Sac metal damgalamada çeki boncukları, büyük paneller oluşturmak için sac metal akışının kontrol edilmesinde önemli bir unsurdur. Çoğu çalışma, sınırlı bağlama sağlayan tek boncuklu bir tasarıma odaklanmıştır;yalnızca birkaç çalışma çoklu çekme boncuklarını veya diğer geometrileri kapsamıştır. Kasım/Aralık STAMPING Dergisi 2020'de yayınlanan tek boncuk tasarımı üzerine bir makale, "Sac Levha Çizim İşlemlerinde Kaynak Boncuk Kısıtlamalarının Çizilmesi", bağlamanın bazı geometrilere artırılabileceğini açıklıyor Erkek boncuğun nüfuz derinliğini artırarak ve boncuğun yarıçapını daha sivri hale getirerek bu kapsamı genişletebilirsiniz.
Daha keskin yarıçap, çekme kordonu boyunca akarken her adımda bükülürken/düzeltilirken metal levhanın deformasyonunu artırır. Alüminyum alaşımları ve gelişmiş yüksek mukavemetli çelikler gibi sınırlı sünekliğe sahip malzemeler için, bükme/düzleşme başına deformasyon seviyesini en aza indirir. Daha büyük kaynak dikişi yarıçapları kullanılarak bükülmeyen çevrim, sac metal çatlamasını önlemeye yardımcı olabilir. Bu yarıçapları daha keskin hale getirmek yerine, bükme/düzleştirme adımlarının sayısı arttırılarak kısıtlama artırılabilir (bkz. Şekil 1).
Bu çalışmanın amacı, hibrit tek boncuklu/çift boncuklu tasarımını tanıtmak ve bu konfigürasyonun performansını, ulaşılabilir bağlama kuvveti açısından analiz etmekti. Önerilen çift boncuklu tasarım, üç ek bükme ve düzleştirme dizisine ve daha fazla sürtünmeye sahiptir. Bu, aynı boncuk nüfuziyeti için daha yüksek bir bağlama kuvveti veya tabaka deformasyonunu en aza indirmek için boncuk nüfuzunu azaltma yeteneği ile sonuçlanır.
Alüminyum AA6014-T4 numuneleri, merkez boncuk penetrasyonunun ve yapıştırıcı arasındaki boşluğun bağlama kuvvetini nasıl etkilediğini belirlemek için test edildi. Bu çalışma için kullanılan test numuneleri 51 ± 0,3 mm genişliğinde, 600 mm uzunluğunda ve 0,902 ± 0,003 mm kalınlığındaydı. Sac numunelerini ve ek parçalarını 61AUS Taşlama Yağı ile temizleyin ve uygun şekilde yağlayın. Çeki demiri uçları D2 takım çeliğinden işlenir ve HRC 62'ye göre ısıl işleme tabi tutulur.
Şekil 2, bu çalışmada kullanılan ayarlanabilir çift kordonun bileşenlerini göstermektedir. Sistem tasarımını daha ayrıntılı olarak sunan önceki makalede ele alınan çalışmada aynı çeki kordonu simülatörü ve hidrolik silindir sistemi kullanılmıştır. Çeki kordonu simülatörü düzeneğinin tamamı monte edilmiştir. Instron çekme testi makinesinin çerçevesi içindeki çelik bir masa üzerinde ayarlanabilir çift kordonlu ekler çeki kordonu simülatörüne monte edilmiştir.
Deney sırasında, ıskota çeki kordonu üzerine çekildiğinde çeki kordonunun üst ve alt kısımları arasındaki boşluğu tutarlı tutmak için 34,2 kN'lik sabit bir sıkma kuvveti uygulandı. Çeki kordonunun üst ve alt kısımları arasındaki boşluk her zaman daha büyüktür sacın kalınlığından daha fazladır ve bir ayar pulu ile ayarlanır.
Test prosedürü, önceki makalede açıklanan tek ayarlanabilir boncuk testinde kullanılana benzer. Bıçaklar arasında istenen boşluğu oluşturmak için kalibre edilmiş bir ara parçası kullanın ve boşluğun doğruluğunu doğrulamak için bir kalınlık mastarı kullanın. Gerilmenin üst kelepçesi test aparatı, levhanın üst ucunu sıkıştırırken, şeridin alt ucu, ara parçalar arasına sıkıştırılır.
Çekici boncuk deneylerinin sayısal modelleri, Autoform yazılımı kullanılarak geliştirilmiştir. Program, şekillendirme işlemlerini simüle etmek için örtülü bir entegrasyon yöntemi kullanır ve hesaplama süresini önemli ölçüde etkilemeden simülasyon modelinin kolayca değiştirilmesine olanak tanır. Bu prosedür, kalıp denemesini basitleştirir ve deneysel sonuçlarla iyi bir korelasyon gösterir.Detaylar Sayısal modelin özellikleri önceki makalede verilmiştir.
