अभियांत्रिकी दृष्टीकोन: हायब्रीड सिंगल बीड/ड्युअल बीड डिझाइन्ससाठी पुल बीड रेस्ट्रेंटचे विश्लेषण

शीट मेटल स्टॅम्पिंगमध्ये, ड्रॉबीड्स हे शीट मेटलच्या प्रवाहावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी एक प्रमुख घटक आहेत जे मोठ्या पॅनल्स तयार करतात. बहुतेक अभ्यासांनी सिंगल-बीड डिझाइनवर लक्ष केंद्रित केले आहे, जे मर्यादित बंधन प्रदान करते;फक्त काही अभ्यासांनी एकाधिक पुल-बीड्स किंवा इतर भूमितींचा समावेश केला आहे.” शीट मेटल ड्रॉईंग ऑपरेशन्समध्ये वेल्ड बीड कंस्ट्रेंट्स ड्रॉइंग,” नोव्हेंबर/डिसेंबर STAMPING जर्नल 2020 मध्ये प्रकाशित सिंगल-बीड डिझाइनवरील लेख, स्पष्ट करतो की बंधनकारक काही वाढविले जाऊ शकतात. पुरूष मण्यांची आत प्रवेशाची खोली वाढवून आणि मणीची त्रिज्या अधिक टोकदार बनवून.
तीक्ष्ण त्रिज्या शीट मेटलचे विकृत रूप वाढवते कारण ती प्रत्येक पायरीने वाकते/सरळ करते, जेव्हा ती ड्रॉबीडमधून वाहते. मर्यादित लवचिकता असलेल्या सामग्रीसाठी, जसे की ॲल्युमिनियम मिश्र धातु आणि प्रगत उच्च-शक्तीचे स्टील्स, प्रति वाकलेली विकृती पातळी कमी करते/ मोठ्या वेल्ड बीड त्रिज्या वापरून नॉन-बेंडिंग सायकल शीट मेटल क्रॅकिंग टाळण्यास मदत करू शकते. या त्रिज्या अधिक तीक्ष्ण करण्याऐवजी, वाकणे/सरळ होण्याच्या पायऱ्यांची संख्या वाढवून संयम वाढवता येतो (आकृती 1 पहा).
या अभ्यासाचा उद्देश एक संकरित सिंगल-बीड/ड्युअल-बीड डिझाइन सादर करणे आणि या कॉन्फिगरेशनच्या कार्यक्षमतेचे त्याच्या साध्य करण्यायोग्य बंधनकारक शक्तीच्या दृष्टीने विश्लेषण करणे हा होता. प्रस्तावित ड्युअल बीड डिझाइनमध्ये वाकणे आणि सरळ करण्याचे तीन अतिरिक्त अनुक्रम आहेत आणि अधिक घर्षण एकाच समायोज्य मणीपेक्षा. याचा परिणाम समान मणीच्या प्रवेशासाठी उच्च बंधनकारक शक्ती किंवा शीटचे विकृती कमी करण्यासाठी मणी प्रवेश कमी करण्याची क्षमता निर्माण करते.
मध्यभागी मण्यांच्या आत प्रवेश करणे आणि चिकट मधील अंतर बंधनकारक शक्तीवर कसा परिणाम करते हे निर्धारित करण्यासाठी ॲल्युमिनियम AA6014-T4 नमुने तपासले गेले. या अभ्यासासाठी वापरलेले चाचणी नमुने 51 ± 0.3 मिमी रुंद, 600 मिमी लांब आणि 0.902 ± 0.003 मिमी जाड होते. 61AUS ग्राइंडिंग ऑइलसह शीटचे नमुने आणि इन्सर्ट स्वच्छ आणि व्यवस्थित वंगण घालणे. ड्रॉबीड इन्सर्ट D2 टूल स्टीलमधून मशिन केले जातात आणि HRC 62 ला उष्णता दिली जाते.
आकृती 2 या अभ्यासात वापरलेल्या ट्यूनेबल डबल बीडचे घटक दर्शविते. मागील लेखात चर्चा केलेल्या अभ्यासात समान ड्रॉबीड सिम्युलेटर आणि हायड्रोलिक सिलेंडर प्रणाली वापरली गेली होती, जी प्रणालीचे डिझाइन अधिक तपशीलवार सादर करते. संपूर्ण ड्रॉबीड सिम्युलेटर असेंबली माउंट केली आहे. इंस्ट्रॉन टेन्साइल टेस्टिंग मशीनच्या फ्रेममध्ये स्टील टेबलवर आणि ड्रॉबीड सिम्युलेटरमध्ये ॲडजस्टेबल ड्युअल-बीड इन्सर्ट बसवले जातात.
