Sa sheet metal stamping, drawbeads ay isang mahalagang elemento sa pagkontrol sa pag-agos ng sheet metal upang bumuo ng malalaking panel. Karamihan sa mga pag-aaral ay nakatuon sa isang solong-bead na disenyo, na nagbibigay ng limitadong pagbubuklod;iilan lamang sa mga pag-aaral ang sumaklaw sa maramihang mga pull-bead o iba pang geometries."Drawing Weld Bead Constraints in Sheet Metal Drawing Operations," isang artikulo sa single-bead na disenyo na inilathala noong Nob/Dis.STAMPING Journal 2020, ay nagpapaliwanag na ang pagbubuklod ay maaaring tumaas sa ilang lawak sa pamamagitan ng pagtaas ng lalim ng pagtagos ng butil ng lalaki at paggawang mas matulis ang radius ng butil.
Ang mas matalas na radius ay nagpapataas ng deformation ng sheet metal habang ito ay yumuyuko/nagtutuwid sa bawat hakbang, habang ito ay dumadaloy sa drawbead. Para sa mga materyales na may limitadong ductility, tulad ng aluminum alloys at advanced high-strength steels, na pinapaliit ang antas ng deformation sa bawat bending/ Ang non-bending cycle sa pamamagitan ng paggamit ng mas malaking weld bead radii ay maaaring makatulong na maiwasan ang pag-crack ng sheet metal. Sa halip na gawing mas matalas ang radii na ito, maaaring dagdagan ang pagpigil sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga hakbang sa pagyuko/pagtuwid (tingnan ang Larawan 1).
Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang ipakilala ang isang hybrid na single-bead/dual-bead na disenyo at pag-aralan ang pagganap ng pagsasaayos na ito sa mga tuntunin ng matamo nitong puwersang nagbubuklod. kaysa sa isang adjustable na butil. Nagreresulta ito sa isang mas mataas na puwersa ng pagbubuklod para sa parehong pagpasok ng butil o ang kakayahang bawasan ang pagpasok ng butil upang mabawasan ang deformation ng sheet.
Ang mga ispesimen ng aluminyo AA6014-T4 ay sinubukan upang matukoy kung paano nakakaapekto ang pagpasok ng center bead at ang agwat sa pagitan ng adhesive sa puwersa ng pagkakatali. Linisin at wastong lubricate ang mga sample at insert ng sheet na may 61AUS Grinding Oil. Ang mga Drawbead insert ay ginagawa mula sa D2 tool steel at pinainit sa HRC 62.
Ipinapakita ng Figure 2 ang mga bahagi ng tunable double bead na ginamit sa pag-aaral na ito. Ang parehong drawbead simulator at hydraulic cylinder system ay ginamit sa pag-aaral na tinalakay sa nakaraang artikulo, na nagpapakita ng disenyo ng system nang mas detalyado. Ang buong drawbead simulator assembly ay naka-mount sa isang steel table sa loob ng frame ng Instron tensile testing machine, at ang adjustable na dual-bead insert ay naka-mount sa drawbead simulator.
Sa panahon ng eksperimento, inilapat ang patuloy na puwersa ng pag-clamping na 34.2 kN upang panatilihing pare-pareho ang agwat sa pagitan ng itaas at ibabang bahagi ng drawbead kapag hinila ang sheet sa ibabaw ng drawbead. Ang agwat sa pagitan ng itaas at ibabang bahagi ng drawbead ay palaging mas malaki kaysa sa kapal ng sheet, at inaayos ng isang shim set.
Ang pamamaraan ng pagsubok ay katulad ng ginamit sa monotunable bead test na inilarawan sa nakaraang artikulo. Gumamit ng isang naka-calibrate na spacer upang gawin ang nais na puwang sa pagitan ng mga blades at gumamit ng feeler gauge upang i-verify ang katumpakan ng gap. Ang itaas na clamp ng tensile Ang testing apparatus ay nag-clamp sa itaas na dulo ng sheet, habang ang ibabang dulo ng strip ay naka-clamp sa pagitan ng mga pagsingit.
Ang mga numerical na modelo ng mga eksperimento sa drawbead ay binuo gamit ang Autoform software. Gumagamit ang program ng isang implicit na paraan ng pagsasama upang gayahin ang pagbuo ng mga operasyon, na nagbibigay-daan sa madaling pagbabago ng modelo ng simulation nang hindi gaanong naaapektuhan ang oras ng pag-compute. Pinapasimple ng pamamaraang ito ang pagsubok ng amag at nagpapakita ng magandang ugnayan sa mga resultang pang-eksperimento. Mga Detalye ng numerical na modelo ay ibinigay sa nakaraang artikulo.
