Lakštinio metalo štampavimo metu trafaretai yra pagrindinis elementas kontroliuojant lakštinio metalo srautą, kad būtų suformuotos didelės plokštės. Dauguma tyrimų buvo sutelkti į vieno karoliuko dizainą, kuris suteikia ribotą surišimą;tik keli tyrimai apėmė keletą traukiamų rutuliukų ar kitų geometrijų. „Brėžimo suvirinimo briaunų apribojimai lakštinio metalo piešimo operacijose“, straipsnyje apie vieno karoliuko dizainą, paskelbtą lapkritį / gruodį. STAMPING Journal 2020, paaiškinama, kad surišimas gali būti padidintas iki kai kurių. didinant vyriškojo karoliuko įsiskverbimo gylį ir padarant smailesnį karoliuko spindulį.
Staigesnis spindulys padidina lakštinio metalo deformaciją, kai jis lenkiasi / tiesiasi su kiekvienu žingsniu, o jis teka per tempimo briauną. Skirta riboto lankstumo medžiagoms, pvz., aliuminio lydiniams ir pažangiems didelio stiprumo plienams, sumažinant deformacijos lygį per lenkimą/ Nelenkimo ciklas, naudojant didesnius suvirinimo briaunos spindulius, gali padėti išvengti lakštinio metalo įtrūkimų. Užuot padidinus šiuos spindulius, suvaržymą galima padidinti padidinus lenkimo / tiesinimo žingsnių skaičių (žr. 1 pav.).
Šio tyrimo tikslas buvo pristatyti hibridinį vieno karoliuko/dviejų karoliukų dizainą ir išanalizuoti šios konfigūracijos veikimą pagal pasiekiamą surišimo jėgą. Siūlomas dviejų karoliukų dizainas turi tris papildomas lenkimo ir tiesinimo sekas bei didesnę trintį. nei vienas reguliuojamas rutuliukas. Tai lemia didesnę surišimo jėgą tam pačiam rutuliuko įsiskverbimui arba galimybę sumažinti rutuliuko įsiskverbimą, kad būtų sumažinta lakšto deformacija.
Aliuminio AA6014-T4 bandiniai buvo išbandyti siekiant nustatyti, kaip centrinio rutuliuko įsiskverbimas ir tarpas tarp klijų veikia surišimo jėgą. Šiam tyrimui naudojami bandiniai buvo 51 ± 0,3 mm pločio, 600 mm ilgio ir 0,902 ± 0,003 mm storio. Nuvalykite ir tinkamai sutepkite lakštų pavyzdžius ir įdėklus 61AUS šlifavimo alyva. Traukimo ruožų įdėklai yra apdirbami iš D2 įrankių plieno ir termiškai apdorojami iki HRC 62.
2 paveiksle pavaizduoti šiame tyrime panaudoti derinamo dvigubo bortelio komponentai.Tas pats tempimo juostos treniruoklis ir hidraulinių cilindrų sistema buvo panaudoti tyrime, aptartame ankstesniame straipsnyje, kuriame išsamiau pristatomas sistemos projektas. ant plieninio stalo Instron tempimo bandymo mašinos rėme, o reguliuojami dviejų karoliukų įdėklai yra sumontuoti tempimo juostos simuliatoriuje.
Eksperimento metu buvo taikoma pastovi 34,2 kN suspaudimo jėga, kad tarpas tarp viršutinės ir apatinės tempimo juostos dalių išliktų nuoseklus, kai lakštas buvo traukiamas virš tempimo juostos. Tarpas tarp viršutinės ir apatinės tempimo juostos dalių visada yra didesnis. nei lakšto storis, ir yra reguliuojamas tarpiklių rinkiniu.
Bandymo procedūra yra panaši į tą, kuri buvo naudojama atliekant ankstesniame straipsnyje aprašytą vieno derinimo rutulio bandymą.Naudokite kalibruotą tarpiklį, kad sukurtumėte norimą tarpą tarp ašmenų, ir naudokite jutiklio matuoklį, kad patikrintumėte tarpo tikslumą. Viršutinis tempimo spaustukas bandymo aparatas suspaudžia viršutinį lapo galą, o apatinis juostelės galas yra tarp įdėklų.
Skaitiniai traukimo karoliukų eksperimentų modeliai buvo sukurti naudojant „Autoform“ programinę įrangą. Programoje naudojamas numanomas integravimo metodas formavimo operacijoms imituoti, leidžiantis lengvai modifikuoti modeliavimo modelį, nedarant reikšmingos įtakos skaičiavimo laikui. Ši procedūra supaprastina pelėsių bandymą ir rodo gerą koreliaciją su eksperimentiniais rezultatais. Skaitinio modelio duomenys pateikti ankstesniame straipsnyje.