Merkez boncuk penetrasyonunun çekilmiş boncuk sistemi performansı üzerindeki etkisini belirlemek için deneyler yapıldı. 6 mm, 10 mm, 13 mm merkez geçişli penetrasyonla ve merkez geçişsiz olarak test edilirken kesici uç ile çıta arasındaki boşluk test numunesi kalınlığının %10'unda tutuldu. Tutarlı sonuçlar sağlamak amacıyla her geometrik konfigürasyon için üç test yapıldı.
Şekil 3, üç numunede 6 mm'lik boncuk penetrasyonu için deney sonuçlarının tekrarlanabilirliğini, ortalama %0,33'lük (20 N) standart sapmayla göstermektedir.
Şekil 1. Hibrit çekme kordon tasarımında, kordonun ayarlanabilir nüfuzu daha fazla kısıtlama sağlar. Kordonun geri çekilmesi, bu çekme kordonunu geleneksel tek kordon konfigürasyonuna dönüştürür.
Şekil 4'te deney sonuçları (merkez boncuk yok ve 6, 10 ve 13 mm penetrasyon) simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır. Her bir deneysel eğri, üç deneyin ortalamasını temsil etmektedir. Test ve simülasyon sonuçları arasında iyi bir korelasyon olduğu görülebilir. , sonuçlarda yaklaşık ±%1,8'lik bir ortalama fark vardır. Test sonuçları, artan boncuk nüfuzunun bağlama kuvvetinde bir artışa yol açtığını açıkça göstermektedir.
Ek olarak, boşluğun sınırlama kuvveti üzerindeki etkisi, 6 mm merkez boncuk yüksekliğine sahip alüminyum AA6014-T4'ün çift boncuk konfigürasyonu için analiz edildi. Bu deney seti %5, %10, %15 boşluklar için gerçekleştirildi. ve numune kalınlığının %20'si. Ek parçanın flanşı ile numune arasında bir boşluk korunur. Şekil 5'teki deney ve simülasyon sonuçları aynı eğilimi gösterir: boşluğun arttırılması çeki kordonu tutuculuğunda önemli bir azalmaya yol açabilir.
Sürtünme katsayısı 0,14 olarak tersine mühendislikle seçilmiştir. Daha sonra %10, %15 ve %20 sac kalınlığı boşlukları için sac ile flanş arasındaki boşluğun etkisini anlamak amacıyla çeki demiri sisteminin sayısal bir modeli kullanılmıştır. % boşluk, simüle edilmiş ve deneysel sonuçlar arasındaki fark %10,5'tir;daha büyük boşluklar için fark daha küçüktür. Genel olarak, simülasyon ve deney arasındaki bu tutarsızlık, kabuk formülasyonundaki sayısal model tarafından yakalanamayan kalınlık boyunca kayma deformasyonuna atfedilebilir.
Merkezi kordonsuz bir boşluğun (bir geniş kordon) bağlanma üzerindeki etkisi de araştırıldı. Bu deney seti aynı zamanda levha kalınlığının %5, %10, %15 ve %20'lik boşlukları için de gerçekleştirildi. Deneysel ve simülasyon sonuçları iyi bir korelasyon gösteriyor.
Bu çalışma, bir merkez kordonun eklenmesinin bağlama kuvvetini 2'den fazla kat değiştirebildiğini göstermiştir. Alüminyum AA6014-T4 kütük için, flanş boşluğu açıldıkça sınırlama kuvvetini azaltma eğilimi gözlemlendi. Çeki demiri yüzeyleri arasındaki metal levha akışının geliştirilmiş sayısal modeli, deneysel sonuçlarla genel olarak iyi bir korelasyon gösterir ve kesinlikle deneme sürecini kolaylaştırabilir.
Yazarlar, proje sonuçlarına ilişkin değerli tavsiyeleri ve yararlı tartışmaları için Stellantis'ten Dr. Dajun Zhou'ya teşekkür eder.
STAMPING Journal, metal damgalama pazarının ihtiyaçlarını karşılamaya adanmış tek endüstri dergisidir. Yayın, 1989'dan beri damgalama profesyonellerinin işlerini daha verimli bir şekilde yürütmelerine yardımcı olmak için en son teknolojileri, endüstri trendlerini, en iyi uygulamaları ve haberleri kapsamaktadır.
Artık FABRICATOR'un dijital sürümüne tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolay erişim.
The Tube & Pipe Journal'ın dijital baskısı artık tamamen erişilebilir durumda ve değerli sektör kaynaklarına kolay erişim sağlıyor.
Metal damgalama pazarına yönelik en son teknolojik gelişmeleri, en iyi uygulamaları ve sektör haberlerini sunan STAMPING Journal'ın dijital sürümüne tam erişimin keyfini çıkarın.
Artık The Fabricator en Español'un dijital sürümüne tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolay erişim.
Gönderim zamanı: Mayıs-23-2022