Бланк ұстағыш күшін есептеу: Созу кезінде бұзылғанға дейін бұзылуды тоқтатыңыз

Матаны ұстағыш күштің негізгі принциптерін түсіну

Терең созу кезінде жақсы матадан алынған матаның пайдаланылмайтын толқындарға айналуын көрдіңіз бе? Бұл қиындықты туғызатын нәтиже жиі бір ғана маңызды факторға байланысты: матаны ұстағыш күш. Бұл негізгі параметр пішіндеу процесіңізде ақаусыз стакан мен қабықтар немесе қайта өңдеуге жарамсыз бөлшектер шығатынын анықтайды.

Матаны ұстағыш күш (BHF) — бұл терең созу процесі кезінде жапымақ мата үлгісінің фланец аймағына түсірілетін бекіту қысымы. Бұл күш — матаның фланецтен қалып қуысына қарай бақыланып отыратын ағуын бағыттайтын бақыланатын ұстағыш ретінде қарастырылуы мүмкін. Сіз дұрыс мөлшерде күш түсірген кезде, мата қалып радиусының үстімен тегіс сырғанап, ақауларсыз біркелкі қабырға қалыңдығын қалыптастырады. Егер күшті дұрыс түсірмесеңіз, дәл сондықтан дәлме-дәл металдан бұйымдар жасауда матаны ұстағыш күшті есептеуді игерудің қаншалықты маңызды екенін тез түсінесіз.

Терең созу кезінде Құрал Ұстағыш Күші нені басқарады

БҚК-ның физикалық негізі материал штампта ойыққа тартылған кезде металдың кернеу астында қалай әлдекеніне тікелей байланысты. Пунч төмен түскенде және материалды ойыққа тартқанда, фланец шеңбер бағытында қысу кернеулеріне ұшырайды. Жеткілікті шектеу болмаған жағдайда, бұл кернеулер фланецтің иілуіне және бүгілуіне әкеледі. Құрал ұстағыш парақ бетіне перпендикуляр бағытта қысым жасау арқылы осы маңызды шектеуді қамтамасыз етеді.

Дұрыс құрал ұстағыш күшін есептеу үш негізгі нәтиже береді:

• Бақыланатын материал ағыны :Күш құрал ұстағыш ойыққа қаншалықты тез және біркелкі тартылатынын реттейді, қабырғаның теңсіз пайда болуын болдырмау үшін
• Бүгілуді болдырмау: Жеткілікті қысым фланец аймағындағы ең жоғары шеңберлік кернеулерге ұшыраған кезде қысу арқылы иілуді басады
• Артық нәзіктелуден қашу: Үйкелісті және ағынды тепе-теңдестіру арқылы дұрыс БҚК қабырғада сынуды туғызатын жергілікті созылуды болдырмақ үшін кедергі жасайды

Бұл нәтижелер нақты материалдарыңыздың қату беріктігі, қату кернеуі және қату беріктігінің сипаттамалары арасындағы байланысты түсінуге әлдеқайда байланысты. Пластикалық деформацияны бастау үшін қажетті қату күші шығырдың кезінде материалдың өзгеруін бақылау үшін қанша қысым қажет екендігінің базалық деңгейін белгілейді.

Жиектің тартылып кетуі мен жыртылуы арасындағы тепе-теңдік

Екі істен шығу түрінің арасында таңбалық арқанмен жүруіңізді елестетіңіз. Бір жағынан, BHF-тің жеткіліксіздігі фланецке қысу кернеулері материалдың иілуге төзімділігінен асып кеткенде оның бүлінуіне мүмкіндік береді. Екінші жағынан, аса көп күш әсерінен үйкеліс өте жоғары болып, қабырға пішіндеу шектерінен асып кетеді, нәтижесінде соққы радиусының жанында жарықтар немесе сынғыштар пайда болады.

Егершін тарту күші (BHF) тым төмен болса, бөлшектердің өлшемдері қабылданбайтындай дұрыс емес толқын тәрізді фланецтер мен бүктелген қабырғалар пайда болады. Материал негізінен кедергісі ең аз жолды таңдайды, матрицаға тегіс ағып кіруінің орнына жоғары қарай бүктеледі. Бұл материалды бақылаумен алып тастайтын және болжанатын жолдармен жүретін конусты кесу сияқты операциялардан әлдеқайда ерекшеленеді.

Егер BHF тым жоғары болса, артық үйкеліс материалдың жеткілікті ағуына кедергі жасайды. Пуншт өз жүрісін жалғастырады, бірақ фланец қабырғаны толтыру үшін жеткілікті жылдамдықпен беріле алмайды. Бұл әдетте кернеу концентрациясы ең жоғары болатын пуншт радиусында қауіпті жұқаруға әкеледі. Кезең-кезеңімен материалды алып тастайтын конусты кесу операцияларының керісінше, терең тарту материалды қайта таратады және артық шектеу бұл қайта таратуды катастрофалы түрде бұзады.

Оңтайлы BHF терезесі біраз байланысқан факторларға байланысты: созу коэффициенті (дөңгелек пластина диаметрінің матрица диаметріне қатынасы), материал қалыңдығы және сіздің жапырақтық материалдың нақты ағу шегі. Фланец аймағы үлкен болғандықтан және сығылу кернеулері маңызды болғандықтан, жоғары созу коэффициенті күшті толық бақылауды талап етеді. Жұқа материалдар пропорционалды төмен күштерді талап етеді, бірақ өзгерістерге қарсы сезімталығы жоғары.

Инженерлер мен қалыптаушы дизайншылар үшін осы негізгі ұғымдар дәл есептеулер жасау үшін негіз болып табылады. Қолданылатын күш мөлшерін анықтау үшін алдымен оның маңызын түсіну қажет. Келесі бөлімдер осы ұғымдарды одан әрі дамытып, физиканы практикалық формулалар мен тұрақты, ақаусыз бөлшектер алуға мүмкіндік беретін нақты әдістерге аударады.

Пластиналық ұстағыш күшін есептеудің негізгі формулалары

Енді сіз босатқыш ұстағыш күшінің неге маңызды екенін түсіндіңіз, осы негізгі ұғымдарды нақты сандарға аударайық. Босатқыш ұстағыш күшін есептеу үшін математикалық формулалар теориялық түсінікті цехта қолдану арасындағы қашықтықты жояды. Бұл теңдеулер престе бағдарламалауға немесе матрица конструкциясының құжаттамасында көрсету үшін нақты мәндерді береді.

Бұл формулалардың әдемілігі олардың практикалық қолданысында. Олар пішінделетін металл геометриясын, материал қасиеттерін және серпімділік модулін ескереді. Сіз жұмсақ болаттан стакан шығарып жатсаңыз да, не алюминий қорытпасынан корпус жасап жатсаңыз да, материалға тән түзетулермен бірге бір негізгі теңдеу қолданылады.

Негізгі BHF формуласының түсіндірмесі

Босатқыш ұстағыш күшін есептеудің негізгі формуласы бір негізгі ұғымға негізделген: материал ағынын шектемей, фланец аймағы бойынша бүктеуді болдырмау үшін жеткілікті қысым қажет. Мұның стандартты теңдеуі мынадай:

BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p

Күрделі болып көрінеді ме? Оны бөліктерге бөлейік. Бұл формула материалға қажетті нақтылы фланец ұстағыш қысымын фланецтің тиімді ауданына көбейту арқылы жалпы күшті есептейді. Нәтижесінде SI бірліктерін дұрыс қолданған кезде, күш Ньютонмен шығады.

Термин π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] фланец ұстағыштың астында орналасқан сақина тәрізді ауданды білдіреді. Материалдан жасалған шынжыр тәрізді сақинаны елестетіңіз. Сыртқы шекараңыз – дайындама диаметрі, ал ішкі шекара – материал матрица қуысына кіретін жер. Тарту жүрген сайын бұл аудан азаяды, сондықтан кейбір операциялар айнымалы күшті басқарудан пайда көреді.

Әр Айнымалыны Талдау

Әр айнымалыны түсіну формулаға дұрыс қолдануға және нәтижелер күтілгендей болмаған жағдайда ақауларды жоюға көмектеседі:

• D₀ (Дайындама Диаметрі): Пішіндеуге дейінгі дөңгелек дайындамаңыздың бастапқы диаметрі. Бұл мән соңғы бөлшектің геометриясына негізделген дайындама дамуының есептеулерінен тікелей шығады.
• d (Пунш Диаметрі): Сіздің штамптың сыртқы диаметрі, ол алынған стаканның ішкі диаметрін анықтайды. Бұл әдетте тұрақты конструкторлық параметр болып табылады.
• rd (Матрица бұрышының радиусы): Материалдың матрицаның тесігіне қарай иілуі мен ағуы жүзеге асатын матрица еністегі радиус. Радиустың үлкен болуы штамптау күшін азайтады, бірақ тіреу аймағының шамасын сәл ғана арттырады.
• p (Арнайы ұстағыш қысымы): Фланецке түсірілетін бірлік аудандағы қысым, МПа-мен өрнектеледі. Бұл айнымалыны материал қасиеттеріне қарай ұқыпты таңдау қажет.

Арнайы қысым мәні p материалдың аққыштық беріктігі мен аққыштық кернеуі сипаттамаларымен тікелей байланысты болғандықтан, ерекше назар аудартады. Инженерлік қолданбаларда жоғары аққыштыққа ие материалдар формалау кезінде жеткілікті бақылауды сақтау үшін пропорционалды түрде жоғарырақ арнайы қысымды талап етеді.

Материалдар бойынша ұсынылатын арнайы қысым мәндері

Дәл қысымды дұрыс таңдау — материалдар ғылымының практикалық пішіндеумен кездесетін жері. Болаттың созылу модулі мырыш немесе мыс қорытпаларынан едәуір ерекшеленеді, бұл айырмашылықтар фланецке қаншалықты қатал шектеу қажеттігін анықтайды. Сонымен қатар, болаттың серпімділік модулі қайта қалпына келу мінез-құлықтарына әсер етеді, алайда оның BHF-ке әсері негізінен аққыштық беріктігіне байланысты.

