בשנים האחרונות, חלקי רכב עשויים יותר ויותר מסגסוגת אלומיניום, פלדה בדרגה גבוהה וחזקה במיוחד, בעלות תכונות מבניות מצוינות ומאפיינים קלים. עם זאת, בהשוואה לפלדות נמוכות פחמן בשימוש נפוץ, יכולת הצורה של חומרים אלה מוגבלת יותר.

בעת העיצוב מתכת תהליכי שרטוט לעיצוב קוביות מכוניות, חייב להיות להם מידע מדויק על חלוקת כוחות הריסון, אשר מסופק בדרך כלל על ידי סדרה של חרוזי ציור המסודרים לאורך השוליים של חלל התבנית. חרוז משיכה הפך לשיטה היעילה ביותר לספק כוח קשירה, שיכול לשלוף חלקים בצורת מורכבות מהיריעה ללא קמטים וסדקים.

כוח הקשירה שמייצר חרוז המשיכה הוא תוצאה של כיפוף/כיפוף של הסדין תחת מידה מסוימת של מתיחה וחיכוך. כאשר משתמשים בחרוזים מתוחים, כוח ההדבקה הנדרש להשגת כוח הכריכה הדרוש נמוך משמעותית.

על פי נתוני הניסוי של H. Nine, כוח ההידוק הוא כ-80% עד 90% מכוח הקישור של החרוזים הקבועים. עבור דבקים שטוחים, כאשר כוח הקשירה נוצר רק על ידי חיכוך, כוח ההדבקה צריך להיות גדול פי חמישה עד שבעה בהתאם למקדם החיכוך (COF). אם אין חרוז משיכה, נדרש גודל לחיצה גדול יותר כדי לספק כוח קשירה מספיק.

חוקרים ממרכז אוניברסיטת אוקלנד לייצור וחומרים מתקדמים (CAMM) ניתחו כיצד להתאים את כוח הקישור על ידי שינוי כוח החדירה של החרוזים המגנטיים. השילוב של עבודה ניסיונית וסימולציה מספרית מוכיח שניתן להשתמש בתוכנת סימולציה מסחרית כדי לחזות את ההתאמה של זרימת החומר הנדרשת ב- הַטבָּעָה לָמוּת. כוח הקישור שנמדד בניסוי יכול לעזור לקבוע את חדירת הריתוך הנדרשת בתכנון התבנית כדי להשיג את כוח הקישור של ריתוך הקו שהוקצה בהדמיה.

מתודולוגיה ניסויית

סימולטור החרוזים המשמשים במחקר ניסיוני זה בנוי על בסיס הרעיון של תבנית שרטוט מתכת: מתכת המתכת זורמת בין החלקים הקמורים והקעורים של החרוז במרווח מסוים, כך שהפח זורם אל הגלגול מחוץ לאזור (ראה איור 1). במחקר זה, הרדיוס של החרוזים הזכריים והנקביים הוא 4 מ"מ. הרוחב הוא 9 מ"מ ו-13 מ"מ בהתאמה. הפער מותאם על ידי בלוק אקולייזר, הכולל סט של שקעי כיול המפרידים בין האוגן של הכלי. הגליל ההידראולי מהדק את חלקי הסימולטור יחד. סימולטור החרוזים בנוי על מערכת בסיס תבנית קשיחה עם כוח הידוק של 34.2kN.

החוקרים משתמשים בשלבי הניסוי הבאים:

1. התקן את סימולטור החרוזים בתוך מסגרת מתיחה של 50 קילו-ניין, ומשקל הכלי נתמך על ידי שולחן פלדה המוברג ללוח התחתונה של מסגרת המתיחה.

2. התקן את מוסיף צלעות המתח לתוך סימולטור צלעות המתח, והשיג את מרווח היעד וכוח חדירת צלעות הדחיסה דרך אטם הכיול.

3. בדקו את הרווח בין הלהבים בעזרת מד מישוש.

4. שימון חתיכה של לוח מסגסוגת אלומיניום 6111-T4 בעובי של 0.9 מ"מ ורוחב של 50.8 מ"מ, מהדקים את הקצה העליון עם המהדק העליון של מכונת בדיקת המתיחה, ומהדקים את הקצה התחתון בין תוספות החרוזים עם א. צילינדר הידראולי להשאיר מספיק חומר למשיכה דרך החרוזים.

5. משוך את מדגם 130 מ"מ דרך חרוז המשיכה במהירות של 200 מ"מ לדקה.

שיטת סימולציה מספרית

באמצעות תוכנת סימולציה, החוקרים פיתחו מודל מספרי של זרימת גיליון דרך חרוזים. ההשוואה בין תוצאות מספריות וניסוי מראה שניתן להשתמש במודל הסימולציה המכויל כדי להנחות את התהליך הניסיוני של קישור הגיאומטריה של חרוזים מושכים עם פיצול, קימוט וקפיצה.

