Blanko laikiklio jėgos skaičiavimas: sustabdykite raukšles dar iki jų sugadinant ištempimą

Žyglio Laikymo Jėgos Pagrindai

Ar kada nors stebėjote, kaip puikus lakštinio metalo žyglys susiraukšlėja į nenaudojamus bangavimus atlikus gilųjį ištraukimą? Šis nepageidautinas rezultatas dažnai siejamas su vienu svarbiu veiksniu: žyglio laikymo jėga. Šis pagrindinis parametras lemia, ar jūsų formavimo operacija sukurs be defektų indus ir kevalus, ar šiukšlių dalis, skirtas perdirbimui.

Žyglio laikymo jėga (BHF) – tai spaustuvų sukuriama apkrova, taikoma lakštinio metalo žygliui flančio srityje atliekant gilųjį ištraukimą. Galvokite apie tai kaip apie kontroliuojamą gniaužtą, kuris reguliuja medžiagos tekėjimą iš flančio į įrankio ertmę. Kai taikoma tinkama jėgos suma, žyglys tolygiai slysta per įrankio praėjimą, suformuodamas vientisą sienelės storį be defektų. Jei jėga parinkta neteisingai, greitai suprasite, kodėl taip svarbu tiksliai apskaičiuoti žyglio laikymo jėgą tiksliai metalo formavimo procese.

Ką kontroliuoja plokštelės laikiklio jėga giliam formavimui

BHF fizika tiesiogiai siejama su metalo elgsena esant apkrovai. Kai skabyklė nusileidžia ir traukia medžiagą į formą, flanšas patiria suspaudimo įtempius apskritiminėje kryptyje. Be tinkamo apribojimo, šie įtempiai sukelia flanšo išlinkimą ir raukšles. Plokštelės laikiklis suteikia būtiną apribojimą, taikydamas slėgį statmenai lakšto paviršiui.

Tinkamas plokštelės laikiklio jėgos skaičiavimas užtikrina tris pagrindinius rezultatus:

• Kontroliuojamas medžiagos tekėjimas :Jėga reguliuoja, kiek greitai ir tolygiai plokštelė patenka į formos ertmę, neleisdama netolygiam sienelių formavimuisi
• Raukšlių prevencija: Pakankamas slėgis slopina suspaudimo lenkimąsi flanšo srityje, kur apskritiminiai įtempiai yra didžiausi
• Išvengimas pernelygo storio sumažėjimo: Subalansavus trintį ir medžiagos tekėjimą, tinkama BHF neleidžia vietiniam ištempimui, kuris veda prie sienelių įtrūkimų

Šie rezultatai labai priklauso nuo tamprumo ribos, takumo įtempimo ir tamprumo ribos charakteristikų jūsų konkrečiai medžiagai. Tamprumo jėga, reikalinga inicijuoti plastinį deformavimą, nustato bazinį lygį, kuris lemia, kiek slėgio reikia kontroliuoti medžiagos elgseną traukimo metu.

Raukšlėjimo ir plyšimo pusiausvyra

Įsivaizduokite, kad einate po lynu tarp dviejų gedimo būsenų. Vienoje pusėje nepakankamas BHF leidžia flanšui raukšlėtis, kai suspaudimo įtempiams viršijant medžiagos išlenkimo atsparumą. Kitoje pusėje pernelyg didelė jėga sukuria tokį aukštą trintį, kad siena ištempta už jos formavimo ribų, dėl ko atsiranda plyšiai ar lūžiai šalia skardos išspaudimo spindulio.

Kai BHF per žemas, pastebėsite banguotus kraštus ir susiglamžiusias sienas, dėl kurių detalės tampa dimensiškai nepriimtinos. Medžiaga iš esmės pasirenka mažiausio pasipriešinimo kelią, susiglamžydama aukštyn vietoj to, kad sklandžiai įtekėtų į formą. Tai ženkliai skiriasi nuo operacijų, tokių kaip nuolydžio pjovimas, kai kontroliuojamas medžiagos šalinimas vyksta numatomais keliais.

Kai BHF per aukštas, didelė trintis neleidžia pakankamai medžiagos tekėti. Skaidytuvas tęsia ėjimą, tačiau flanšas negali maitinti sienos greitai. Tai sukuria pavojingą storio sumažėjimą, dažniausiai skardos skersmens srityje, kur įtempimo koncentracija yra didžiausia. Skirtingai nuo nuolydžio pjovimo operacijų, kurios palaipsniui šalina medžiagą, gilusis formavimas perskirsto medžiagą, o pernelyg didelis apribojimas katastrofiškai sutrikdo šį perskirstymą.

Optimalus BHF langas priklauso nuo keleto tarpusavyje susijusių veiksnių: ištempimo santykio (blanko skersmens ir įspaudos skersmens santykis), medžiagos storio ir jūsų lakštinės medžiagos specifinės takumo ribos. Aukštesnis ištempimo santykis reikalauja atidesnio jėgos valdymo, nes flanšo plotas yra didesnis ir gniuždomosios įtempių reikšmės svarbesnės. Plonesnėms medžiagoms reikia proporcingai mažesnių jėgų, tačiau jos jautresnės pokyčiams.

