ईन्जिनियरिङ् परिप्रेक्ष्य: हाइब्रिड एकल मनका / दोहोरो मनका डिजाइनहरूको लागि पुल मनिका संयमको विश्लेषण

शीट मेटल स्ट्याम्पिङमा, ठूला प्यानलहरू बनाउन पाना धातुको प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्न ड्रबीडहरू मुख्य तत्व हुन्। धेरैजसो अध्ययनहरूले एकल-मोती डिजाइनमा केन्द्रित छन्, जसले सीमित बन्धन प्रदान गर्दछ;केवल केहि अध्ययनहरूले बहु पुल-मोती वा अन्य ज्यामितिहरू कभर गरेको छ। "पाना धातु रेखाचित्र सञ्चालनहरूमा वेल्ड बिड अवरोधहरू कोर्दै," नोभेम्बर/डिसेम्बर STAMPING जर्नल 2020 मा प्रकाशित एकल-मोती डिजाइनमा लेख, बाइन्डिङ केहीलाई बढाउन सकिन्छ भनेर बताउँछ। हदसम्म पुरुष मोतीको प्रवेश गहिराई बढाएर र मोतीको त्रिज्यालाई थप पोइन्ट बनाएर।
तीक्ष्ण त्रिज्याले पाना धातुको विरूपणलाई बढाउँछ किनकि यो प्रत्येक चरणमा झुकिन्छ/सीधा हुन्छ, जबकि यो ड्रबिडबाट बग्छ। सीमित लचकता भएका सामग्रीहरूका लागि, जस्तै एल्युमिनियम मिश्र र उन्नत उच्च-शक्तिको स्टीलहरू, प्रति झुकाउने विरूपण स्तरलाई कम गर्दै/ ठूला वेल्ड बीड रेडिआई प्रयोग गरेर नन-डेन्डिङ साइकलले शीट मेटल क्र्याकिङलाई रोक्न मद्दत गर्न सक्छ। यी त्रिज्यालाई तीखो बनाउनुको सट्टा झुकाउने/सीधा गर्ने चरणहरूको संख्या बढाएर संयम बढाउन सकिन्छ (चित्र 1 हेर्नुहोस्)।
यस अध्ययनको उद्देश्य हाइब्रिड सिंगल-बीड/डुअल-बीड डिजाइनको परिचय दिन र यस कन्फिगरेसनको कार्यसम्पादनलाई यसको प्राप्य बाध्यकारी बलको सन्दर्भमा विश्लेषण गर्नु थियो। प्रस्तावित दोहोरो मनका डिजाइनमा झुकाउने र सीधा गर्ने, र थप घर्षणको तीन थप अनुक्रमहरू छन्। एकल समायोज्य मोती भन्दा। यसले समान मनका प्रवेशको लागि उच्च बाध्यकारी बल वा पानाको विकृति कम गर्न मनका प्रवेश कम गर्ने क्षमताको परिणाम दिन्छ।
एल्युमिनियम AA6014-T4 नमूनाहरू केन्द्र मनका प्रवेश र टाँस्ने बीचको अन्तरले बाइन्डिङ बललाई कसरी असर गर्छ भनेर निर्धारण गर्न परीक्षण गरियो। यस अध्ययनको लागि प्रयोग गरिएको परीक्षण नमूनाहरू 51 ± 0.3 मिमी चौडा, 600 मिमी लामो, र 0.902 ± 0.003 मिमी बाक्लो थिए। 61AUS ग्राइन्डिङ आयलले पानाका नमूनाहरू र इन्सर्टहरू सफा र राम्ररी लुब्रिकेट गर्नुहोस्। D2 टुल स्टिलबाट ड्राबिड इन्सर्टहरू मेसिन बनाइन्छ र HRC 62 मा तातो उपचार गरिन्छ।
चित्र २ ले यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको ट्युनेबल डबल बिडका कम्पोनेन्टहरू देखाउँछ। अघिल्लो लेखमा छलफल गरिएको अध्ययनमा उही ड्रबीड सिम्युलेटर र हाइड्रोलिक सिलिन्डर प्रणाली प्रयोग गरिएको थियो, जसले प्रणालीको डिजाइनलाई थप विस्तारमा प्रस्तुत गर्दछ। सम्पूर्ण ड्रबीड सिम्युलेटर एसेम्बली माउन्ट गरिएको छ। इन्स्ट्रोन टेन्साइल परीक्षण मेसिनको फ्रेम भित्रको स्टिल टेबलमा, र ड्रबीड सिम्युलेटरमा समायोज्य डुअल-बीड इन्सर्टहरू माउन्ट गरिएका छन्।