Материал	Нақты қысым (p)	Типтік аққыштық беріктігінің диапазоны	Ескертпелер
Жұмсақ болат	2-3 МПа	200-300 МПа	Жұқа қабырғалар үшін төменгі шеттен бастаңыз
Нержавеющая болат	3-4 МПа	200-450 МПа	Жоғары деформациялық берікдену жоғары диапазонды талап етеді
Алюминиевық сплавтар	1-2 МПа	100-300 МПа	Майлау шарттарына сезімтал
Болат қорытпалары	1,5-2,5 МПа	70-400 МПа	Қоспаның құрамына байланысты едәуір өзгереді

Нақты қысымның аққыштық беріктігінің диапазонымен қалай байланысатынына назар аударыңыз. Жоғары беріктіктегі материалдар жалпы алғанда деформацияға күштірек кедергі көрсететіндіктен жоғары ұстау қысымын қажет етеді. Беріктік диапазонының жоғарғы шегіне жақын материалмен жұмыс істеген кезде ұсынылған мәндердің жоғарырақ деңгейін таңдаңыз.

Эмпирикалық және аналитикалық тәсілдер

Сіз қашан стандартты формулаға сүйенуіңіз керек және қашан одан да күрделі әдістер қажет? Жауап бөлшектің күрделілігі мен өндірістік талаптарыңызға байланысты.

Мынадай жағдайларда эмпирикалық формулаларды қолданыңыз:

• Цилиндрлік стакан сияқты қарапайым осьтік-симметриялық пішіндерді сызу
• Жақсы зерттелген материалдар мен бекітілген процестермен жұмыс істеу
• Өндіріс көлемі тәжірибе мен қате арқылы оптимизациялауды оправдандырады
• Бөлшектердің дәлдік шегі қабырғаның қалыңдығында белгілі бір ауытқуға мүмкіндік береді

Талдау негізіндегі немесе модельдеуге негізделген тәсілдерді мынадай жағдайларда қарастырыңыз:

• Күрделі осьтік-симметриялық емес геометрияны пішіндеу
• Мәліметтері шектеулі жоғары беріктік немесе экзотикалық материалдарды созу
• Қатаң дәлдік шектері дәл бақылауды талап етеді
• Өндіріс көлемі көптеген сынама итерацияларына мүмкіндік бермейді

Стандарттық формула көпшілік қолданыстар үшін өте жақсы бастапқы нүкте болып табылады. Сіз бастапқы есептеулерде әдетте 80-90% дәлдікке жетесіз, содан кейін сынамалар нәтижелеріне сүйеніп нақтылайсыз. Маңызды қолданыстар немесе жаңа материалдар үшін есептелген мәндерді модельдеу арқылы тексерумен ұштастыру әзірлеу уақытын және қалдықтар деңгейін едәуір азайтады.

Бұл формулалар сіздің қолыңызда, сондықтан теориялық BHF мәндерін есептеуге дайынсыз. Алайда, нақты әлемдегі пішіндеу шаблон беттері мен сіздің қаңқыңыз арасындағы үйкелісті қамтиды, ал осы үйкеліс әсерлері нәтижелеріңізді едәуір өзгертуі мүмкін.

Үйкеліс коэффициенттері және майлау әсерлері

Сіз стандарттық формула бойынша құрастырғыш күшті есептедіңіз, барлық дұрыс мәндерді енгіздіңіз және нәтиже қағазда жақсы көрінеді. Бірақ алғашқы бөлшектерді жасаған кезде бірдеңе дұрыс емес болып шығады. Материал сіз күткендей ағып кетпейді немесе жоспарда болмаған бетіндегі сызаттар пайда болады. Не болды? Жауап жиі үйкелісте жатыр — бұл құрастырғыш күшіңіздің есебін жеңіп немесе бұзып тастай алатын көзге көрінбейтін айнымалы.

Деталь, матрица және құрастырғыш беттері арасындағы үйкеліс материал ағынын шектеуде қанша күш әсер ететініне тікелей әсер етеді. Оны ескермесеңіз, нақты есептелген BHF-ңыз дұрыс болжамнан асып түспейді. Ал оны дұрыс ескерсеңіз, пішіндеу процесіңізге дәл бақылау қол жеткізесіз.

Үйкеліс сіздің есептеулеріңізді қалай өзгертеді

Үйкеліс пен матрицаны бекітуші күштің арасындағы байланыс қарапайым принципке негізделеді: үйкеліс күшінің өсуі кез-келген берілген күштің шектеу әсерін арттырады. Үйкеліс коэффициенті артқан сайын, бірдей BHF материал ағынына қарсы үлкен кедергі туғызады. Бұл есептелген күшіңіз үйкеліске қатысты болжамдап отырғаныңыздан жоғары болса, тым қатаң немесе сүңгуірлік үйкелісті күтілген деңгейден төмендетсе, тым әлсіз болуы мүмкіндігін білдіреді.

Үйкелісті ескеретін өзгертілген формула үш маңызды параметрді байланыстырады:

Созу күші = BHF × μ × e^(μθ)

Мұнда μ – бір-біріне жанасатын беттердің арасындағы үйкеліс коэффициенті, ал θ – материалдың матрица радиусына жанасатын бөлігіндегі радианмен өлшенетін орама бұрышы. Экспоненциалдық мүше материал иілген беттерге орамаланған кезде үйкелістің қалай күшейетінін көрсетеді. μ-дегі кіші өзгерістер матрицаның қуысына материалды созу үшін қажетті күште маңызды айырмашылықтар тудырады.

Үйкеліс коэффициентіңізді 0,05-тен 0,10-ға екі есе арттырғанда не болатынын қарастырыңыз. Сызықтық күш жай ғана екі есе артпайды. Оның орнына, экспоненциалдық тәуелділік геометриялық бұрыштары үлкен болған сайын күштің әлдеқайда күшті өсуіне әкеледі. Бұл сондықтан майлау затын таңдау бастапқы BHF есебіндей маңызды болып табылады.

Типтік үйкеліс коэффициенттері бетінің күйі мен майлау заттарына байланысты әртүрлі болады:

• Құрғақ болаттан болатқа: 0,15-0,20 (өндірістік пішіндеу үшін сирек қабылданады)
• Жеңіл май майлауы: 0,10-0,12 (тегін шығармалар мен төмен беріктік материалдары үшін қолайлы)
• Ауыр сурет салу қоспалары: 0,05-0,08 (орташа мен терең сурет салу үшін стандартты)
• Полимер пленкалар: 0,03-0,05 (талап етілетін қолданулар мен жоғары беріктік материалдары үшін оптималды)

Бұл ауқымдар бастапқы нүктелерді білдіреді. Нақты коэффициенттер беттің кедір-бұдырылығына, температураға, созу жылдамдығына және майлау затының тіктігіне байланысты. Есептелген BHF күтпеген нәтиже бергенде, үйкеліс коэффициентінің ауытқуы жиі себеп болады.

Материал ағынын оптималдау үшін майлайтын стратегиялар

Тиісті майлау затын таңдау үйкеліс сипаттамаларын пішіндеу талаптарыңызға сәйкестендіруді қажет етеді. Төмен үйкеліс материалды еркін ағуына мүмкіндік береді және жыртылу алдын алу үшін қажетті BHF-ті азайтады. Дегенмен, тым төмен үйкеліс бүктелуді болдырмау үшін жоғары BHF қажет етуі мүмкін, өйткені материал иілуге табиғи кедергісі аз болады.

Тығыз қапталған цинкпен жабылған материалдар бұл тепе-теңдікті көрсететін ерекше қиыншылықтар туғызады. Тығыз қапталған цинкпен жабылған болаттағы мырыш қабығы түйіспейтін болатқа қарағанда үйкелістің басқа сипаттамаларын жасайды. Жұмсақ мырыш қабаты жеңіл қысым астында ішкі смазка ретінде пайда болуы мүмкін, бірақ ұзақ өндіріс жұмыстары кезінде ол матрица беттеріне ауысады. Бұл тығыз қапталған мырыш қабығының мінез-құлқы өндіріс жұмысы кезінде үйкеліс коэффициентіңіздің ығысуына әкеп соғады, сондықтан BHF параметрлерін түзету немесе матрицаларды жиі қолдау қажет болуы мүмкін.

Цинкпен жабылған материалдарды пішіндеу кезінде көптеген инженерлер сынақ кезінде біртіндеп көтерілетін төменгі меншікті қысымнан бастайды. Мырыш қабығының смазкалау эффекті бірдей маркалы жабылмаған болатқа қарағанда сізге әдетте 10-15% аз BHF қажет екенін білдіреді. Дегенмен, жеткізушілер арасындағы қабық қалыңдығының айырмашылықтары тұрақтылықты әсер етуі мүмкін, сондықтан құжаттама мен келіп түскен материалды тексеру маңызды болып табылады.

Қатайту кезіндегі деформация үйкеліс талаптарына қалай әсер етеді

Мұнда пішіндеу қызықты болып шығады. Сызу жүрісі дамыған сайын материал басталған кезде болған металдан емес. Деформациялық қатайту және механикалық қатайту құбылыстары материал қасиеттерін нақты уақытта түрлендіреді, ал бұл өзгерістер операцияның барлық мерзімінде үйкеліс мінез-құлқына әсер етеді.

Терең сызу кезінде фланец материалы матрица қуысына енуінен бұрын пластикалық деформацияға ұшырайды. Бұл қатайту материалдың аққыштық шегін жергілікті түрде арттырады, қоспаның түрі мен деформация деңгейіне қарай кейде 20-50% артады. Механикалық қатайту материалды қаттырақ және одан әрі деформацияға төзімді етеді, бұл оның матрица беттерімен әрекеттесу тәсілін өзгертеді.

Бұл үйкеліс үшін не дегенді білдіреді? Қаттырақ, қиын жұмыс істелген материал бастапқы жұмсақ материалмен салыстырғанда әртүрлі үйкеліс сипаттамаларын туғызады. Бетіндегі тегіс емес орындар әрекеті өзгереді, сұйық май қабаттары жоғары контактілі қысым астында жұқарады және шығыршықтың жалпы үйкеліс коэффициенті шығыршықпен бірге өсуі мүмкін. Бұл деформациялық қатайту мен жұмыс қатайту процесі тұрақты BHF кейде әсіресе материалдың күшті түрленуі болатын терең шығыршықта үйлесімсіз нәтижелер беруінің себебін түсіндіреді.

Осының практикалық салдарына мыналар жатады:

• Материал қатайған сайын ластанбағыш сұйықтық қабаттары өсу үшін контактілі қысымға шыдай алуы керек
• Үйкеліс өсе бастаған кезде шаблон бетінің тегістігі шығыршықтың соңында маңызды рөл атқарады
• Айнымалы BHF жүйелері күшті шығыршық бойынша өзгерте отырып, үйкелістің өзгеруіне қарсы компенсация жасай алады
• Жоғары жұмыс қатайту деңгейіне ие материалдар күшейтілген майлау стратегиясынан пайда көруі мүмкін

Материалдың түрленуі мен үйкеліс арасындағы бұл динамикалық байланысты түсіну стандартты формулаларда көрінбейтін факторларға негізделе отырып, тәжірибелі матрица орнатушылар неге BHF-ті реттейтінін түсіндіруге көмектеседі. Олар әрбір пішіндеу циклі кезінде өзгеріп отыратын үйкеліс әсерлеріне түзету енгізуде.