Buvo atlikti eksperimentai, siekiant nustatyti centrinio rutuliuko įsiskverbimo įtaka nubrėžtų rutuliukų sistemos veikimui. Išbandyta su 6 mm, 10 mm, 13 mm prasiskverbimu į centrą ir be centrinio praėjimo, išlaikant tarpą tarp įdėklo ir juostos 10 % bandinio storio. Siekiant užtikrinti nuoseklius rezultatus, kiekvienai geometrinei konfigūracijai buvo atlikti trys bandymai.
3 paveiksle parodytas eksperimentinių rezultatų pakartojamumas 6 mm rutuliukų įsiskverbimui trijuose bandiniuose, kurių vidutinis standartinis nuokrypis yra 0,33 % (20 N).
1 pav. Hibridinio traukimo karoliuko konstrukcijoje reguliuojamas karoliuko įsiskverbimas užtikrina didesnį suvaržymą. Atitraukus karoliuką, šis traukiamasis rutulys paverčiamas tradicine vieno karoliuko konfigūracija.
4 paveiksle eksperimentiniai rezultatai (be centrinio rutulio ir 6, 10 ir 13 mm skverbimosi) lyginami su modeliavimo rezultatais. Kiekviena eksperimentinė kreivė parodo trijų eksperimentų vidurkį. Matyti, kad tarp bandymo ir modeliavimo rezultatų yra gera koreliacija. , vidutinis rezultatų skirtumas yra apie ±1,8%.Bandymo rezultatai aiškiai rodo, kad didėjantis granulių įsiskverbimas padidina surišimo jėgą.
Be to, tarpo įtaka suvaržymo jėgai buvo ištirta naudojant aliuminio AA6014-T4 dvigubos briaunos konfigūraciją, kurios centrinės briaunos aukštis 6 mm. Šis eksperimentų rinkinys buvo atliktas su 5%, 10%, 15% tarpais. ir 20 % bandinio storio.Išlaikomas tarpas tarp įdėklo flanšo ir bandinio.Eksperimentiniai ir modeliavimo rezultatai 5 pav. rodo tą pačią tendenciją: padidinus tarpą, gali žymiai sumažėti tempimo juostos suvaržymas.
Trinties koeficientas 0,14 buvo pasirinktas atvirkštinės inžinerijos būdu. Tada buvo naudojamas skaitinis tempimo briaunos sistemos modelis, siekiant suprasti tarpo tarp lakšto ir flanšo poveikį 10 %, 15 % ir 20 % lakštinio metalo storio tarpams. % atotrūkis, skirtumas tarp modeliuojamų ir eksperimentinių rezultatų yra 10,5 %;esant didesniems tarpams, skirtumas yra mažesnis. Apskritai šis modeliavimo ir eksperimento neatitikimas gali būti siejamas su šlyties deformacija per storį, kurios skaitinis modelis apvalkalo formulėje gali nepateikti.
Taip pat buvo ištirtas tarpo be centrinio rutulio (vieno plataus karoliuko) poveikis surišimui. Šis eksperimentų rinkinys taip pat buvo atliktas su 5 %, 10 %, 15 % ir 20 % lakšto storio tarpais. 6 pav. eksperimentiniai ir modeliavimo rezultatai, rodantys gerą koreliaciją.
Šis tyrimas parodė, kad įdėjus centrinį rutulį surišimo jėgą galima pakeisti daugiau nei 2 kartus. Aliuminio AA6014-T4 ruošinio suvaržymo jėga mažėjo, kai buvo atidarytas flanšo tarpas. sukurtas skaitinis lakštinio metalo srauto tarp rutulio paviršių modelis rodo bendrą gerą koreliaciją su eksperimentiniais rezultatais ir tikrai gali palengvinti bandymo procesą.
Autoriai norėtų padėkoti daktarui Dajunui Zhou iš Stellantis už vertingus patarimus ir naudingą projekto rezultatų aptarimą.
STAMPING Journal yra vienintelis pramonės žurnalas, skirtas metalo štampavimo rinkos poreikiams tenkinti. Nuo 1989 m. leidinys apima pažangiausias technologijas, pramonės tendencijas, geriausią praktiką ir naujienas, padedančias štampavimo specialistams efektyviau vykdyti savo verslą.
Dabar su visa prieiga prie skaitmeninio The FABRICATOR leidimo, lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas ir suteikia lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Mėgaukitės visapusiška prieiga prie skaitmeninio STAMPING Journal leidimo, kuriame pateikiami naujausi technologiniai pasiekimai, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkai.
Dabar su visapusiška prieiga prie skaitmeninio The Fabricator en Español leidimo, lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Paskelbimo laikas: 2022-05-23