Lokšņu metāla štancēšanas gadījumā stieples ir galvenais elements, lai kontrolētu lokšņu metāla pieplūdumu, veidojot lielus paneļus. Lielākā daļa pētījumu ir vērsti uz vienas lodītes dizainu, kas nodrošina ierobežotu iesiešanu;tikai daži pētījumi ir aptvēruši vairākas vilkšanas lodītes vai citas ģeometrijas."Metināšanas lodīšu zīmēšanas ierobežojumi lokšņu metāla rasēšanas operācijās," rakstā par vienas lodītes dizainu, kas publicēts novembrī/decembrī. STAMPING Journal 2020, paskaidrots, ka saistīšanu var palielināt līdz dažiem. palielinot vīrišķās lodītes iespiešanās dziļumu un padarot lodītes rādiusu smailāku.
Asāks rādiuss palielina lokšņu metāla deformāciju, kad tā liecas/iztaisnojas ar katru soli, kamēr tā plūst cauri stiepes sloksnei. Materiāliem ar ierobežotu elastību, piemēram, alumīnija sakausējumiem un progresīviem augstas stiprības tēraudiem, līdz minimumam samazinot deformācijas līmeni vienā liecē/ nelieces cikls, izmantojot lielākus metinājuma lodītes rādiusus, var palīdzēt novērst lokšņu metāla plaisāšanu. Tā vietā, lai padarītu šos rādiusus asākus, ierobežošanu var palielināt, palielinot lieces/iztaisnošanas soļu skaitu (sk. 1. attēlu).
Šī pētījuma mērķis bija ieviest hibrīda vienas lodītes/divu lodīšu dizainu un analizēt šīs konfigurācijas veiktspēju attiecībā uz tās sasniedzamo saistošo spēku. Ierosinātajam divu lodīšu dizainam ir trīs papildu lieces un iztaisnošanas secības, kā arī lielāka berze. nekā viena regulējama lodīte. Tas rada lielāku saistīšanas spēku tai pašai lodītes iespiešanai vai spēju samazināt lodītes iespiešanos, lai samazinātu loksnes deformāciju.
Tika pārbaudīti alumīnija AA6014-T4 paraugi, lai noteiktu, kā centra lodītes iespiešanās un sprauga starp līmi ietekmē saistīšanas spēku. Šajā pētījumā izmantotie testa paraugi bija 51 ± 0,3 mm plati, 600 mm gari un 0,902 ± 0,003 mm biezi. Notīriet un pareizi ieeļļojiet lokšņu paraugus un ieliktņus ar 61AUS slīpēšanas eļļu. Vilkšanas lodīšu ieliktņi ir apstrādāti no D2 instrumentu tērauda un termiski apstrādāti līdz HRC 62.
2. attēlā parādītas šajā pētījumā izmantotās noskaņojamās dubultās lodītes sastāvdaļas. Iepriekšējā rakstā aplūkotajā pētījumā tika izmantots tas pats velkamās sviras simulators un hidraulisko cilindru sistēma, kurā detalizētāk tiek prezentēts sistēmas dizains. Uzmontēts viss velkamās sviras simulatora komplekts. uz tērauda galda Instron stiepes pārbaudes iekārtas rāmī, un regulējamie divu lodīšu ieliktņi ir uzstādīti vilces lodīšu simulatorā.
Eksperimenta laikā tika pielietots pastāvīgs savilkšanas spēks 34,2 kN, lai saglabātu atstarpi starp vilces borta augšējo un apakšējo daļu konsekventi, kad loksne tika vilkta pāri vilces borta augšējai un apakšējai daļai. nekā loksnes biezums, un to regulē starplikas.
Testa procedūra ir līdzīga tai, kas tika izmantota iepriekšējā rakstā aprakstītajā monoregulējamā lodīšu testā.Izmantojiet kalibrētu starpliku, lai izveidotu vēlamo atstarpi starp asmeņiem, un izmantojiet mērinstrumentu, lai pārbaudītu spraugas precizitāti. Stiepes augšējā skava. testēšanas aparāts nostiprina loksnes augšējo galu, bet sloksnes apakšējais gals ir iespīlēts starp ieliktņiem.
Izmantojot Autoform programmatūru, tika izstrādāti vilkšanas lodīšu eksperimentu skaitliskie modeļi. Programma izmanto netiešu integrācijas metodi, lai modelētu formēšanas darbības, kas ļauj viegli modificēt simulācijas modeli, būtiski neietekmējot aprēķina laiku. Šī procedūra vienkāršo pelējuma izmēģināšanu un parāda labu korelāciju ar eksperimenta rezultātiem. Skaitliskais modelis ir sniegts iepriekšējā rakstā.