Енді үйкеліс әсерлері сіздің есептеу құралдар жиыныңызға енгізілді, сондықтан нақты сандар мен бірліктерді қолдана отырып, барлығын біріктіріп, толық мысал келтіруге дайынсыз.

Қадам бойынша есептеу әдістемесі

Теорияны іс жүзінде қолдануға дайынсыз ба? Цехта кездесуі мүмкін нақты сандарды қолдана отырып, алғашқыдан соңғысына дейін толық фланец ұстағыш күшін есептеуді қарастырайық. Бұл шығарылған мысал әрбір формула компонентінің қалай бірігетінін нақты көрсетеді және өз қолданыстарыңызға лайықтап пайдалана алатын үлгіні береді.

Бұл есептеулерді меңгерудің ең жақсы тәсілі — нақты мысал арқылы жұмыс істеу. Біз дөңгелек болаттан цилиндр тәрізді ыдысты жасау сияқты кең таралған терең тарту операциясы үшін BHF-ті есептейміз. Осы жол бойынша болаттың аққышының кернеуі сияқты материал қасиеттері сіздің шешімдеріңізге қалай әсер ететінін және әрбір қадам соңғы күш мәніңізге қалай әкелетінін көресіз.

Қадам бойынша есептеу жолы

Сандарға кірмес бұрын, жүйелі тәсіл қабылдайық. Бұл қадамдарды ретімен орындау сіздің дәлдігіңізді әсер ететін маңызды факторларды өткізіп алмауыңызға кепілдік береді. Бұл әдістеме сіз жеңіл болат маркалары немесе жоғары беріктік қорытпалар үшін күшті есептеп жатқан кезде де жұмыс істейді.

1. Болат пластина мен матрицаның өлшемдерін анықтау: Болат пластина диаметрі (D₀), матрица диаметрі (d) және матрица бұрышының радиусы (rd) сияқты барлық геометриялық параметрлерді жинаңыз. Бұл мәндер әдетте сіздің бөлшек сызбаларыңыздан және матрица конструкциясының техникалық талаптарынан алынады.
2. Қыстаушы астындағы фланец ауданын есептеңіз: Бос ұстағыш қысымының әсер ететін бетінің ауданын табу үшін сақиналы аймақ формуласын қолданыңыз. Бұл аудан таңдалған нақты қысымнан пайда болатын жалпы күштің шамасын анықтайды.
3. Материалға байланысты тиісті нақты қысымды таңдаңыз: Қысым коэффициентін (p) дұрыс таңдау үшін материал қасиеттері кестесіне сілтеме жасаңыз. Болат немесе басқа материалдардың аққыштық шегін, қалыңдығын және бетінің жағдайын ескеріңіз.
4. Бірліктерді аударумен формуланы қолданыңыз: БХF теңдеуіне барлық мәндерді қойып, бірліктердің барлық бойынша үйлесімді болуына көз жеткізіңіз. Соңғы нәтижелерді престі бағдарламалау үшін килоньютон сияқты практикалық бірліктерге аударыңыз.
5. Сурет бойынша салыстыру шектеріне тексеріңіз: Геометрияңыз материал үшін қабылданатын сызу қатынасы шектерінде жататынына және есептелген күш құрылғы мүмкіндіктеріне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз.

Шынайы мәндермен орындалған мысал

Типтік өндірістік жағдайларды көрсететін практикалық сценарий үшін бос ұстағыш күшін есептейік.

Берілген параметрлер:

• Бос диаметр (D₀): 150 мм
• Пунш диаметрі (d): 80 мм
• Матрица бұрышының радиусы (rd): 8 мм
• Материал: Жұмсақ болат, қалыңдығы 1,2 мм
• Ағу шегі: шамамен 250 МПа (қарапайым болат маркалары үшін типтік мән)

1-қадам: Өлшемдерді растау

Алдымен операцияның жүзеге асырылуына көз жеткізу үшін суретке алу коэффициентіңізді тексеріңіз. Суретке алу коэффициенті (β) бос диаметрді пунш диаметріне бөлуге тең:

β = D₀ / d = 150 / 80 = 1,875

Жұмсақ болат үшін бірінші рет суретке алу операциясында ұсынылатын максималды суретке алу коэффициенті әдетте 1,8-ден 2,0-ге дейінгі аралықта болады. Біздің 1,875 коэффициентіміз қабылданатын шектерде жатыр, сондықтан біз сенімді түрде жалғастыра аламыз.

2-қадам: Фланец ауданын есептеу

Заготовканы ұстағыштың фланец аймағы сақиналы аймақ формуласын қолданады. Біз матрица бұрышының радиусын ескеретін тиімді ішкі диаметрге иеміз:

Тиімді ішкі диаметр = d + 2rd = 80 + 2(8) = 96 мм

Енді сақиналы аймақты есептейік:

A = π/4 × [(D₀)² - (d + 2rd)²]

A = π/4 × [(150)² - (96)²]

A = π/4 × [22,500 - 9,216]

A = π/4 × 13,284

A = 0.7854 × 13,284

A = 10,432 мм² (немесе шамамен 104,32 см²)

3-қадам: Нақты қысымды таңдау

200-300 МПа аралығындағы ақаулық беріктігі бар жеңіл болат үшін ұсынылатын меншікті қысым 2-3 МПа аралығында болады. Біздің 1,2 мм қалыңдығымыз (өте жұқа емес) және осы сорттың болатының стандарттық беріктігін ескерсек, мынаны таңдаймыз:

p = 2,5 МПа (ұсынылатын аралықтың ортасы)

Бұл таңдау әдеттегі майлау жағдайларын ескереді және қырлық пен жыртылуға қарсы серпімділік қорын қамтамасыз етеді.

4-қадам: Формуланы қолдану

Енді күшті есептеу үшін ауданды және қысымды біріктіреміз:

BHF = A × p

BHF = 10 432 мм² × 2,5 МПа

1 МПа = 1 Н/мм² болғандықтан, есептеу мынадай болады:

BHF = 10,432 мм² × 2,5 Н/мм²

BHF = 26 080 Н

BHF = 26,08 кН

5-қадам: Шектерге сәйкестігін тексеру

Біз есептеген күшіміз шамамен 26 кН. Бұл мәнді жабдық пен матрица конструкциясына сай болуын растау қажет.

Әрқашан есептелген BHF мәніңізді екі негізгі шектік мәнмен салыстырыңыз: престің максималды босатқыш ұстағыш қуаты мен матрица конструкциясының техникалық талаптары. Есептелген күшіңіз престің қуатынан төмен, бірақ бүктеулердің пайда болуын болдырмау үшін қажетті минималды порогтан жоғары болуы тиіс. Бұл мысалда 50+ кН босатқыш ұстағыш қуаты бар прес жеткілікті шамаға ие, ал есептелген 26 кН біздің геометриямыз бен болат маркасы үшін материал ағымын тиімді басқаруға мүмкіндік береді.

Нәтижелерді түсіну

26 кН нәтижесі сынақ үшін сіздің бастапқы нүктегеңіз болып табылады. Шынайы өмірде нақты материал қасиеттері мен майлау тиімділігіне байланысты бұл мәнді ±10-15% шегінде түзете аласыз. Есептеуді қалай түсіну керек:

Параметр	Есептелген мән	Практикалық ескерту
Фланец аймағы	10,432 мм²	Созу барысында азаяды
Меншікті қысым	2,5 МПа	Нақты аққыштық шегі нәтижелеріне сәйкес реттеңіз
Жалпы BHF	26,08 кН	Престі орнату үшін бастапқы мән
Созу қатынасы	1.875	Бір реттік созудың қауіпсіздік шектерінде

Егер тәжірибелік бөлшектеріңізде жеңіл бұзылу пайда болса, қысымды 2,8-3,0 МПа-ға дейін көбейтіңіз. Егер пуансоның радиусы жағында жұқару немесе жырық пайда болу белгілері байқалса, 2,0-2,2 МПа-ға дейін төмендетіңіз. Есептеу ғылыми негіз болып табылады, бірақ соңғы оптимизация нақты материалдың әлуетін бақылауды талап етеді.

Нақты болат маркасының аққыш беріктігінің біздің қысым таңдауымызға қалай әсер еткеніне назар аударыңыз. Беріктігі жоғары болат маркалары сізді жоғарғы қысым диапазонына ығыстырса, ал жұмсартылған сапасы төмен болаттар төмен мәндерге рұқсат етуі мүмкін. Өндіріс басталмас бұрын материал сертификаттарының болжамдарыңызбен сәйкес келетінін әрқашан тексеріңіз.

Қолыңызда берік есептелген мән бар болса, пішіндеу шектері диаграммасының сәтті пішіндеу мен істен шығу режимдері арасындағы шекараларды қалай көрсететінін түсіну арқылы өз тәсіліңізді одан әрі жетілдіре аласыз.

Пішіндеу Шектері Диаграммасы және Күшті Оңтайландыру

Сіз ұстағыш плитаның күшін есептеп шықтыңыз және үйкеліс әсерлерін де ескердіңіз. Бірақ сол есептелген мән шынымен жақсы бөлшектер алуға мүмкіндік беретінін қалай білуге болады? Дәл осы жерде Пішіндеу Шектері Диаграммасы сіздің тексеру құралыңыз болады. Формалану шегі диаграммасы сәтті пішіндеу мен істен шығу арасындағы шекараны белгілейді және BHF параметрлерінің операцияны қауіпсіз аймақта ұстап тұрғанына көз жеткізу үшін визуалды растау береді.

FLD-ті материалдың картасы ретінде қарастырыңыз. Бұл диаграмма жапсар пайда болмас бұрын материал парағы шыдай алатын деформация мөлшерін дәл көрсетеді. Сіздің пісіру операцияңыз осы диаграмманың қай жеріне түсетінін түсіну арқылы сіз бірінші дананы жөндеуден бұрын босату ұстағыш күшінің есебі сызықсыз, жыртылмайтын бөлшектерді беретінін болжай аласыз.

BHF оптимизациясы үшін Пісіру Шектеу Диаграммаларын оқу

Пісіру Шектеу Диаграммасы бас деформацияны (ең үлкен бас деформация) вертикаль ось бойынша, ал кіші деформацияны (бас деформацияға перпендикуляр деформация) горизонталь ось бойынша көрсетеді. Нәтижесінде пайда болатын қисық сызық, жиі Пісіру Шектеу Қисығы (FLC) деп аталады, материалдағы бұзылу басталатын шекті көрсетеді. Осы қисықтың төменгі жағындағы кез келген деформация комбинациясы қауіпсіз; одан жоғарыдағылар тарылуға, жыртылуға немесе сынға әкеп соғуы мүмкін.

