж
WhatsApp онлайн чаты!