Tika veikti eksperimenti, lai noteiktu centra lodītes iespiešanās ietekmi uz vilktās lodītes sistēmas veiktspēju. Pārbaudīts ar 6 mm, 10 mm, 13 mm centra caurlaidību un bez centra caurlaides, saglabājot atstarpi starp ieliktni un līstes 10% no testa parauga biezuma. Katrai ģeometriskajai konfigurācijai tika veikti trīs testi, lai nodrošinātu konsekventus rezultātus.
3. attēlā parādīta eksperimentālo rezultātu atkārtojamība 6 mm lodītes iespiešanās gadījumā trīs paraugos ar vidējo standartnovirzi 0,33% (20 N).
1. attēls. Hibrīda velkamās lodītes konstrukcijā regulējamā lodītes iespiešanās nodrošina lielāku savaldību. Lodītes ievilkšana pārvērš šo velkamās lodītes tradicionālu vienas lodītes konfigurāciju.
4. attēlā ir salīdzināti eksperimenta rezultāti (bez centra lodītes un 6, 10 un 13 mm iespiešanās) ar simulācijas rezultātiem. Katra eksperimentālā līkne atspoguļo trīs eksperimentu vidējo vērtību. Var redzēt, ka pastāv laba korelācija starp testa un simulācijas rezultātiem. , ar vidējo atšķirību rezultātos aptuveni ±1,8%.Pārbaudes rezultāti skaidri parāda, ka, palielinot lodītes iespiešanos, palielinās saistīšanas spēks.
Turklāt spraugas ietekme uz ierobežojošo spēku tika analizēta alumīnija AA6014-T4 dubulto lodīšu konfigurācijai ar centra lodītes augstumu 6 mm. Šis eksperimentu komplekts tika veikts ar spraugām 5%, 10%, 15% un 20% no parauga biezuma. Tiek saglabāta atstarpe starp ieliktņa atloku un paraugu. Eksperimentālie un simulācijas rezultāti 5. attēlā parāda to pašu tendenci: spraugas palielināšana var novest pie ievērojama vilces borta ierobežojuma samazināšanās.
Berzes koeficients 0,14 tika izvēlēts, izmantojot reverso inženieriju. Pēc tam tika izmantots vilces spārnu sistēmas skaitliskais modelis, lai izprastu plaisas ietekmi starp loksni un atloku 10%, 15% un 20% lokšņu metāla biezuma spraugām. % starpība, starpība starp simulētajiem un eksperimentālajiem rezultātiem ir 10,5%;lielākām spraugām atšķirība ir mazāka.Kopumā šo simulācijas un eksperimenta neatbilstību var saistīt ar cauri biezuma bīdes deformāciju, ko čaulas formulējuma skaitliskais modelis var nenotvert.
Tika pētīta arī atstarpes bez centrālās lodītes (vienas platas lodītes) ietekme uz iesiešanu. Šis eksperimentu kopums tika veikts arī ar spraugām 5%, 10%, 15% un 20% no loksnes biezuma. 6. attēlā ir salīdzināts eksperimentālie un simulācijas rezultāti, kas parāda labu korelāciju.
Šis pētījums parādīja, ka centra lodītes ieviešana spēj mainīt saistīšanas spēku par vairāk nekā 2 reizēm. Alumīnija AA6014-T4 sagatavei tika novērota tendence samazināt ierobežojošo spēku, atverot atloka spraugu. izstrādātais lokšņu metāla plūsmas skaitliskais modelis starp vilcējsilīšu virsmām uzrāda vispārēju labu korelāciju ar eksperimentālajiem rezultātiem un noteikti var atvieglot izmēģinājuma procesu.
Autori vēlas pateikties Dr. Dajun Zhou no Stellantis par viņa vērtīgo padomu un noderīgo diskusiju par projekta rezultātiem.
STAMPING Journal ir vienīgais nozares žurnāls, kas veltīts metāla štancēšanas tirgus vajadzību apmierināšanai. Kopš 1989. gada izdevums aptver jaunākās tehnoloģijas, nozares tendences, labāko praksi un jaunumus, lai palīdzētu štancēšanas profesionāļiem efektīvāk vadīt savu biznesu.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, viegla piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
The Tube & Pipe Journal digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Izbaudiet pilnīgu piekļuvi STAMPING Journal digitālajam izdevumam, kas nodrošina jaunākos tehnoloģiskos sasniegumus, labāko praksi un nozares jaunumus metāla štancēšanas tirgum.
Tagad ar pilnu piekļuvi The Fabricator en Español digitālajam izdevumam, viegla piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
Ievietošanas laiks: 2022. gada 23. maijs