FLD-ті қарағанда, оның симметриялы емес екенін байқайсыз. Қисық сызық әдетте шағын деформация нөлге тең болатын центр жағында (жазық деформация жағдайы) ең төменгі деңгейге дейін түсіп, екі жағында да көтеріледі. Бұл пішін материалдың әртүрлі деформация күйлеріндегі әрекетін көрсетеді. Диаграмманың оң жағындағы екіосьті созылу және сол жағындағы созылу/сығылу әрқайсысының өзіндік бұзылу шектері бар.

FLD-тегі негізгі аймақтарды түсіну операцияңыздың қай жерде орналасқанын анықтауға көмектеседі:

• Қауіпсіз пісіру аймағы: Материал қауіпсіз түрде ағып, бұзылу қаупі болмайтын FLC-тің төменгі жағындағы деформация комбинациялары. Бұл сенімді өндіріс үшін мақсатты аймағыңыз.
• Шектік аймақ: Бөлшектер тексеруден өтсе де, қауіпсіздік шегі төмендеген FLC-тің төменгі жағындағы аймақ. Материалдардың айырмашылықтары немесе технологиялық ауытқулар бұзылуға әкелуі мүмкін.
• Жұқару/бұзылу аймағы: Жергілікті жұқару трещин мен жарықтарға әкелетін FLC-те немесе одан жоғары деформация комбинациялары. Мұнда пісірілген бөлшектер сапа тексеруінен өтпейді.
• Бүліну аймағы: Материал ағынын бақылау үшін жеткіліксіз болатын босатқыш ұстағыш күшін көрсететін, аса көп сығылу кезіндегі кіші деформациялардың пайда болуына әкелетін сол жақ төменгі аймақ.

Созылу беріктігі мен ағу беріктігінің арасындағы қатынас материалдың FLC орналасқан жеріне әсер етеді. Тар шеңберден бұрын ұзаруы жоғары материалдар әдетте диаграммада жоғарырақ орналасқан FLC-ға ие болып, пішіндеу мүмкіндігін кеңейтеді. Керісінше, ұзаруы төмен жоғары беріктікті материалдар координаталар басына жақынырақ орналасқан FLC-ға ие болып, BHF бақылауына дәлдікті талап етеді.

FLD деректерін күш баптауларымен байланыстыру

Бұл FLD босатқыш ұстағыш күшін оптимизациялау үшін практикалық маңызы бар жер. Сіздің BHF-ңіз пішіндеу кезінде материал қадам жасайтын деформация жолына тікелей әсер етеді. Күшті арттырыңыз, сонда деформация жолы екі осьті созылуға қарай ығысады (диаграммада оңға қарай жылжу). Күшті азайтсаңыз, жол салмақ жағдайларына қарай ығысады (қирау қаупі бар солға қарай жылжу).

Қазіргі BHF-ыңыз күйдіру аймағына қауіпті жақын өтетін деформациялық траектория туғызады деп елестетіңіз. Кернеулік диаграммасы сізге дереу: есептелген күшті арттырып, траекторияны сығылулық бұзылу аймағынан жоғары және оңға қарай ығыстыруды айтады. Керісінше, егер деформация өлшеулері сіздің бұзылу қисығынан тыс шығуға жақындайтынын көрсетсе, BHF-ты азайту материал ағымын көбейтеді және траекторияны бұзылу қисығынан тысқары ығыстырады.

Әртүрлі материалдар өздерінің FLD-лары мәнді түрде өзгеше болғандықтан, негізінен әртүрлі тәсілдерді талап етеді:

• Жұмсақ болат: Жалпы алғанда, FLC-лар салыстырмалы түрде жоғары орналасқан кезде, қалыптау терезелері кең болады. Триал кезінде орташа дәлдеу диапазонымен стандартты BHF есептеулері жақсы жұмыс істейді.
• Алюминий қорытпалары: Жалпы алғанда, ұқсас қалыңдықтағы болатқа қарағанда FLC-лары төмен болады, ол BHF бақылауын нақтырақ етуді талап етеді. Сондай-ақ, алюминийдің серпімділік модулі соңғы бөлшек өлшемдеріне әсер ететін, қалыптау сәтті болған кезде де, серпімді қайтарылу мінез-құлықына әсер етеді.
• Қызылтас: Жоғары жұмыс қатайту жылдамдығы пішіндеу кезінде FLC-ті ығыстырады, яғни деформациялық жолдар материалдың түрленуін ескеруі керек. Бастапқы BHF параметрлері өндірістік деректер жиналған сайын дәлдеу талап етілуі мүмкін.

Нақтырақ айтқанда, алюминий қорытпалары үшін болатқа қарағанда алюминийдің серпімділік модулі төмен болғандықтан, берілген жүктеме астында осы материалдар көбірек иіледі. Бұл фланец бойынша құрастырушы ұстағыш қысымының таралуына әсер етеді және қысымның таралуы біркелкі болмаса, жергілікті деформациялық концентрациялар туындауы мүмкін.

Жұмыс ағымыңызда FLD деректерін тиімді пайдалану үшін шеңберлік торлы талдау немесе сандық кескін корреляциясын қолданып, сынама бөлшектердегі деформацияларды өлшеңіз. Осы өлшенген деформацияларды материалдың FLD диаграммасында көрсетіңіз. Егер нүктелер бұзылу аймағына жақын орналасса, BHF-ті арттырыңыз. Егер нүктелер FLC-ке жақындаса, күшті азайтыңыз немесе майлауды жақсартыңыз. Бұл қайталанатын растау есептелген BHF-ті теориялық мәннен өндірісте дәлелденген параметрге айналдырады.

FLD талдауы мен құрғақ ұстағыш күшін есептеу арасындағы байланыс көптеген инженерлер жеке пән ретінде қарастыратын нәрселерді біріктіреді. Сіздің формулаңыз сізге бастапқы санды береді; FLD осы сан дәл сіздің геометрияңыз бен материалдардың комбинациясы үшін жұмыс істейтін-жоқтығын растайды. Бұл құралдар бірге жұмыс істегенде, сіз сынама-қате әдістерімен жетуге болмайтындай бірінші өту сәттілік деңгейіне жетесіз.

FLD тексеруі тұрақты күш жүйелері үшін жақсы жұмыс іссін болса да, кейбір қолданбаларда созу жүрісі кезінде күшті өзгерту пайдалы болады. Айнымалы құрғақ ұстағыш күші жүйелері осы мүмкіндікті ұсынады және қиын геометриялар үшін жаңа мүмкіндіктерді ашады.

Айнымалы Құрғақ Ұстағыш Күші Жүйелері

Егершіктің түсіп келе жатқан кезінде сіздің ұстағыш күшіңіз нақты уақытта бейімделе алатын болса ше? Барлық жүріс бойынша бір ғана тұрақты қысымды қолдану орнына, бастапқы кезде бұзылуларды болдырмау үшін жоғары күшпен басталып, фланец аймағы кішірейген сайын қысымды біртіндеп төмендететін жүйе туралы ойланыңыз. Бұл ғылыми фантастика емес. Айнымалы ұстағыш күші (VBF) жүйелері дәл осы мүмкіндікті ұсынады және өндірушілер қиын терең тарту операцияларына қалай қарайтынын түбегейлі өзгертуде.

Тұрақты BHF түзелінген геометрия мен кедейлендіруге мейлі бар материалдар үшін жақсы жұмыс істейді. Алайда сіз тарту қатынастарын шектеріне дейін жеткізіп, деформациялық қатайтуға бейім материалдармен жұмыс істегенде немесе бөлшек бойынша кернеу жолдары айтарлықтай өзгеретін күрделі пішіндерді пісіргенде, бір ғана күш мәні тартудың әрбір сатысын оптимизациялай алмайды. VBF жүйелері ұстағыш күшін тұрақты параметр ретінде емес, динамикалық процестік айнымалы ретінде қарау арқылы осы шектеуді шешеді.

Айнымалы күш тұрақты күштен тиімді болатын жағдайлар

Терең созу кезінде нақты қандай жағдай болатынын қарастырыңыз. Жүрістің басында толық фланец аймағы матрицаның ұстағышы астында орналасады және сығылу кернеулері ең жоғары деңгейде болады. Бұл — бұзылу қаупі ең жоғары болатын кезең, осындай кезде ұстағыш күшінің маңызы зор болады. Пунш әрі қарай төмен қарай қозғала бергенде, материал матрица қуысына ағып кетеді және фланец аймағы біртіндеп азаяды. Жүрістің соңында ұстағыш астында тек материалдың шағын сақинасы ғана қалады.

Тұрақты күштің проблемасы мынада: жүрістің басында бұзылуды болдырмау үшін қажет болатын қысым фланец кішірейген кезде артық үйкеліс пен жыртылу қаупін туғызуы мүмкін. Керісінше, жүрістің соңғы кезеңіне оптималды таңдалған күш ерте кездегі бұзылу қаупіне қарсы тұра алмайды. Сондықтан сіз әрбір цикл кезінде белгілі бір компромиске баруға мәжбүр боласыз және осылайша қолайсыз жағдайларды қабылдауға тура келеді.

VBF жүйелері форма беру кезінде материалдың пластикалық қатайуына байланысты фланецтегі пластикалық ағуды бастау үшін қажетті жүктеменің өзгеруіне сәйкес келетін күшті орнату арқылы осы шектеуді жояды. Дұрыс бағдарламаланған VBF профилі бұл өзгерістерді ескеріп, операцияның барлық уақытында оптималды бекітуді сақтайды. Әрбір жүріс кезінде қасиеттері қатты өзгеретін жоғары деформациялық қатайту коэффициенті бар материалдар осы тәсілден ерекше пайда көреді.

Гидроформалау операциялары VBF принциптерінің ең күрделі түрін көрсетеді. Гидроформалауда қатты пуансонды сұйықтық қысымы ауыстырады және материалдың біркелкі ағуын қамтамасыз ету үшін қысым профилдері дәл бақылануы керек. Бұл жүйелер жиі бір ғана формалау циклі кезінде қысымды 50% немесе одан да көбірек өзгертеді, бұл тұрақты қысымдық тәсілдермен мүмкін емес геометрияларды динамикалық күшті басқару арқылы жасауға болатынын дәлелдейді. Гидроформалаудан алынған сабақтар механикалық құралдармен жасалатын қарапайым терең тартуға тікелей қолданылады.

