Làm thế nào để phân tích lực liên kết của kéo dây trong thao tác kéo dây kim loại tấm?
Trong những năm gần đây, các bộ phận của ô tô ngày càng được làm bằng hợp kim nhôm, thép cao cấp và siêu bền, có đặc tính cấu trúc tuyệt vời và đặc tính nhẹ. Tuy nhiên, so với thép cacbon thấp thường được sử dụng, khả năng định hình của những vật liệu này bị hạn chế hơn.
Khi thiết kế tấm kim loại Trong quá trình vẽ thiết kế khuôn ô tô, họ phải có thông tin chính xác về sự phân bổ lực cản, thông tin này thường được cung cấp bởi một loạt các hạt vẽ được bố trí dọc theo chu vi của khoang khuôn. Hạt kéo đã trở thành phương pháp hiệu quả nhất để cung cấp lực liên kết, có thể kéo các bộ phận có hình dạng phức tạp ra khỏi tấm mà không bị nhăn và nứt.
Lực liên kết do hạt kéo tạo ra là kết quả của việc uốn/uốn tấm dưới một mức độ kéo căng và ma sát nhất định. Khi sử dụng hạt kéo dài, lực dính cần thiết để đạt được lực liên kết cần thiết sẽ thấp hơn đáng kể.
Theo số liệu thực nghiệm của H. Nine, lực kẹp bằng khoảng 80% đến 90% lực liên kết của các hạt cố định. Đối với keo phẳng, khi lực liên kết chỉ được tạo ra bởi ma sát thì lực dính cần phải lớn hơn từ XNUMX đến XNUMX lần tùy theo hệ số ma sát (COF). Nếu không có hạt kéo thì cần phải có kích thước ép lớn hơn để cung cấp đủ lực liên kết.
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Sản xuất và Vật liệu Tiên tiến (CAMM) của Đại học Auckland đã phân tích cách điều chỉnh lực liên kết bằng cách thay đổi lực xuyên thấu của hạt từ tính. Sự kết hợp giữa công việc thực nghiệm và mô phỏng số chứng minh rằng phần mềm mô phỏng thương mại có thể được sử dụng để dự đoán việc điều chỉnh dòng nguyên liệu cần thiết trong dập chết. Lực liên kết được đo bằng thực nghiệm có thể giúp xác định độ xuyên thấu của mối hàn cần thiết trong thiết kế khuôn để đạt được lực liên kết đường hàn được chỉ định trong mô phỏng.
Phương pháp thực nghiệm
Bộ mô phỏng hạt kéo được sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm này được xây dựng dựa trên khái niệm về khuôn kéo kim loại tấm: kim loại tấm chảy giữa phần lồi và phần lõm của hạt kéo với một khe hở nhất định, sao cho kim loại tấm chảy ra ngoài khu vực cán (xem Hình 1). Trong nghiên cứu này, bán kính của hạt đực và hạt cái là 4 mm. Chiều rộng lần lượt là 9 mm và 13 mm. Khe hở được điều chỉnh bằng khối cân bằng, bao gồm một bộ miếng chêm hiệu chỉnh để tách mặt bích của dụng cụ. Xi lanh thủy lực kẹp các bộ phận của bộ mô phỏng lại với nhau. Bộ mô phỏng tạo hạt được xây dựng trên hệ thống đế khuôn cứng với lực kẹp 34.2kN.
Các nhà nghiên cứu sử dụng các bước thử nghiệm sau:
1. Lắp đặt bộ mô phỏng hạt kéo vào khung kéo 50 kN và trọng lượng của dụng cụ được đỡ bởi một bàn thép được bắt vít vào tấm dưới của khung kéo.
2. Lắp miếng chèn sườn căng vào bộ mô phỏng sườn căng và đạt được độ hở mục tiêu và lực xuyên qua sườn nén thông qua miếng đệm hiệu chuẩn.
3. Kiểm tra khe hở giữa các lưỡi dao bằng thước lá.
4. Bôi trơn một miếng tấm hợp kim nhôm 6111-T4 có độ dày 0.9 mm và chiều rộng 50.8 mm, kẹp đầu trên bằng kẹp trên của máy thử độ bền kéo và kẹp đầu dưới giữa các hạt dao bằng một xi lanh thủy lực Để lại đủ vật liệu để kéo qua các hạt.
5. Kéo mẫu 130 mm qua hạt kéo với tốc độ 200 mm/phút.
Phương pháp mô phỏng số
Bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình số về dòng chảy của tấm qua các hạt kéo. Việc so sánh kết quả số và kết quả thực nghiệm cho thấy mô hình mô phỏng đã hiệu chỉnh có thể được sử dụng để hướng dẫn quá trình thực nghiệm liên kết hình học của hạt rút với hiện tượng tách, nhăn và đàn hồi.