प्रयोगादरम्यान, ड्रॉबीडवर शीट ओढताना ड्रॉबीडच्या वरच्या आणि खालच्या भागांमधील अंतर सातत्य ठेवण्यासाठी 34.2 kN ची स्थिर क्लॅम्पिंग फोर्स लागू केली गेली. ड्रॉबीडच्या वरच्या आणि खालच्या भागांमधील अंतर नेहमीच जास्त असते. शीटच्या जाडीपेक्षा, आणि शिम सेटद्वारे समायोजित केले जाते.
चाचणी प्रक्रिया मागील लेखात वर्णन केलेल्या मोनोट्यूनेबल बीड चाचणी प्रमाणेच आहे. ब्लेडमधील इच्छित अंतर तयार करण्यासाठी कॅलिब्रेटेड स्पेसर वापरा आणि अंतराची अचूकता तपासण्यासाठी फीलर गेज वापरा. ​​तन्यचा वरचा क्लॅम्प चाचणी उपकरण शीटच्या वरच्या टोकाला क्लॅम्प करते, तर पट्टीच्या खालच्या टोकाला इन्सर्ट दरम्यान क्लॅम्प केले जाते.
ड्रॉबीड प्रयोगांचे संख्यात्मक मॉडेल ऑटोफॉर्म सॉफ्टवेअर वापरून विकसित केले गेले. प्रोग्राम फॉर्मिंग ऑपरेशन्सचे अनुकरण करण्यासाठी एक अंतर्निहित एकीकरण पद्धत वापरतो, ज्यामुळे गणना वेळेवर लक्षणीय परिणाम न करता सिम्युलेशन मॉडेलमध्ये सहज बदल करता येतो. ही प्रक्रिया मोल्ड ट्रायआउट सुलभ करते आणि प्रायोगिक परिणामांशी चांगले संबंध दर्शवते. तपशील संख्यात्मक मॉडेल मागील लेखात प्रदान केले आहेत.
काढलेल्या मणी प्रणालीच्या कार्यक्षमतेवर मध्यभागी मणी प्रवेशाचा परिणाम निश्चित करण्यासाठी प्रयोग केले गेले. चाचणी नमुन्याच्या जाडीच्या 10% वर घाला आणि लॅथमधील अंतर राखताना 6 मिमी, 10 मिमी, 13 मिमी केंद्र पास प्रवेश आणि केंद्र पास नाही. सातत्यपूर्ण परिणाम सुनिश्चित करण्यासाठी प्रत्येक भौमितिक कॉन्फिगरेशनसाठी तीन चाचण्या केल्या गेल्या.
आकृती 3 0.33% (20 N) च्या सरासरी मानक विचलनासह, तीन नमुन्यांमध्ये 6 मिमी मणी प्रवेशासाठी प्रायोगिक परिणामांची पुनरावृत्तीक्षमता दर्शवते.
आकृती 1. हायब्रीड पुल बीड डिझाइनमध्ये, मणीच्या समायोज्य प्रवेशामुळे जास्त संयम मिळतो. मणी मागे घेतल्याने या पुल बीडचे रूपांतर पारंपारिक सिंगल बीड कॉन्फिगरेशनमध्ये होते.
आकृती 4 प्रायोगिक परिणामांची (केंद्रातील मणी आणि 6, 10 आणि 13 मिमी प्रवेश नाही) सिम्युलेशन परिणामांशी तुलना करते. प्रत्येक प्रायोगिक वक्र तीन प्रयोगांचा मध्य दर्शवतो. चाचणी आणि सिम्युलेशन परिणामांमध्ये चांगला संबंध असल्याचे दिसून येते. , सुमारे ±1.8% च्या निकालांमध्ये सरासरी फरक आहे. चाचणी परिणाम स्पष्टपणे दर्शवतात की वाढत्या मण्यांच्या प्रवेशामुळे बंधनकारक शक्ती वाढते.