Айналмалы формалау кезінде айнымалы күштің маңызы зор болатын тағы бір қолданыс саласы. Айналу құралы материалды матрицаның бетінде біртіндеп пішіндеген сайын, оптималды шектеуші күш үздіксіз өзгеріп отырады. Айналмалы формалаумен айналысатын инженерлер статикалық күш параметрлерінің мүмкіндіктерді шектейтінін ежелден біледі.

Қазіргі заманның айнымалы фланец бекітуші күшін басқару технологиялары

Айнымалы фланец бекітуші күшін енгізу дәл және қайталанатын күш модуляциясына қабілетті жабдықты қажет етеді. Қазіргі заманның VBF жүйелері әдетте үш тәсілдің бірін қолданады: сервобасқарумен гидравликалық буферлер, қысымын реттеуге болатын азотты құю буферлері немесе камерлік жүйемен жұмыс істейтін бағдарламаланатын механикалық жүйелер.

Серво-гидравликалық жүйелер ең үлкен икемділікті ұсынады. Бағдарламаланатын басқару құрылғылары матрицаның орынбасар цилиндрлеріне май қысымын тесік орны, уақыт немесе күштің кері байланыс сигналдарына негізделе отырып реттейді. Физиканың рұқсат етуі мүмкін кез-келген күш профилін жасап, одан кейін әртүрлі бөлшектер үшін бағдарламаларды сақтап және шақырып алуға болады. Баптау профильді бағдарламалаудан, сынама бөлшектерді өндіруден және нәтижелерге сүйеніп жетілдіруден тұрады.

Азотты жүйелер төменірек құнмен қарапайым іске асыруды ұсынады. Қысымды азот цилиндрлері ұстау күшін жасайды, ал реттелетін редукторлар немесе көп сатылы цилиндрлер жүріс кезінде күштің белгілі дәрежеде өзгеруіне мүмкіндік береді. Серво-гидравликалық жүйелерге қарағанда аз икемді болса да, азотты жүйелер көптеген айнымалы күшті қолдануларды жеткілікті деңгейде қамтамасыз етеді.

Критерий	Тұрақты BHF	Айнымалы BHF
Бөлшектің күрделілігіне сәйкестігі	Қарапайым осьтік-симметриялық пішіндер, таяз созылулар	Күрделі геометриялар, терең созылулар, симметриялық емес бөлшектер
Табиғаттық құралдардың талаптары	Негізгі жастықпен стандартты престеу	Серво-гидравликалық немесе бағдарламаланатын жастық жүйесі
Орнату уақыты	Бір күш мәнімен тез бастапқы баптау	Даму ұзағырақ, бірақ өндіріс қайталануы жақсырақ
Сапалылықтың тұрақтылығы	Қарапайым бөлшектер үшін қабылданатын	Күрделі қолданыстарда жоғары деңгейдегі
Бастапқы қаржы салымдары	Бастапқы құны төмен	Бастапқы шығындар жоғары, бірақ сапа артуымен жиі дәлелденеді
Материалдың пайдалануы	Стандарттық бос өлшемдер талап етіледі	Ағыстың жақсырақ бақылануына байланысты кішірек бос өлшемдер мүмкіндігі

Тұрақты және өзгермелі тәсілдердің арасынан таңдау

Әрбір қолданыс VBF күрделілігін оправдай бермейді. Дұрыс шешім қабылдау бірнеше факторды жүйелі түрде бағалауды талап етеді.

Бөлшектің геометриясы бастапқы бағалауды анықтайды. Материал шектеріне жақын келетін терең созылулар, әртүрлі қабырға бұрыштары бар бөлшектер немесе теңсіз фланец шегінуін туғызатын геометриялар VBF мүмкіндігінен ең көп пайда көреді.

Материалдың қасиеттері шешімге маңызды әсер етеді. Айқын деформациялық қатайю сипаттамалары бар материалдар өзгермелі профильдерден көбірек пайда көреді. Жоғары беріктік болаттары, кейбір алюминий қорытпалары және ерекше түрлері материалдық әлуеті негізінде ғана VBF инвестициясын оправдайды.

Өндіріс көлемі экономикаға әсер етеді. Бөлшектердің күрделілігі толықтай VBF жабдықтарының құнын талап етпесе, аз көлемді өндіріс VBF жабдықтарының құнын оправданиялауы мүмкін емес. Жоғары көлемді қолданулар жабдықтарға инвестицияларды көбірек бөлшектерге таратады, сондықтан VBF шешімі сапаның онша емес жақсаруымен де экономикалық тұрғыдан тартымды болып қала береді.

Ағымдағы ақаулылық деңгейлері практикалық нұсқаулық ұсынады. Егер сіз тұрақты күшпен қабылданатын сапаны қамтамасыз етсеңіз, VBF шешімі пайдалылығы азаятын нәтиже беруі мүмкін. Алайда, толқындалу немесе жыртылу сияқты ақаулар тұрақты күштің оптимизацияланған параметрлеріне қарамастан сақталып қалса, VBF жиі есептеулерді жетілдіру ғана емес, нақты шешім ұсынады.

VBF жүйелерін бағалай отырып, өзіңізге ұқсас қолданыстағы алды-арты нәтижелерді көрсететін жабдықтағы деректерді өндірушілерден сұраңыз. Ең жақсы дәлел – болжамды мүмкіндіктер емес, ұқсас бөлшектерде көрсетілген жақсарулар болып табылады.

Айнымалы күшті басқару матрицаның ұстағыш күшін оптимизациялаудың алдыңғы шетін білдіреді. Бірақ күрделі басқару стратегияларын енгізбес бұрын, күштің баптаулары күтілгендей жұмыс істемейтін жағдайларды анықтау үшін сенімді әдістерге ие болу қажет.

Жиі кездесетін есептеу қателерін түзету

Сіздің матрицаны ұстағыш күшін есептеу қағазда мүлде дұрыс көрінді. Формула дұрыс болды, материал деректері дәл болды және престің баптаулары сіздің техникалық талаптарыңызбен сәйкес келді. Дегенмен, желіден шығып жатқан бөлшектер басқа әңгіме айтады: толқынды фланецтер, трещинаның пайда болуы немесе болуы тиіс емес құпиялы сызықтар. Мұның бәрі ненің салдары?

Тәжірибелі шаблон және матрица жасаушылар да есептелген мәндер өндірісте сәттілікке апармайтын жағдайлармен кездеседі. Теория мен нақтылық арасындағы айырмашылық жиі BHF мәселелеріне тікелей көрсететін нақты ақаулық үлгілері арқылы анықталады. Осы үлгілерді оқуды үйрену сізді проблемаларға реакция беретін адамнан оларды жүйелі түрде шешетін маманға айналдырады.

Бұрқылық және жыртылу мәселелерін диагностикалау

Әрбір ақау белгілі бір тарихшаны көрсетеді. Сіз қираған бөлшекті зерттегенде, ақаудың орны, үлгісі мен ауырлық дәрежесі сіздің түзету шараларыңызды бағыттайтын диагностикалық көрсеткішлер болып табылады. Шебер қалып жасаушы тек бұрқылық фланецті ғана көрмейді; ол есептеулерінде болжанбаған нақты күштердің тепе-теңдігінің бұзылуының дәлелін көреді.

Бұрқылық шектеу жетіспеушілігін көрсетеді. Босатқыш ұстағыш күші материалдың сығылу нәтижесінде иілуін басу үшін қажетті порогтан төмен болғанда, фланец материалы ең аз кедергіге ие жолды таңдайды да жоғары қарай иіледі. Фланец аймағында толқын тәрізді үлгілер пайда болады, ал кейде бұрқылық материал қалып қуысына салынған кезде ол қабырғаға дейін тарала береді. Болат немесе басқа материалдардың аққыштық шегі осы иілуге қарсы тұру базалық деңгейін анықтайды, бірақ геометрия мен үйкеліс жағдайлары қолданылатын күшіңіздің осы порогы асып түсуін анықтайды.

Жыртылуы артық шектеу немесе материал ағынының жеткіліксіздігін көрсетеді. БХК көп үйкеліс туғызған кезде, пуансон өз жүрісін жалғастырады, ал фланец жеткілікті жылдамдықпен берілмейді. Қабырға пішіндеу шегінен тыс созылады, әдетте кернеудің ең жоғары болатын пуансон радиусында бұзылу орын алады. Трещиндер пішіндеу кезінде таралатын кіші жыртылыстар ретінде немесе стаканды фланецтен толығымен бөлетін қабырға сынғысы ретінде пайда болуы мүмкін.

Төмендегі диагностикалық матрица көрінетін бақылауларды ықтимал себептер мен дұрыстау шараларына байланыстырады:

Ақау түрі	Көрнекі көрсеткіштер	Ықтимал BHF мәселесі	Түзету шаралары
Фланец қатпары	Толқынды, қатпарлы фланец беті; орталықтан шығатын бүкпе	Күш тым төмен; қысу кернеуіне қарсы шектеу жеткіліксіз	Меншікті қысымды 15-25% арттырыңыз; ұстағышпен біркелкі контактты тексеріңіз
Қабырға қатпары	Стакан қабырғасындағы бүкпе немесе толқындар; қабырғаның біркелкі емес беті	Әлдеқайда жеткіліксіз күш; қуысқа салынған қатпарлар	Күшті қатты арттырыңыз; матрицаның саңылауын тексеріңіз
Пуансон Радиусының Жыртылуы	Төменгі радиуста жарықтар немесе жарылулар; шеңбер бойынша сынғыш сызықтар	Күш тым жоғары; ағысты шектеу үшін аса көп үйкеліс	Күшті 10-20% дейін азайтыңыз; майлауды жақсартыңыз
Қабырғаның сынғышы	Толық қабырға бөлінуі; тісті жарылу сызықтары	Қалыптау шегінде материалдың немесе күштің өте көп болуы	Күшті қатты азайтыңыз; созу қатынасының шектерін тексеріңіз
Артық жұқару	Жергілікті бұлғын; қабырғада қалыңдықтың көрінетін азаюы	Күш шамалы жоғары; деформация FLD шегіне жақындап келеді	Күшті 5-15% дейін азайтыңыз; матрица радиусындағы майлауды жақсартыңыз
Бетіндегі сызаттар	Жылжу белгілері; созу бағытына параллель сызықтар	Күш тиісті болуы мүмкін, бірақ үйкеліс жергілікті түрде тым жоғары	Қалып беттерін тексеріңіз; сыйымдылықты жақсартыңыз; қалып радиусын циландрлеңіз

Ұқсас ақаулардың әртүрлі негізгі себептері болуы мүмкін екенін байқаңыз. Құрал-жабдық маманы ақау сипатын мұқият зерттеу арқылы күшке қатысты мәселелер мен басқа технологиялық айнымалылар арасын ажыратуды үйренеді. Шеңбер бойымен трещиндер BHF-тің артуынан туындайтын радиалдық кернеуді, ал бойлық трещиндер материал ақауы немесе дұрыс емес қалып саңылауын, күш мәселелерінен гөрі көрсетуі мүмкін.