Biến dạng vật liệu trong hạt bị kéo căng được mô phỏng theo hai bước:
1. Mô phỏng biến dạng dải khi tắt hạt từ tính.
2. Mô phỏng quá trình vật liệu chảy qua hạt.
Trong mô hình, sau khi đai thép được hình thành bằng cách kéo căng các hạt ở bước 1, ở bước 2, các hạt kéo căng tương tự sẽ di chuyển sang trái theo hướng nằm ngang, trong khi tấm bị hạn chế từ một phía. Kết quả của lực trong mặt phẳng được sử dụng để đánh giá lực cản tương ứng trên phía bị cản của dải.
Kết quả thí nghiệm và mô phỏng số
Nghiên cứu thử nghiệm được thực hiện với các hạt chèn có độ co giãn có thể điều chỉnh được. Sự tiến triển của hạt và khoảng cách giữa các mặt bích của phần lồi và phần lõm của dụng cụ có thể được thay đổi độc lập. Hạt lồi được chế tạo dưới dạng một miếng chèn riêng biệt và vị trí của nó được điều chỉnh bằng bộ miếng chêm đầu tiên; khoảng cách giữa các mặt bích của hạt dao rút được điều chỉnh bằng bộ miếng chêm thứ hai tác động cùng với khối cân bằng.
Khi độ xuyên thấu của các hạt lồi khác nhau và khoảng cách giữa các mặt bích của hạt lồi và hạt lõm là 0.99 mm (khoảng cách độ dày kim loại tấm giữa tấm và hạt chèn là 10%), kết quả của lực cản của lực kéo hạt cho thấy lực kiềm chế Có thể thay đổi khoảng một phần tư. Điều này cung cấp cho các nhà thiết kế khuôn mẫu sự linh hoạt đủ để thực hiện các thử nghiệm khuôn ảo và đạt được sự phân bố lực liên kết cần thiết xung quanh chu vi của phôi bằng cách chọn lực xuyên mối hàn tương ứng. Khi độ sâu thâm nhập của hạt từ tính nhỏ, vật liệu có thể không hoàn toàn phù hợp với hình dạng của hạt từ tính và góc quấn của lực ma sát lên lực liên kết thay đổi đáng kể theo độ sâu thâm nhập của hạt từ tính. Vì vậy, cần phải phân tích từng hình dạng mối hàn.
Mô phỏng số của phần mềm nhằm mục đích xác định COF liên quan đến lực liên kết số với giá trị thực nghiệm của nó. Kết quả cho thấy 0.14 mang lại mối tương quan tốt nhất cho tất cả các độ sâu thâm nhập. Kết quả thực nghiệm và mô phỏng độ xuyên sâu khác nhau của hạt từ tính từ 1 mm đến 10 mm được trình bày.
Áp suất tiếp xúc thay đổi ở các vị trí khác nhau trên bề mặt của hạt kéo. Các đỉnh dương và âm cho biết áp suất tác dụng lên hạt mẹ hay hạt đực. Sự phân bố áp suất phụ thuộc vào hình dạng của hạt từ và do đó không đồng đều.
cuối cùng
Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số cho thấy bằng cách điều chỉnh lực xuyên của hạt, lực cản của hạt được kéo có thể thay đổi đáng kể. Kết quả cho thấy nếu COF được chọn dựa trên mối tương quan với dữ liệu thực nghiệm thì mô phỏng số có thể được sử dụng thành công để thiết kế phân bố lực ràng buộc.
Một bộ thử nghiệm đơn giản được thực hiện bằng công cụ vẽ hạt có thể được sử dụng làm bước chuyển tiếp giữa việc lựa chọn lực liên kết cần thiết và thiết kế khuôn.
Những thí nghiệm và nghiên cứu số này cho thấy một phương pháp đơn giản để xác định COF trong khu vực bán kính nhỏ của khuôn dập với ma sát đáng kể.
Liên kết đến bài viết này : Làm thế nào để phân tích lực liên kết của kéo dây trong thao tác kéo dây kim loại tấm?
Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!
Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, 3D in, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất lên đến 50,000 chiếc. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy trống và thức ăn quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.
- Gia công 5 trục
- Cnc phay
- Cnc quay
- Công nghiệp gia công
- Quá trình chạy máy
- Xử lý bề mặt
- Gia công kim loại
- Gia công nhựa
- Khuôn luyện kim bột
- Đúc chết
- Phòng trưng bày các bộ phận
- Bộ phận kim loại ô tô
- Bộ phận máy móc
- Tản nhiệt LED
- Bộ phận xây dựng
- Bộ phận di động
- Bộ phận y tế
- Phần điện tử
- Gia công phù hợp
- Phụ tùng xe đạp
- Gia công nhôm
- Gia công titan
- Gia công thép không gỉ
- Gia công đồng
- Gia công đồng thau
- Gia công siêu hợp kim
- Gia công Peek
- Gia công UHMW
- Gia công Unilate
- Gia công PA6
- Gia công PPS
- Gia công Teflon
- Gia công Inconel
- Gia công thép công cụ
- Vật liệu khác