Inžinieriams ir formų konstruktoriams šių pagrindų supratimas suteikia pagrindą tiksliai atlikti skaičiavimus. Prieš nustatydami, kiek jėgos taikyti, turite suprasti, kodėl jėga yra svarbi. Sekančiosios dalys remiasi šiais principais, verčia fizikos dėsnius į praktines formules ir realaus pasaulio metodikas, kurios užtikrina nuoseklius, be defektų gaunamus detalių gaminius.

Pagrindinės blanko laikiklio jėgos skaičiavimo formulės

Dabar, kai suprantate, kodėl svarbus ruošinio laikiklio jėgos dydis, paverkime šiuos pagrindus į konkrečius skaičius. Matematinės formulės ruošinio laikiklio jėgai apskaičiuoti užpildo spragą tarp teorinio supratimo ir praktinio taikymo gamyklos grindyse. Šios lygtys suteikia konkrečias vertes, kurias galima programuoti savo presuose ar nurodyti įrankių konstrukcijos dokumentuose.

Šių formulių privalumas slypi jų praktiškume. Jos atsižvelgia į geometriją, medžiagos savybes ir metalų tamprumo modulį, kuriuos formuojate. Arba trauktumėte mažai anglies plieno puodelius, ar aliuminio lydinio korpusus – taikoma ta pati pagrindinė lygtis, tik su medžiagai būdingais pataisymais.

Standartinė BHF formulė paaiškinta

Pagrindinė formulė ruošinio laikiklio jėgai apskaičiuoti sukasi aplink vieną pagrindinę sąvoką: reikia pakankamai slėgio per flaneco plotą, kad būtų išvengta raukšlių, nevaržant medžiagos tekėjimo. Štai standartinė lygtis:

BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p

Skamba sudėtingai? Išnagrinėkime iš dalies. Ši formulė apskaičiuoja bendrą jėgą, padauginant efektyviąją flanžo plotą iš specifinio žinių laikiklio slėgio, reikalingo jūsų medžiagai. Rezultatas parodo jėgą niutonais, kai naudojamos nuoseklios SI vienetai.

Terminas π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] reprezentuoja žiedo formos flanžo plotą, esantį po žinių laikikliu. Įsivaizduokite medžiagos žiedo formos žiedą. Išorinė riba yra jūsų žinių skersmuo, o vidinė riba – tai vieta, kur medžiaga pereina į įvoros ertmę. Šis plotas mažėja, kol traukimas vyksta, todėl kai kurios operacijos pasinaudoja kintamoji jėgos reguliavimu.

Kintamųjų analizė

Kiekvieno kintamojo supratimas padeda teisingai taikyti formulę ir nustatyti problemas, kai rezultatai neatitinka lūkesčių:

• D₀ (Žinių skersmuo): Pradinis jūsų apvalaus žinio skersmuo prieš formavimą. Šią vertę tiesiogiai nustojate pagal žinio plėtojimo skaičiavimus, remdamiesi galutinės detalės geometrija.
• d (Stūmoklio skersmuo): Jūsų išstūmimo išorinis skersmuo, kuris nustato ištraukiamojo puodelio vidinį skersmenį. Tai paprastai yra fiksuotas konstrukcinis parametras.
• rd (Išspaudimo kampo spindulys): Spindulys prie išspaudimo įėjimo, kur medžiaga lenkiasi ir tekėja į ertmę. Didelis spindulys sumažina traukos jėgą, tačiau šiek tiek padidina efektyvią flanšo plotą.
• p (Specifinis ruošinio laikiklio slėgis): Slėgis vienetiniam plotui, taikomas flanšui, išreiškiamas MPa. Šis kintamasis reikalauja atsargaus parinkimo pagal medžiagos savybes.

Specifinė slėgio vertė p reikalauja ypatingo dėmesio, nes tiesiogiai siejama su jūsų medžiagos takumo stiprumo arba takumo įtempio charakteristikomis. Inžineriniuose taikymuose medžiagos su didesniu takumo ribos rodikliu reikalauja proporcingai didesnių specifinių slėgių, kad būtų užtikrintas pakankamas valdymas formavimo metu.

Rekomenduojamos specifinės slėgio vertės pagal medžiagą

Teisingo konkretaus slėgio parinkimas yra vieta, kur medžiagų mokslas susitinka su praktiniu formavimu. Plačiojo modulio plienas žymiai skiriasi nuo aliuminio ar vario lydinių, ir šie skirtumai lemia, kiek intensyviai reikia riboti flanšą. Plieno tamprumo modulis taip pat veikia atsilenkimo elgseną, nors jo pagrindinė įtaka BHF kyla per takumo stiprumo santykį.