BHF мәселелерін растау үшін өлшеулерді пайдалану

Сіздің диагнозыңызды растау үшін визуалды тексеру сізді бастайды, бірақ өлшеулер оны растайды. Екі аналитикалық тәсіл сіздің құрастырушы ұстау күшін есептеудің түзету қажет екенін сандық дәлел береді.

Қалыңдық өлшеулері формалану кезінде материалдың қалай таралғанын анықтау. Доптық микрометр немесе ультрадыбыстық қабырға қалыңдығы өлшеуішті пайдаланып, стакан шеңберінің бойында және әртүрлі биіктіктерде қабырға қалыңдығын өлшеңіз. 10-15% шамасындағы біркелкі жұқару — қалыпты құбылыс. 20-25% асатын жергілікті жұқару көбінесе БҚК мәселелерімен байланысты кернеу концентрацияларын көрсетеді.

Әртүрлі күш баптауларында формаланған бөлшектердің қалыңдық профилдерін салыстырыңыз. Егер БҚК-ті арттыру штамп радиусындағы жұқаруды арттырумен байланысты болса, сіз артық күштің себебін растадыңыз. Егер БҚК-ті азайту жұқаруды жоятын болса, бірақ бұдырлық пайда ететін болса, сіз жұмыс істеу терезесін анықтап, осы диапазонда оптимизациялау қажеттігін түсіндіңіз.

Кернеу талдауы шеңберлі тор үлгілерін немесе сандық кескін корреляциясын қолдану тереңірек түсінік береді. Пішіндеу кезінде басылған шеңберлер эллипстарға қалай деформацияланатынын өлшеу арқылы Созылу Шегі Диаграммасында нақты созылу жолдарын салуға болады. Егер өлшенген созылулар бұзылу аймағына жақын орналасса, күшті арттырыңыз. Егер олар бетінен созылу шегіне жақындаса, күшті азайтыңыз немесе үйкеліс жағдайларын шешіңіз.

Құрал-жабдық жасаушы немесе инженерлік тобы үшін ақауларды құжаттаған кезде, мәселелер дәл қай жерде пайда болатынын көрсететін өлшемдері бар суреттерді енгізіңіз. Мұндай құжаттама субъективті сипаттамаларға қарағанда нақты дәлелдерді ұсыну арқылы ақауларды жоюды тездетеді. Дәнекер белгілеу ережелерін түсіну бұл жерде тікелей маңызды емес, бірақ нақты техникалық байланыс орнату принципі осындай: дәл құжаттама дәл шешімдерді қамтамасыз етеді.

Қателерді жүйелі шешу әдісі

Бөлшектер тексеруден өтпеген кезде, BHF-ті дереу түзетуге тырыспаңыз. Сіз басқасын жасап, біреуін жасырып, нақты негізгі себепті анықтау үшін әдістемелік тәсіл қажет. Компоненттерді біріктіру үшін газды пісіру де сапалы нәтижелер үшін дұрыс реттілікті қажет етеді; BHF мәселелерін шешу осындай тәртіпті талап етеді.

Есептелген күшті түзетуден бұрын мына тізбекті орындаңыз:

• Материал қасиеттерін тексеру: Келіп түскен материалдың спецификацияға сәйкес келетінін растаңыз. Шығарылу кезіндегі беріктік, қалыңдық допусы мен бетінің күйі туралы зауыт сертификаттарын тексеріңіз. Балқымалар арасындағы материалдардың өзгеруі оптималды BHF-ті 10-20% ауыстыруы мүмкін.
• Сайлама күйін тексеру: Сайламаның жабынуын, қоюлығын және ластануын тексеріңіз. Жеткіліксіз немесе сапасы төмендеген сайлама үйкелістің өзгеруін тудырады, бұл BHF мәселелерін көрсетеді. Парақ бетінің барлық аймағында сайламаның біркелкі жағылуын қамтамасыз етіңіз.
• Шынындағы BHF мен есептелген BHF-ті салыстырып өлшеңіз: Пресс сілтеме күшіңізді бағдарламалап орындайтынын тексеру үшін жүк клеткасын немесе қысым датчиктерін қолданыңыз. Гидравликалық жүйенің ауытқуы, азот цилиндрының саңылауы немесе механикалық тозу нақты күшті баптаулардан төмендетуі мүмкін.
• Қалып беттерін тексеріңіз: Тозу, бүліну немесе ескіріп қалған заттар үшін құрғақ ұстағыш пен қалып беттерін тексеріңіз. Жергілікті зақымдалу есептеулерде біркелкі деп қабылданатын қысымның теңсіз таралуына әкеледі.
• Дайындама өлшемдерін растаңыз: Дайындаманың диаметрі мен қалыңдығының конструкциялық мәндеріне сәйкес келетінін растаңыз. Өлшемі үлкен дайындамалар фланец ауданын арттырады және есептелген күштен пропорционалды түрде жоғарырақ күш талап етеді.

Қолданылатын материал, сыйымдылық, жабдық және геометрия дұрыс болып шыққан жағдайда ғана дайындаманы ұстағыш күшінің есебін қайта есептеу қажет. Бұл тексеру тізбегін толығымен орындағаннан кейін ғана сіз дайындаманы ұстағыш күшінің есебін түзете аласыз.

Әрбір дұрыстау сатысын және оның нәтижесін құжаттаңыз. Бұл жазба болашақ өндіріс жүрістері үшін құнды мәліметке айналады және тәжірибесі аз операторларды оқытуға көмектеседі. Дәлелденген дұрыстау тарихы жиі белгілі бір үлгілерді көрсетеді: мысалы, нақты бір жеткізушіден келетін материал үнемі жоғары BHF талап етуі мүмкін немесе жаздағы ылғалдылық майлау өнімділігіне әсер етуі мүмкін.

Мұнда қарастырылған диагностикалық дағдылар проблемалар туындаған кезде тиімді жауап беруге көмектеседі. Бірақ алғашқы өндірістік бос орынды кесуден бұрын осы мәселелерді болжап, алдын алу мүмкіндігі болса ше? Осы жерде симуляцияға негізделген растау сіздің бос орын ұстағыш күшін оптимизациялау тәсіліңізді түбегейлі өзгертеді.

Күшті растау үшін CAE симуляциясы

Егерек металын кесуден бұрын қысқыш күшіңізді есептеуді сынау мүмкіндігі болса ше? Заманауи CAE-моделдеу бұл мүмкіндікті береді және инженерлер күштік баптауларын растау мен жетілдіру тәсілдерін түбегейлі өзгертеді. Формулаларға және сынамалық іске қосуларға ғана сүйенуге орнына, сіз өндірістік құрал-жабдықтарға кіріспес бұрын материал қалай ағатынын, қалыңдығы қай жерде азаюы мүмкін екенін және қатпарлану қаупі сіздің конструкцияңызда жасырынып тұр ма соны нақты көре аласыз.

Шектік элементтерді талдау (FEA) терең созу процесін оптимизациялауды түбірімен өзгертті. Суреттеу операциясының виртуалды модельдерін жасай отырып, симуляциялық бағдарламалық жабдық BHF-тың әртүрлі жағдайларында материалдың әлуетін ерекше дәлдікпен болжайды. Сіз болаттың Юнг модулі мен ағу беріктігі мәндері сияқты есептеп жүргізген қасиеттеріңіз пластикті деформацияның күрделі математикалық модельдерін басқаратын енгізулерге айналады. Бұл симуляциялар формулалардың өздерінің болжай алмайтын мәселелерді ашып көрсетеді, әсіресе аналитикалық шешімдер жеткіліксіз болатын күрделі геометриялар үшін.

Симуляцияға негізделген күшті оптимизациялау

FEA симуляциясын өзіңіздің матрица ұстағыш күшін есептеудің цифрлық сынақ алаңы ретінде қарастырыңыз. Бағдарламалық жасақтама өзіңіздің деталь, пуансон, матрица мен матрица ұстағышын мыңдаған кішкентай элементтерге бөледі, сосын виртуалды пуансон түскен кезде әрбір элемент қалай деформацияланатынын есептейді. Болаттың серпімділік модулі, қату қисықтары және анизотропия коэффициенттері симуляцияланған металдың қолданылатын күштерге қалай жауап беретінін анықтайды.

Симуляциялық процесс итерациялық жұмыс үрдісін қадағалайды. Сіз есептелген BHF мәнін енгізесіз, талдауды жүргізесіз және нәтижелерді тексересіз. Егер виртуалды бөлшек фланец аймағында бұзылу көрсетсе, сіз күшті арттырасыз және қайтадан жүргізесіз. Егер пуансон радиусына жақын жерде аса жұқару пайда болса, сіз күшті азайтасыз немесе майлау параметрлерін түзетесіз. Әрбір итерация физикалық сынамалар үшін қажет болатын сағаттар орнына минуттарды ғана алады және сіз кез-келген болатты кесуден бұрын ондаған сценарийлерді зерттей аласыз.

Қазіргі заманның симуляцияларын ерекше күшті ететін фактор — олардың қолмен есептеулер тек шамалап ғана алатын құбылыстарды дәлме-дәл модельдеу қабілеті. Болаттың серпімділік модулі материал формасын бергеннен кейін қаншалықты серпіліп қайтаратынын анықтайды және симуляция осы серпілуді матрицаның дизайнында түзету жасай алатындай дәлдікпен болжайды. Жұмыс нәтижесінде қатайту материал қасиеттерін шөймелету кезеңінде өзгертеді, ал FEA осы өзгерістерді формалар тізбегі бойынша әрбір элемент үшін бақылайды.