प्रयोगको क्रममा, ड्रबिडको माथिल्लो र तल्लो भागहरू बीचको अन्तरलाई एकरूपमा राख्नको लागि 34.2 kN को स्थिर क्ल्याम्पिङ बल लागू गरिएको थियो जब पाना ड्रबिडमा तानिएको थियो। ड्रबीडको माथिल्लो र तल्लो भागहरू बीचको अन्तर सधैं ठूलो हुन्छ। पानाको मोटाई भन्दा, र शिम सेट द्वारा समायोजित हुन्छ।
परीक्षण प्रक्रिया अघिल्लो लेखमा वर्णन गरिएको मोनोट्युनेबल बीड परीक्षणमा प्रयोग गरिएको जस्तै हो। ब्लेडहरू बीचको इच्छित अन्तर सिर्जना गर्न क्यालिब्रेट स्पेसर प्रयोग गर्नुहोस् र ग्यापको शुद्धता प्रमाणित गर्न फिलर गेज प्रयोग गर्नुहोस्। ट्यान्साइलको माथिल्लो क्ल्याम्प परीक्षण उपकरणले पानाको माथिल्लो छेउमा क्ल्याम्प गर्दछ, जबकि पट्टीको तल्लो छेउ सम्मिलितहरू बीच क्ल्याम्प गरिएको छ।
ड्रबीड प्रयोगहरूको संख्यात्मक मोडेलहरू Autoform सफ्टवेयर प्रयोग गरेर विकास गरिएको थियो। कार्यक्रमले गणनाको समयलाई महत्त्वपूर्ण असर नगरी सिमुलेशन मोडेलको सजिलो परिमार्जन गर्न अनुमति दिँदै, गठन कार्यहरू अनुकरण गर्न एक अस्पष्ट एकीकरण विधि प्रयोग गर्दछ। यो प्रक्रियाले मोल्ड ट्राआउटलाई सरल बनाउँछ र प्रयोगात्मक परिणामहरूसँग राम्रो सम्बन्ध देखाउँछ। विवरणहरू। संख्यात्मक मोडेल को अघिल्लो लेख मा प्रदान गरिएको छ।
प्रयोगहरू कोरिएको मनका प्रणाली प्रदर्शनमा केन्द्र मनका प्रवेशको प्रभाव निर्धारण गर्न सञ्चालन गरिएको थियो। परीक्षण नमूना मोटाईको 10% मा घुसाउनुहोस् र लाथ बीचको अन्तर कायम राख्दा 6mm, 10mm, 13mm केन्द्र पास प्रवेश र कुनै केन्द्र पास छैन। लगातार परिणामहरू सुनिश्चित गर्न प्रत्येक ज्यामितीय कन्फिगरेसनको लागि तीनवटा परीक्षणहरू गरियो।
चित्र 3 ले 0.33% (20 N) को औसत मानक विचलनको साथ, तीन नमूनाहरूमा 6 mm मनका प्रवेशको लागि प्रयोगात्मक परिणामहरूको दोहोरिनेता देखाउँछ।
चित्र 1. एक हाइब्रिड पुल मनका डिजाइनमा, मोतीको समायोज्य प्रवेशले ठूलो संयम प्रदान गर्दछ। मनका फिर्ता लिँदा यो पुल मोतीलाई परम्परागत एकल मनका कन्फिगरेसनमा रूपान्तरण हुन्छ।
चित्र ४ ले सिमुलेशन नतिजाहरूसँग प्रयोगात्मक नतिजाहरू (कुनै केन्द्रको मनका र 6, 10 र 13 मिमी प्रवेश नभएको) तुलना गर्दछ। प्रत्येक प्रयोगात्मक वक्रले तीनवटा प्रयोगहरूको औसत प्रतिनिधित्व गर्दछ। यो देख्न सकिन्छ कि परीक्षण र सिमुलेशन परिणामहरू बीच राम्रो सम्बन्ध छ। , लगभग ±1.8% को नतिजाहरूमा औसत भिन्नताको साथ। परीक्षण नतिजाहरूले स्पष्ट रूपमा देखाउँछन् कि मोतीको बढ्दो प्रवेशले बाध्यकारी बलमा वृद्धि हुन्छ।