याव्यतिरिक्त, 6 मिमीच्या मध्यवर्ती मणीच्या उंचीसह ॲल्युमिनियम AA6014-T4 च्या दुहेरी-मणीच्या कॉन्फिगरेशनसाठी संयम शक्तीवरील अंतराच्या प्रभावाचे विश्लेषण केले गेले. प्रयोगांचा हा संच 5%, 10%, 15% अंतरासाठी केला गेला. आणि नमुन्याच्या जाडीच्या 20%. इन्सर्टच्या फ्लँज आणि नमुन्यामध्ये अंतर राखले जाते. अंजीर 5 मधील प्रायोगिक आणि सिम्युलेशन परिणाम समान कल दर्शवतात: अंतर वाढल्याने ड्रॉबीड संयमात लक्षणीय घट होऊ शकते.
0.14 चा घर्षण गुणांक रिव्हर्स इंजिनीअरिंगद्वारे निवडला गेला. ड्रॉबीड सिस्टीमचे संख्यात्मक मॉडेल नंतर शीट आणि फ्लँजमधील 10%, 15% आणि 20% शीट मेटल जाडीच्या अंतराचा परिणाम समजून घेण्यासाठी वापरले गेले. 5 साठी % अंतर, सिम्युलेटेड आणि प्रायोगिक परिणामांमधील फरक 10.5% आहे;मोठ्या अंतरांसाठी, फरक लहान असतो. एकूणच, सिम्युलेशन आणि प्रयोगामधील ही विसंगती थ्रू-थिकनेस शीअर डिफॉर्मेशनला दिली जाऊ शकते, जी शेल फॉर्म्युलेशनमधील संख्यात्मक मॉडेलद्वारे कॅप्चर केली जाऊ शकत नाही.
मध्यवर्ती मणी (एक रुंद मणी) नसलेल्या अंतराचा बाइंडिंगवर होणारा परिणाम देखील तपासला गेला. प्रयोगांचा हा संच पत्रकाच्या जाडीच्या 5%, 10%, 15% आणि 20% अंतरासाठी देखील केला गेला. आकृती 6 ची तुलना करते. प्रायोगिक आणि सिम्युलेशन परिणाम, चांगले सहसंबंध दर्शवित आहेत.
या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की मध्यवर्ती मणीचा परिचय 2 पेक्षा जास्त घटकांद्वारे बंधनकारक शक्ती बदलण्यास सक्षम आहे. ॲल्युमिनियम AA6014-T4 बिलेटसाठी, फ्लँज अंतर उघडल्यानंतर प्रतिबंधात्मक शक्ती कमी होण्याचा कल दिसून आला. ड्रॉबीड पृष्ठभागांमधील शीट मेटल प्रवाहाचे विकसित संख्यात्मक मॉडेल प्रायोगिक परिणामांशी एकंदर चांगला संबंध दर्शविते आणि निश्चितपणे चाचणी प्रक्रिया सुलभ करू शकते.
लेखक स्टेलांटिसचे डॉ. दाजुन झोऊ यांना त्यांच्या मौल्यवान सल्ल्याबद्दल आणि प्रकल्पाच्या परिणामांबद्दल उपयुक्त चर्चेसाठी धन्यवाद देऊ इच्छितात.
स्टॅम्पिंग जर्नल हे एकमेव उद्योग जर्नल आहे जे मेटल स्टॅम्पिंग मार्केटच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी समर्पित आहे. 1989 पासून, प्रकाशन अत्याधुनिक तंत्रज्ञान, उद्योग ट्रेंड, सर्वोत्तम पद्धती आणि स्टॅम्पिंग व्यावसायिकांना त्यांचा व्यवसाय अधिक कार्यक्षमतेने चालविण्यात मदत करण्यासाठी बातम्या कव्हर करत आहे.
आता The FABRICATOR च्या डिजिटल आवृत्तीत पूर्ण प्रवेशासह, मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश.
The Tube & Pipe Journal ची डिजिटल आवृत्ती आता पूर्णपणे उपलब्ध आहे, जी मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश प्रदान करते.
स्टॅम्पिंग जर्नलच्या डिजिटल आवृत्तीमध्ये पूर्ण प्रवेशाचा आनंद घ्या, जे मेटल स्टॅम्पिंग मार्केटसाठी नवीनतम तांत्रिक प्रगती, सर्वोत्तम पद्धती आणि उद्योग बातम्या प्रदान करते.
आता The Fabricator en Español च्या डिजिटल आवृत्तीत पूर्ण प्रवेशासह, मौल्यवान उद्योग संसाधनांमध्ये सहज प्रवेश.