У штанцању лимова, вучне перле су кључни елемент у контроли прилива лима за формирање великих панела. Већина студија се фокусирала на дизајн са једном перлом, који обезбеђује ограничено везивање;само неколико студија је покрило вишеструке вучне перле или друге геометрије.”Ограничења заваривања у операцијама извлачења лимова,” чланак о дизајну једне перле објављен у новембру/дец.СТАМПИНГ Јоурнал 2020, објашњава да се везивање може повећати на повећањем дубине продирања мушке перле и повећањем радијуса перле.
Оштрији радијус повећава деформацију лима док се савија/исправља са сваким кораком, док тече кроз вучну траку. За материјале са ограниченом дуктилношћу, као што су легуре алуминијума и напредни челици високе чврстоће, минимизира ниво деформације по савијању/ Циклус без савијања коришћењем већих полупречника шава може помоћи у спречавању пуцања лима. Уместо да ови радијуси буду оштрији, ограничење се може повећати повећањем броја корака савијања/исправљања (погледајте слику 1).
Сврха ове студије је била да се уведе хибридни дизајн једноструке/двоструке перле и анализира перформансе ове конфигурације у смислу њене достижне силе везивања. Предложени дизајн са двоструком перлом има три додатне секвенце савијања и исправљања, и више трења То резултира вишом силом везивања за исту пенетрацију перле или способношћу да се смањи продор перле како би се минимизирала деформација плоче.
Алуминијумски АА6014-Т4 узорци су тестирани да би се утврдило како пенетрација централне перле и размак између лепка утичу на силу везивања. Узорци за испитивање коришћени за ову студију били су ширине 51 ± 0,3 мм, дужине 600 мм и дебљине 0,902 ± 0,003 мм. Очистите и правилно подмажите узорке листова и уметке са 61АУС Уљем за млевење. Уметци за вучу су машински обрађени од Д2 алатног челика и термички обрађени на ХРЦ 62.
Слика 2 приказује компоненте подесивог двоструког перла коришћене у овој студији. Исти симулатор вучне перле и систем хидрауличног цилиндра коришћен је у студији о којој се расправљало у претходном чланку, у којој је детаљније представљен дизајн система. на челичном столу унутар оквира Инстрон машине за испитивање затезања, а подесиви уметци са двоструком перлом су монтирани у симулатору вучне перле.
Током експеримента, примењена је константна сила стезања од 34,2 кН да би зазор између горњег и доњег дела вучне перле био конзистентан када је лим повучен преко вучне перле. Размак између горњег и доњег дела вучне перле је увек већи од дебљине лима, а подешава се помоћу подметача.
Процедура тестирања је слична оној која се користи у моноподесивом тесту перли описаном у претходном чланку. Користите калибрирани одстојник да направите жељени размак између сечива и користите мерач да бисте проверили тачност зазора. Горња стезаљка затезања Апарат за испитивање стеже горњи крај лима, док је доњи крај траке стегнут између уметака.
Нумерички модели експеримената са вучном перлом развијени су коришћењем Аутоформ софтвера. Програм користи метод имплицитне интеграције за симулацију операција формирања, омогућавајући лаку модификацију симулационог модела без значајног утицаја на време прорачуна. Ова процедура поједностављује тестирање калупа и показује добру корелацију са експерименталним резултатима. нумеричког модела дати су у претходном чланку.
Експерименти су спроведени да би се одредио ефекат пенетрације централне перле на перформансе система извучених перли. Тестирано са пенетрацијом средишњег пролаза од 6 мм, 10 мм, 13 мм и без централног пролаза уз одржавање размака између уметка и летве на 10% дебљине испитног узорка. Извршена су три теста за сваку геометријску конфигурацију како би се осигурали конзистентни резултати.
Слика 3 приказује поновљивост експерименталних резултата за пенетрацију перле од 6 мм у три узорка, са просечном стандардном девијацијом од 0,33% (20 Н).
Слика 1. У хибридном дизајну вучне перле, подесиви продор перле пружа веће задржавање. Увлачење перле претвара ову вучну перлу у традиционалну конфигурацију једне перле.
Слика 4 упоређује експерименталне резултате (без централне перле и пенетрације од 6, 10 и 13 мм) са резултатима симулације. Свака експериментална крива представља средњу вредност три експеримента. Може се видети да постоји добра корелација између резултата теста и симулације , са просечном разликом у резултатима од око ±1,8%. Резултати теста јасно показују да повећање пенетрације зрна доводи до повећања силе везивања.
Поред тога, анализиран је ефекат зазора на силу задржавања за конфигурацију двоструке перле од алуминијума АА6014-Т4 са висином средишње перле од 6 мм. Овај сет експеримената је изведен за празнине од 5%, 10%, 15% и 20% дебљине узорка. Одржава се размак између прирубнице уметка и узорка. Експериментални и симулациони резултати на слици 5 показују исти тренд: повећање зазора може довести до значајног смањења задржавања вучне перле.
Коефицијент трења од 0,14 изабран је обрнутим инжењерингом. Нумерички модел система вучне перле је затим коришћен да би се разумео ефекат зазора између лима и прирубнице за зазоре од 10%, 15% и 20% дебљине лима. За 5 % јаза, разлика између симулираних и експерименталних резултата је 10,5%;за веће празнине, разлика је мања. Све у свему, ово неслагање између симулације и експеримента може се приписати смичућој деформацији кроз дебљину, која можда неће бити обухваћена нумеричким моделом у формулацији љуске.
Такође је истражен утицај размака без централне перле (једна широка перла) на везивање. Овај сет експеримената је такође изведен за празнине од 5%, 10%, 15% и 20% дебљине лима. Слика 6 упоређује експериментални и симулациони резултати, показујући добру корелацију.
Ова студија је показала да је увођење централне перле било у стању да промени силу везивања за фактор већи од 2. За алуминијумску гредицу АА6014-Т4, примећен је тренд смањења силе задржавања како се отвори зазор прирубнице. развијени нумерички модел струјања лима између површина вучне перле показује општу добру корелацију са експерименталним резултатима и свакако може олакшати процес тестирања.
Аутори желе да се захвале др Дајун Џоу из Стеллантиса на вредним саветима и корисној дискусији о резултатима пројекта.
СТАМПИНГ Јоурнал је једини индустријски часопис посвећен потребама тржишта штанцања метала. Од 1989. године, публикација покрива најсавременије технологије, трендове у индустрији, најбоље праксе и вести како би помогла професионалцима за штанцање да ефикасније воде свој посао.
Сада са пуним приступом дигиталном издању Тхе ФАБРИЦАТОР, лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Дигитално издање Тхе Тубе & Пипе Јоурнал је сада потпуно доступно, пружајући лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Уживајте у потпуном приступу дигиталном издању часописа СТАМПИНГ Јоурнал, које пружа најновија технолошка достигнућа, најбоље праксе и вести из индустрије за тржиште штанцања метала.
Сада са пуним приступом дигиталном издању Тхе Фабрицатор ен Еспанол, лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Време поста: 23. мај 2022