थप रूपमा, 6 mm को केन्द्र मनका उचाइको साथ एल्युमिनियम AA6014-T4 को डबल-मोला कन्फिगरेसनको लागि संयम बलमा ग्यापको प्रभावको विश्लेषण गरिएको थियो। प्रयोगहरूको यो सेट 5%, 10%, 15% को अन्तरका लागि प्रदर्शन गरिएको थियो। र नमूना मोटाईको 20%। इन्सर्टको फ्ल्यान्ज र नमूनाको बीचमा एक अन्तर कायम राखिएको छ। चित्र 5 मा प्रयोगात्मक र सिमुलेशन परिणामहरूले उही प्रवृत्ति देखाउँदछ: अन्तर बढ्दा ड्रबीड संयममा उल्लेखनीय कमी हुन सक्छ।
०.१४ को घर्षण गुणांक रिभर्स इन्जिनियरिङद्वारा छनोट गरिएको थियो। त्यसपछि 10%, 15% र 20% शीट मेटल मोटाई ग्यापहरूका लागि पाना र फ्ल्यान्ज बीचको अन्तरको प्रभाव बुझ्न ड्रबीड प्रणालीको संख्यात्मक मोडेल प्रयोग गरियो। 5 को लागि % अंतर, सिमुलेटेड र प्रयोगात्मक परिणामहरू बीचको भिन्नता 10.5% छ;ठूला ग्यापहरूको लागि, भिन्नता सानो छ। समग्रमा, सिमुलेशन र प्रयोग बीचको यो विसंगतिलाई थ्री-थिकनेस शीयर डिफोर्मेसनमा श्रेय दिन सकिन्छ, जुन शेल फॉर्म्युलेसनमा संख्यात्मक मोडेलले कब्जा गर्न सक्दैन।
बाइन्डिङमा केन्द्रीय मोती (एक चौडा मोती) बिनाको अन्तरको प्रभाव पनि अनुसन्धान गरिएको थियो। प्रयोगहरूको यो सेट पाना मोटाईको 5%, 10%, 15% र 20% को अन्तरका लागि पनि प्रदर्शन गरिएको थियो। चित्र 6 ले तुलना गर्दछ। प्रयोगात्मक र सिमुलेशन परिणामहरू, राम्रो सम्बन्ध देखाउँदै।
यस अध्ययनले प्रदर्शन गर्‍यो कि केन्द्र मोतीको परिचयले 2 भन्दा बढीको कारकद्वारा बाध्यकारी बल परिवर्तन गर्न सक्षम थियो। एल्युमिनियम AA6014-T4 बिलेटको लागि, फ्ल्यान्ज ग्याप खोल्दा अवरोध गर्ने बल घटाउने प्रवृत्ति देखियो। ड्रबीड सतहहरू बीचको पाना धातु प्रवाहको विकसित संख्यात्मक मोडेलले प्रयोगात्मक नतिजाहरूसँग समग्र राम्रो सम्बन्ध देखाउँछ र निश्चित रूपमा परीक्षण प्रक्रियालाई सजिलो बनाउन सक्छ।
लेखकहरू स्टेलान्टिसका डा. दाजुन झोउलाई उहाँको बहुमूल्य सल्लाह र परियोजना परिणामहरूको उपयोगी छलफलको लागि धन्यवाद दिन चाहन्छन्।
स्ट्याम्पिङ जर्नल मेटल स्ट्याम्पिङ बजारको आवश्यकताहरू पूरा गर्न समर्पित एक मात्र उद्योग जर्नल हो। 1989 देखि, प्रकाशनले अत्याधुनिक प्रविधिहरू, उद्योग प्रवृत्तिहरू, उत्कृष्ट अभ्यासहरू र स्ट्याम्पिङ पेशेवरहरूलाई उनीहरूको व्यवसायलाई अझ प्रभावकारी रूपमा चलाउन मद्दत गर्न समाचारहरू समावेश गर्दै आएको छ।
अब The FABRICATOR को डिजिटल संस्करणमा पूर्ण पहुँचको साथ, मूल्यवान उद्योग स्रोतहरूमा सजिलो पहुँच।
The Tube & Pipe Journal को डिजिटल संस्करण अब पूर्ण रूपमा पहुँचयोग्य छ, मूल्यवान उद्योग स्रोतहरूमा सजिलो पहुँच प्रदान गर्दै।
स्ट्याम्पिङ जर्नलको डिजिटल संस्करणमा पूर्ण पहुँचको आनन्द लिनुहोस्, जसले मेटल स्ट्याम्पिङ बजारको लागि नवीनतम प्राविधिक प्रगतिहरू, उत्कृष्ट अभ्यासहरू र उद्योग समाचारहरू प्रदान गर्दछ।
अब The Fabricator en Español को डिजिटल संस्करणमा पूर्ण पहुँचको साथ, मूल्यवान उद्योग स्रोतहरूमा सजिलो पहुँच।