Ang mga eksperimento ay isinagawa upang matukoy ang epekto ng center bead penetration sa iginuhit na bead system performance. Sinubukan gamit ang 6mm, 10mm, 13mm center pass penetration at walang center pass habang pinapanatili ang agwat sa pagitan ng insert at ang lath sa 10% ng kapal ng test specimen. Tatlong pagsubok ang isinagawa para sa bawat geometric na pagsasaayos upang matiyak ang pare-parehong mga resulta.
Ipinapakita ng Figure 3 ang repeatability ng mga eksperimentong resulta para sa 6 mm bead penetration sa tatlong specimens, na may average na standard deviation na 0.33% (20 N).
Figure 1. Sa isang hybrid na pull bead na disenyo, ang adjustable penetration ng bead ay nagbibigay ng higit na pagpigil. Ang pag-retract sa bead ay na-convert ang pull bead na ito sa isang tradisyonal na single bead configuration.
Inihahambing ng Figure 4 ang mga eksperimentong resulta (walang center bead at 6, 10 at 13 mm penetration) sa mga resulta ng simulation. Ang bawat experimental curve ay kumakatawan sa mean ng tatlong eksperimento. Makikita na mayroong magandang ugnayan sa pagitan ng mga resulta ng pagsubok at simulation , na may average na pagkakaiba sa mga resulta na humigit-kumulang ±1.8%.Ang mga resulta ng pagsubok ay malinaw na nagpapakita na ang pagtaas ng pagpasok ng butil ay humahantong sa pagtaas ng puwersang nagbubuklod.
Bilang karagdagan, ang epekto ng gap sa restraint force ay nasuri para sa double-bead configuration ng aluminum AA6014-T4 na may taas na bead center na 6 mm. Ang hanay ng mga eksperimento na ito ay isinagawa para sa mga gaps na 5%, 10%, 15% at 20% ng kapal ng ispesimen. Ang isang puwang ay pinananatili sa pagitan ng flange ng insert at ng ispesimen. Ang mga resulta ng eksperimental at simulation sa Fig. 5 ay nagpapakita ng parehong trend: ang pagtaas ng puwang ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbawas sa pagpigil sa drawbead.
Ang friction coefficient na 0.14 ay pinili ng reverse engineering. Ang isang numerical na modelo ng drawbead system ay ginamit noon upang maunawaan ang epekto ng gap sa pagitan ng sheet at flange para sa 10%, 15% at 20% sheet metal thickness gaps. Para sa isang 5 % gap, ang pagkakaiba sa pagitan ng kunwa at pang-eksperimentong resulta ay 10.5%;para sa mas malalaking gaps, mas maliit ang pagkakaiba. Sa pangkalahatan, ang pagkakaibang ito sa pagitan ng simulation at eksperimento ay maaaring maiugnay sa through-thickness shear deformation, na maaaring hindi makuha ng numerical model sa shell formulation.
Inimbestigahan din ang epekto ng isang puwang na walang gitnang butil (isang malawak na butil) sa pagbubuklod. Ang hanay ng mga eksperimento na ito ay isinagawa din para sa mga puwang na 5%, 10%, 15% at 20% ng kapal ng sheet. Inihahambing ng Figure 6 ang mga resulta ng eksperimental at simulation, na nagpapakita ng magandang ugnayan.
Ipinakita ng pag-aaral na ito na ang pagpapakilala ng isang center bead ay nakapagpabago ng puwersang nagbubuklod sa pamamagitan ng isang kadahilanan na higit sa 2. Para sa aluminum AA6014-T4 billet, isang trend ang naobserbahan upang bawasan ang puwersa ng pagpigil habang ang flange gap ay binuksan. Ang ang nabuong numerical na modelo ng daloy ng sheet metal sa pagitan ng mga ibabaw ng drawbead ay nagpapakita ng pangkalahatang magandang ugnayan sa mga resultang pang-eksperimento at tiyak na mapapadali ang proseso ng pagsubok.
Nais pasalamatan ng mga may-akda si Dr. Dajun Zhou ng Stellantis para sa kanyang mahalagang payo at kapaki-pakinabang na pagtalakay sa mga resulta ng proyekto.
Ang STAMPING Journal ay ang tanging journal sa industriya na nakatuon sa paghahatid ng mga pangangailangan ng metal stamping market. Mula noong 1989, ang publikasyon ay sumasaklaw sa mga makabagong teknolohiya, uso sa industriya, pinakamahusay na kasanayan at balita upang matulungan ang mga propesyonal sa stamping na patakbuhin ang kanilang negosyo nang mas mahusay.
Ngayon na may ganap na access sa digital na edisyon ng The FABRICATOR, madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ang digital na edisyon ng The Tube & Pipe Journal ay ganap nang naa-access, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Tangkilikin ang ganap na access sa digital na edisyon ng STAMPING Journal, na nagbibigay ng mga pinakabagong teknolohikal na pagsulong, pinakamahuhusay na kagawian at balita sa industriya para sa metal stamping market.
Ngayon na may ganap na access sa digital na edisyon ng The Fabricator en Español, madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Oras ng post: Mayo-23-2022