БҒК-ны оптимизациялауға қатысты симуляциялық нәтижелер:

• Қалыңдық таралу карталары: Бөлшектің тегіс беті бойынша қабырға қалыңдығын көрсететін түске боялған визуализациялар, ол қалыңдықтың тым көп азаюы немесе қалыңдауы аймақтарын тез анықтауға мүмкіндік береді
• Деформациялық жол болжамдары: Әрбір нүктедегі деформация күйінің пішін беру кезеңінде қалай өзгеретінін көрсететін графиктер, материалдың Пішін Беру Шегі Диаграммасымен тікелей салыстыруға болады
• Бұрқылу қаупі индикаторлары: Көрінетін бүлінулерге айналмас бұрын компрессиялық тұрақсыздықтарды анықтайтын алгоритмдер, көбірек бекіту қажет ететін аймақтарды белгілейді
• Күш-ығысу қисықтары: Жүріс бойынша пуансон күші мен матрица ұстағыш күшінің графигі, престің жеткілікті мүмкіндігі бар екенін растайды

Бұл нәтижелер абстрактілі есептеулерді нақты қолданылатын инженерлік деректерге айналдырады. Симуляция сіздің есептелген БКК-ңіз штамп радиусында материалдың шектік мәні 25% болғанда 22% жұқару тудыратынын көрсетсе, сіз қабылданатын шектеуіңіздің бар екенін білесіз. Фланцта бұзылу индикаторлары жанған кезде, сіз назар аудару керек жерді дәл білесіз.

Есептеуден өндіруге дайын құрал-жабдыққа дейін

Расталған симуляциядан өндіріске дайын матрицаларға дейінгі жол виртуалды нәтижелерді нақты құрал-жабдық спецификацияларына аударуды талап етеді. Бұл аударма симуляцияны түсіну мен практикалық матрица инженериясы саласындағы мамандықты қажет етеді. Құрал сызбасындағы дәл матрица саңылау спецификациясы орындалуы тиіс жүздеген детальдардың тек бірі болып табылады, сондықтан құрал-жабдық симуляциядағыдай жұмыс істей алады.

Симуляция үшін енгізілген болат модулі нақты өзіңіздің матрица материалдарыңызбен сәйкес келуі тиіс. Үйкеліс коэффициентінің болжамдарынан шығатын беттік өңдеу сипаттамалары матрица жасау кезінде жетуге тиіс. Дөңгелектегіштің жазықтық допусы ұстаушысы симуляцияңыз болжаған біркелкі қысымды сақтауы тиіс. Сіздің ұқыпты түрде расталған BHF-ңіздің өндірістегі күтілетін нәтижелерді беруі мүмкіндігіне дейінгі әрбір деталь байланысты.

Бұл аударманы меңгерген инженерлік командалар жобаның басынан бастап есептеу әдістемесін симуляцияны тексерумен ықпалдасады. Олар формулалар мен FEA-ны жеке-жеке қызметтер деп қарамайды, бірақ біріктірілген жұмыс істеу жолындағы қосымша құралдар ретінде қарастырады. Бастапқы есептеулер бастау нүктелерін береді, симуляциялар жетілдіреді және растайды, ал өндірістегі сынақтар барлық әдістемені растайды.

BYD Shaoyi бұл интеграцияланған тәсіл нәтижелерді қалай жеткізетінін көрсетеді. Олардың алдын-ала өңделген қалыптарды дамыту кезінде ұстағыш күшті есептеуді тексеруге мүмкіндік беретін дамытылған CAE-моделдеу мүмкіндіктері бар, бұл болат пен аспап өңделмес бұрын потенциалды мәселелерді уақытылы анықтауға мүмкіндік береді. IATF 16949 сертификаты процестің барлық сатысында сапа басқару стандарттарын қамтамасыз етіп, олардың әдістемесі өлшенетін нәтижелерге әкеледі: есептеулердің дәлдігі шынайы өндіріске сәтті айналып, бірінші рет өту пайызы 93% құрайды.

Бірінші рет өту деңгейі осылай кездейсоқ болып жатпайды. Бұл әрбір сатыда жүйелі түрде тексеруді талап етеді: BHF-ті сәйкес формулаларды қолданып есептеу, материал ағынын нақты қасиет деректерімен модельдеу, виртуалды нәтижелерге негізделіп параметрлерді жетілдіру және модельдеу шарттарын дәлме-дәл қайтадан шығаратындай қалыптарды жасау. Нақты бір тарту бұдырының геометриясы қалып дизайн сызбаларында пайда болған кезде, оны дәл өңдеу қажет, себебі көрінетіндей ештеңе емес детальдар тіпті толық құрал жүйесінің жұмысына әсер етуі мүмкін.

Өлшемдік дәлдіктің жоғары болуы мен өндіріс көлемдерінің тұрақты сапаны талап ететін автомобиль қолданбалары үшін имитациялық тексерілген BHF есептеулер маңызды болып табылады. Симуляциялық бағдарламалық жасақтамаға және инженерлік уақытқа кеткен шығындар тираждау циклдерінің азаюы, қалдықтар мөлшерінің төмендеуі және өндіріске шығу уақытының қысқаруы арқылы бірнеше есе өзін-өзі озып шығарады. Бұрын оптимизациялау үшін апталар бойы тәжірибе мен қателерге сүйеніп жасалатын бөлшектер қазір сапаның мақсатты деңгейіне күндер ішінде жетеді.

Тәжірибелік сабақ айқын: сіздің құрастырушы ұстаушы күшінің есебі негізді қамтамасыз етеді, алайда имитация сол негіз өндірістік сәттілікті қолдайтынын немесе қолдамайтынын растайды. Бұл құралдар бірге глубокая вытяжка технологиясын тәжірибеге тәуелді өнерден деректерге негізделген инженерлік пәнге айналдыратын әдістемені құрайды.

Имитациялық тексерілген күш параметрлері мен өндіріске дайын құрал-жабдықтары бар сіз бұл нұсқауда қамтылған барлық әдістерді біріктіретін толық есептеу жұмыс үрдісін енгізуге дайын тұрасыз.

Есептеу жұмыс үрдісіңізді енгізу

Сіз формулаларды, үйкеліс әсерлерін, FLD дұрыстығын тексеруді, айнымалы күш жүйелерін, ақауларды жою әдістерін және имитациялау мүмкіндіктерін зерттедіңіз. Енді барлығын жобалар бойынша тұрақты қолдана алатын біріктірілген жұмыс үдерісіне жинақтау кезі келді. Терең тартуда қиындықтар басып жатқан инженерлер мен сенімді нәтижелерге жететіндердің арасындағы айырмашылық жиі есептеу қабілетінен гөрі жүйелік методологияға байланысты болады.

Құрылымдалған тәсіл сізді жылдам ілгерілеуге мәжбүр ететін дедлайндар қысымында маңызды қадамдарды өткізіп жібермеуге кепілдік береді. Сонымен қатар бұл болашақ жұмыстарды тездететін құжаттаманы жасайды және команда мүшелерін дәлелденген практикаларға үйретуге көмектеседі. Сіз қарапайым цилиндрлік стакан немесе күрделі автомобиль панелі үшін күшті есептесеңіз де, бірдей негізгі жұмыс үдерісі күрделілікке сәйкес тиісті түзетулермен қолданылады.

Дұрыс есептеу тәсілін таңдау

Есептеулерді бастамас бұрын қолданылу талаптарыңызға сәйкес келетін әдістемені таңдау қажет. Әрбір жұмыс бірдей дәлдік деңгейін талап етпейді. Жүз бөлшектен тұратын жедел прототипке қарағанда, жылына миллион бөлшек шығаратын өндірісті іске қосу үшін басқа тәсіл қажет. Әдістер арасындағы айырмашылықтарды түсіну инженерлік ресурстарды тиімді бөлуге көмектеседі.

Жабынды ұстағыш күшін есептеудің үш негізгі тәсілі бар, олардың әрқайсысы әртүрлі жағдайларға сай келетін ерекшеліктерге ие. Созылу-сығылу деректерінен 0,2 пайыздық шегіне дейінгі аққыштық беріктігін табу теңдеуі әрбір әдістің қажет ететін материалдарды сипаттау деңгейін көрсетеді. Қарапайым эмпирикалық формулалар көрсеткіштегі аққыштық беріктігі мәндерімен жұмыс істейді, ал алға басқан аналитикалық әдістер пластиктік деформация арқылы болаттың аққыш деформациясының толық ағып кету қисықтарын қажет етуі мүмкін.

Критерий	Эмпирикалық формулалар	Аналитикалық әдістер	FLD-негізделген тәсілдер
Дәлдік деңгейі	±15-25% үлгілі	жақсы деректермен ±10-15%	расталған FLD-мен ±5-10%
Мәліметтер талаптары	Негізгі: аққыш беріктігі, қалыңдығы, геометрия	Орташа: материал қасиеттерінің толық жиынтығы, үйкеліс коэффициенттері	Кең көлемді: FLD қисықтарының толық жиынтығы, деформация өлшеулері
Құрылғылық	Төмен; қолмен есептеулер жеткілікті	Орташа; электрондық кесте немесе есептеу бағдарламасы қажет	Жоғары; симуляция немесе нақты деформациялық талдау қажет
Ең жақсы қолдану сценарийлері	Қарапайым осьті-симметриялық бөлшектер, алғашқы бағалаулар, прототиптік жинақтар	Өндірістік бөлшектер, орташа күрделілік, белгілі материалдар	Критикалық қолданбалар, жаңа материалдар, дәл сәйкестендіру
Инженерлік уақыт	Сағаттардағы минуттар	Сағаттар мен күндер	Күндер мен апталар
Сынақ итерациялары күтілуде	әдетте 3-5 рет түзету	әдетте 1-3 рет түзету	Жиі бірінші өтуде сәттілік

Практикада қатайту шегінің не нәрсе екенін түсіну осы дәлдік диапазонын түсіндіруге көмектеседі. Қатайту шегі мен созылу шегін салыстырғанда қатайту шегі тұрақты деформацияның басталатын кернеуді көрсететіні анықталады, осылайша БТК есептеулері үшін маңызды параметр болып табылады. Егер сіздің материал деректеріңізде тек созылу шегі қамтылса, онда қатайту шегін бағалау қажет болады, бұл эмпирикалық әдістердің оқшаулай алатын, ал аналитикалық әдістердің түзетуге қиналатын белгісіздігін тудырады.

Көпшілік өндірістік қолданбалар үшін талдау әдістері күш пен дәлдіктің оңтайлы нүктесінде болады. Сіз FLD негізінде растаудың қажет ететін кең көлемді сынақтарды жүргізбей-ақ сенімді нәтижелерге қол жеткізу үшін жеткілікті инженерлік уақытты жұмсайсыз. Ақаулардың құны алғашқы кезеңде толық талдауды оправдайтын қолданбалар үшін FLD әдістерін сақтаңыз: қауіпсіздіктің маңызды компоненттері, миллиондаған бөлшектер бойынша шағын жақсартулар көбейетін жоғары көлемді бағдарламалар немесе қалыптастыру бойынша белгілі нұсқаулары жоқ жаңа материалдар.