עיוות החומר בחרוז המתוח מדומה בשני שלבים:

1. הדמיית עיוות רצועה בעת כיבוי החרוזים המגנטיים.

2. הדמיית תהליך זרימת החומר דרך החרוזים.

בדגם, לאחר יצירת חגורת הפלדה על ידי מתיחה של חרוזים בשלב 1, בשלב 2, אותם חרוזי מתיחה נעים שמאלה בכיוון האופקי, בעוד הצלחת מוגבלת מצד אחד. תוצאת הכוח במישור משמשת להערכת כוח הריסון המתאים בצד המרוסן של הרצועה.

תוצאות ניסוי וסימולציה מספרית

המחקר הניסיוני בוצע עם הוספת חרוזי מתיחה מתכווננת. ניתן לשנות את התקדמות החרוז והפער בין אוגני החלקים הקמורים והקעורים של הכלי באופן עצמאי. החרוז הקמור עשוי כתוספת נפרדת, ומיקומו מותאם על ידי הסט הראשון של shims; הרווח בין האוגנים של תוספת חרוזים מותאם על ידי קבוצת השבבים השנייה הפועלת יחד עם בלוק האיזון.

כאשר חדירת חרוזים קמורים שונים והרווח בין אוגני החרוז הקמור והחרוז הקעור הוא 0.99 מ"מ (פער עובי הפח בין הפלטה לתוספת הוא 10%), תוצאה של כוח הריסון של המשיכה חרוז מראה שכוח הריסון יכול להשתנות בכרבע. זה מספק למעצבי תבניות גמישות מספקת לביצוע ניסויי תבניות וירטואליים ולהשיג את חלוקת כוח הקשירה הנדרשת סביב היקף הריק על ידי בחירת כוח חדירת הריתוך המתאים. כאשר עומק החדירה של החרוזים המגנטיים קטן, ייתכן שהחומר לא יתאים לחלוטין לצורת החרוזים המגנטיים, וזווית העטיפה של כוח החיכוך על כוח הקשירה משתנה באופן משמעותי עם עומק החדירה של החרוזים המגנטיים. לכן, יש צורך לנתח כל גיאומטריית ריתוך.

הסימולציה המספרית של התוכנה שואפת להגדיר את ה-COF המקשר את כוח הקישור המספרי לערך הניסוי שלו. התוצאות מראות ש-0.14 מספק את המתאם הטוב ביותר עבור כל עומקי החדירה. מוצגות תוצאות הניסוי והסימולציה של עומקי חדירה שונים של חרוזים מגנטיים מ-1 מ"מ עד 10 מ"מ.

לחץ המגע משתנה במיקומים שונים על פני החרוז. השיאים החיוביים והשליליים מציינים אם מופעל לחץ על חרוז האם או על החרוז הזכרי. חלוקת הלחץ תלויה בגיאומטריה של החרוזים המגנטיים ולכן אינה אחידה.

לסיכום

מחקר ניסיוני וסימולציה מספרית מראים שעל ידי התאמת כוח החדירה של החרוז, ניתן לשנות באופן משמעותי את כוח הריסון של החרוז הנמשך. התוצאות מראות שאם ה-COF נבחר על סמך המתאם עם נתוני הניסוי, ניתן להשתמש בהצלחה בסימולציה המספרית לתכנון התפלגות כוחות אילוצים.

סט פשוט של בדיקות המתבצע עם כלי לציור חרוזים יכול לשמש כמעבר בין בחירת כוח הקישור הדרוש לעיצוב התבנית.

ניסויים אלה ומחקרים מספריים מראים שיטה פשוטה להגדיר את ה-COF באזור הרדיוס הקטן של תבנית ההטבעה עם חיכוך משמעותי.

קישור למאמר זה: כיצד לנתח את הכוח המחייב של שרטוט חוט בפעולת שרטוט חוטי גיליון?

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

מתכת, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, הדפסת 3D, דיוק עיבוד CNC שירותים לציוד כבד, בנייה, חקלאות ותעשיות הידראוליות. מתאים לפלסטיק ונדיר עיבוד סגסוגות. זה יכול להפוך חלקים בקוטר של עד 15.7 אינץ'. תהליכים כוללים עיבוד שבבי שוויצרי,שפשוף, חריטה, כרסום, משעמם והשחלה. הוא מספק גם ליטוש מתכת, צביעה, שחיקה משטח ו פיר שירותי יישור. טווח הייצור הוא עד 50,000 חתיכות. מתאים לבורג, צימוד, מֵסַב, משאבה, ציודבית קופסה, מייבש תוף והזנה סיבובית שסתום applications.PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצור איתנו קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.