Сіздің BHF есептеу жұмыс үстеліңізді құру

Қай есептеу әдісін таңдағаныңызға қарамастан, келесі жұмыс үстелі баспа ұстағыш күшіне әсер ететін барлық факторларды толық қамтуға кепілдік береді. Бұл тізбекті өндірістегі мәселелерге әкелетін елемеушілікті болдырмау үшін сапа тексеру тізімі ретінде қарастырыңыз.

1. Материал деректері мен геометриялық сипаттамаларды жинаңыз: Есептеулерді бастамас бұрын барлық кіріс деректерді жинаңыз. Оған қуыс диаметрі, пуансоны диаметрі, матрица бұрышы радиусы, материал қалыңдығы және толық материал қасиеттері жатады. Пластикалық беріктік мәндерінің қай түрімен жұмыс жасап отырғаныңызды тексеріңіз: зауыт сертификаттау деректері, анықтамалық бағалаулар немесе нақты созылу сынақтары. Құжаттамаңызда бірліктердің біркелкі болуын растаңыз. Кіріс деректердің жоғалуы немесе дәлсіздігі есептеулерді бастапқы кезден бастап оңсытуға әкеледі.
2. Бастапқы BHF-ті сәйкес формула бойынша есептеңіз: Материалға сәйкес нақты қысым қолданып, стандартты формула BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p бойынша есептеңіз. Күрделі геометриялар үшін соңғы элементтердің алдын-ала талдауын қарастырыңыз. Нақты қысым таңдауына қатысты барлық болжамдарды құжаттаңыз. Бұл есептелген мән кейінгі барлық түзетулер үшін негізге айналады.
3. Үйкеліс пен сұйықтандыру шарттары үшін түзетулер енгізіңіз: Шынайы цех жағдайларына сәйкес базистік BHF-ңызды өзгертіңіз. Үйкеліс коэффициенті шамамен 0,05–0,08 болатын ауыр сызу қоспаларын қолдану кезінде есептелген мәңіңіз, мүмкін, сақталады. Жеңіл майлау немесе қаптамасыз материалдар 15–30% жоғары күшті талап етуі мүмкін. Өндіріс қызметкерлері осы жағдайларды сақтай алатындай етіп, қандай майлағышты пайдаланып отырғаныңызды құжаттаңыз.
4. FLD шектеулеріне қарсы тексеру: Маңызды қолданулар үшін күштік баптауларыңыз материал деформациясының қауіпсіз пішіндеу шектерінде болатынын тексеріңіз. Симуляция қолжетімді болса, виртуалды сынақтарды жүргізіңіз және материалдың FLD-сіне қарсы болжанған деформацияларды тұрғызыңыз. Тәжірибеге сүйенетін болсаңыз, геометрияңызбен материал комбинацияңызды ұқсас сәтті жобалармен салыстырыңыз. Белгілі шектерге жақындайтын кез-келген жағдайларды белгілеңіз.
5. Симуляция немесе сынамалық жүгірістер арқылы тексеру: Өндірістік міндеттемеге дейін есептеулеріңізді физикалық дәлелдермен растаңыз. Симуляция виртуалды тексеруді қамтамасыз етеді; нақты сынама бөлшектер анық растауды қамтамасыз етеді. Қалыңдық таралуын өлшеңіз, бұзылу немесе жұқару белгілерін тексеріңіз және күштік баптауларды қажетінше түзетіңіз. Қандай түзетулер қажет болғанын және неге қажет болғанын құжаттаңыз.
6. Өндіріске құжаттау және стандарттау: Рұқсат етілген BHF баптауларыңызбен қатар сақталуы тиіс барлық шарттарды: смазка түрі мен оны қолдану әдісі, материалдық спецификация талаптары, матрицаны техникалық қызмет көрсету интервалдары және тексеру критерийлерін қамтитын өндірістік спецификацияларды жасаңыз. Бұл құжаттама сменалар мен операторлар бойынша сапаның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Негізгі ерекше сипаттама: Алтыншы қадамда жасалған құжаттама келешекте ұқсас жұмыстар үшін сіздің бастапқы нүктеге айналады. Уақыт өте келе жаңа бөлшектер үшін инженериялық жұмысты жылдамдататын және есептеулердегі белгісіздікті азайтатын расталған баптаулар базасын құрасыз.

Есептеу сапасын өндірістік сәттілікпен байланыстыру

Бұл жұмыс үрдісін жүйелі түрде қолдану ұстаушы күшті есептеуді жекелеген инженерлік міндеттен өндірістің сәттілігінің негізіне айналдырады. Толық деректерді жинау, қатаң есептеу, нәтижелерді тексеру және нәтижелерді құжаттау әдісі сіздің операцияңыз бойынша күрделі пайда әкеледі.

Бұл жұмыс үрдісінде қаттылық шегі мен созылу шегінің түсінігі қалай қолданылатынын қарастырыңыз. Бірінші қадамда дәл материалдар деректері екінші қадамда дәл есептеулер жасауға мүмкіндік береді. Осы есептеулер үшінші қадамда нақты күш қажеттіліктерін болжайды. Төртінші және бесінші қадамдардағы тексеру сіздің материалдық болжамдарыңыздың шындықпен сәйкес келгенін растайды. Алтыншы қадамда осы расталған білім келешекте пайдалану үшін құжатталады. Әрбір қадам алдыңғы қадамдарға негізделеді және тізбектің толық жүйесі ең әлсіз звеносынан ғана тұрады.

Сапаны құрғақтатпай осы жұмыс үрдісін тездетуді қалайтын ұйымдар үшін дәлме-дәл штамптау матрицаларының мамандарымен серіктестік белгілі уақыт шеңберлерін едәуір қысқартуға мүмкіндік береді. Shaoyi бұл көзқарасқа мысал бола алады, өйткені ол 5 күн ішінде жедел прототиптеу жүргізеді және өндірістің сәтті болуын талап ететін қатаң дәлелдеуді сақтайды. ОЕМ стандарттарына сәйкес келетін тиімді құрал-жабдықпен жоғары көлемді өндіру мүмкіндіктері дұрыс BHF есептеу әдістемесінің автомобильдік штамптау қалыптарын дайын өндіруге қалай ауысып кететінін көрсетеді.

Келесі жобаңыз үшін күшті есептеу немесе штамптау операцияларыңызды қолдауға қабілетті серіктестерді бағалау мәселесі болмасын, принциптер бірдей қалады. Дәл есептеулер нақты қолданылуыңыз үшін қандай беріктік және материал қасиеттерінің шынымен мағынасы қандай екенін түсінумен басталады. Жүйелі дәлелдеу есептелген мәндердің өндірістік шындықта жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Толық құжаттама білімді сақтайды, бұл әрбір келесі жобаны тиімдірек етеді.

Заттық ұстағыш күшін есептеу — жеке бөлшектерде сызбалардың пайда болуын болдырмаумен ғана шектелмейді. Бұл сан мың немесе миллиондаған өндірістік циклдар бойы тұрақты сапаны қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін инженерлік пәнді және білім инфрақұрылымын құру. Бұл жұмыс үрдісін меңгерсеңіз, терең тартудың қиындықтары қалдықтар мен қайта өңдеудің қолайсыз көзі емес, шешімі мүмкін инженерлік мәселеге айналады.

Заттық ұстағыш күшін есептеу туралы жиі қойылатын сұрақтар

1. Заттық ұстағыш күші деген не?

Заттық ұстағыш күші (BHF) — терең тарту операциялары кезінде құрама металл парақтың фланец аймағына түсірілетін бекіту қысымы. Ол фланецтен матрица ойығына қарай материал ағынын бақылайды, қысу кернеулерінен туындайтын сызықтардың пайда болуын болдырмау мақсатында және жыртылуға әкелетін артық үйкелісті болдырмау үшін қолданылады. Оңтайлы BHF бұл қарама-қарсы ыстық режимдерді теңестіреді және қабырға қалыңдығы біркелкі, ақаусыз бөлшектер алуға мүмкіндік береді.

2. Заттық ұстағыш күшін есептеу формуласы қандай?

Стандарттық формула BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p, мұндағы D₀ — бос диаметр, d — соққыш диаметрі, rd — матрица бұрышының радиусы, ал p — МПа-дағы нақты босатқыш қысымы. Жақшадағы мүше ұстауыштың астындағы сақина тәрізді фланец ауданын есептейді, содан кейін ол 1-4 МПа аралығындағы материалға тән қысым мәндеріне көбейтіледі, бұл сіз алюминий, болат немесе нержавейкалық болаттан баспа жасауға байланысты.

3. Созылу күшін қалай есептеуге болады?

Созылу күші F_draw = C × t × S формуласын пайдаланады, мұндағы C — қабық диаметрінің орташа шеңбері, t — материал қалыңдығы, ал S — материалдың созылу беріктігі. Босатқыш ұстауышының күші әдетте ең үлкен соққыш күшінің 30-40% аралығында болады. Екі есептеу де бірге жұмыс істейді: BHF материалдың шектеуін бақылайды, ал созылу күші үйкелісті жеңіп, материалды матрицаның қуысына тарту үшін материалға қарсы күшті жеңеді.

4. Босатқыш ұстауышының күшін есептеуге үйкеліс қалай әсер етеді?

Үйкеліс коэффициенті μ және айналу бұрышы θ болатын Созылу күші = BHF × μ × e^(μθ) қатынасы арқылы әрбір берілген BHF-тің шектеу әсерін арттырады. Полимерлік пленкалар үшін типтік коэффициенттер 0,03-0,05 аралығында, ал құрғақ болаттан болатқа дейінгі үйкеліс үшін 0,15-0,20 аралығында болады. Жоғары үйкеліс бірдей шектеуді қамтамасыз ету үшін төмен BHF қажет етеді, ал жеткіліксіз майлау күшті 15-30% арттыруды талап етуі мүмкін.

тұрақты күш орнына айнымалы фланец ұстағыш күшін қашан қолдану керек?

Материалдың шектік мәндеріне жақын созылымдар, күрделі симметриялық емес геометриялар және жоғары дәрежедегі қатаю қабілеті бар материалдар үшін айнымалы фланец ұстағыш күші (VBF) тұрақты күштен жақсырақ нәтиже береді. Фланец ауданы ең үлкен болған кезде бастапқы бұзылымды болдырмау үшін VBF жүйелері жоғары күшпен басталып, фланец ауданы кішірейген сайын қысымды төмендетеді. Бұл тұрақты күш тәсілдеріне тән компромисті жояды және статикалық баптаулармен мүмкін емес геометрияларды жасауға мүмкіндік береді.