Medžiaga	Konkretusis slėgis (p)	Tipiškas takumo stiprumo diapazonas	Pastabos
Mild steel	2–3 MPa	200–300 MPa	Pradėkite mažesniuoju diapazono galu plonesnėms skardoms
Nerūdantis plienas	3–4 MPa	200–450 MPa	Didesnis plastinimas reikalauja aukštesnio diapazono
Aliuminio lydiniai	1–2 MPa	100–300 MPa	Jautrus tepimo sąlygoms
Medienos aljoliai	1,5–2,5 MPa	70–400 MPa	Žymiai kinta priklausomai nuo lydinio sudėties

Atkreipkite dėmesį, kaip konkretus slėgis koreliuoja su takumo stiprumo diapazonais. Aukštesnės stiprybės medžiagos paprastai reikalauja didesnio laikymo slėgio, nes stipriau pasipriešina deformacijai. Kai dirbate su medžiaga, turinčia aukštesnę stiprumo ribą, pasirinkite artimesnius didesnius rekomenduojamus slėgius.

Empiriniai ir analitiniai metodai

Kada reikėtų remtis standartine formulę, o kada reikia sudėtingesnių metodų? Atsakymas priklauso nuo detalės sudėtingumo ir jūsų gamybos reikalavimų.

Naudokite empirines formules, kai:

• Braižote paprastas ašinės simetrijos formas, pvz., cilindrinius puodelius
• Dirbate su gerai ištirtais medžiagomis ir patikrintais procesais
• Gamybos apimtys pateisina bandymų ir klaidų optimizavimą
• Detalių tolerancijos leidžia šiek tiek kintamumą sienelių storio atžvilgiu

Apsvarstykite analitinius arba modeliavimo pagrįstus metodus, kai:

• Formuojate sudėtingas neašinės simetrijos geometrijas
• Traukiate aukštos stiprybės ar egzotiškas medžiagas, kurių duomenys riboti
• Tikslūs matmenys reikalauja tikslaus valdymo
• Gamybos apimtys neleidžia daug kartoti bandomųjų ciklų

Standartinė formulė yra puikus pradžios taškas daugumai taikymų. Pradinėse skaičiavimuose paprastai pasieksite 80–90 % tikslumą, o vėliau galėsite patikslinti pagal bandymų rezultatus. Svarbiems taikymams ar naujiems medžiagoms, apskaičiuotų verčių derinimas su simuliacijos patvirtinimu ženkliai sumažina plėtros laiką ir atliekų kiekį.

Turėdami šias formules, jau galite apskaičiuoti teorines BHF vertes. Tačiau realioje formavimo praktikoje tarp įrankių paviršių ir jūsų заготовės atsiranda trintis, kuri gali ženkliai paveikti jūsų rezultatus.

Trinties koeficientai ir tepimo poveikis

Apskaičiavote laikiklio jėgą, naudodami standartinę formulę, įrašėte visas reikšmes ir gautas skaičius atrodo tinkamas. Tačiau pradėjus gaminti pirmuosius gabalus, kažkas ne taip. Medžiaga slysta ne taip, kaip tikėjotės, arba pastebite paviršiaus brūkšnius, kurių anksčiau nebuvo numatyta. Kas nutiko? Atsakymas dažnai slypi trinyje – nematomoje kintamojoje, kuri gali padaryti arba sugadinti jūsų laikiklio jėgos apskaičiavimus.

Trintis tarp заготовки, formos ir laikiklio paviršių tiesiogiai veikia tai, kiek jėgos iš tikrųjų riboja medžiagos srautą. Nepaisydami jos, savo rūpestingai apskaičiuotą laikiklio jėgą pavertiate ne daugiau nei tikėtiniu spėjimu. Tinkamai ją įvertindami, gaunate tikslų valdymą savo formavimo procesui.

Kaip trintis keičia jūsų skaičiavimus

Tarp trinties ir laikiklio jėgos yra tiesioginis ryšys: didesnė trintis sustiprina bet kurios esamos jėgos ribojamąjį poveikį. Kai trinties koeficientas padidėja, tas pats BHF sukuria didesnį pasipriešinimą medžiagos tekėjimui. Tai reiškia, kad apskaičiuota jėga gali būti per stipri, jei trintis didesnė nei numatyta, arba per silpna, jei tepimas sumažina trintį žemiau tikėtų lygio.

Modifikuota formulė, į kurią įtraukta trintis, sieja tris svarbiausius parametrus:

Tempiamoji jėga = BHF × μ × e^(μθ)

Čia μ reiškia trinties koeficientą tarp kontaktuojančių paviršių, o θ – apvyniojimo kampą radianais, kuriuo medžiaga liečiasi su formos spinduliu. Rodiklinė dalis atspindi, kaip trintis kaupiasi, kai medžiaga apvynioja išlenktus paviršius. Net maži pokyčiai μ sukelia reikšmingus skirtumus jėgoje, reikalingoje medžiagai tempti į formos ertmę.

Apsvarstykite, kas nutinka, kai trinties koeficientą padvigubinate nuo 0,05 iki 0,10. Traukos jėga nepaprasčiausiai padidėja dvigubai. Vietoj to eksponentinė priklausomybė reiškia, kad jėga didėja žymiai labiau, ypač geometrijoms su didesniais apvijimo kampais. Tai paaiškina, kodėl tepimo parinkimas yra ne mažiau svarbus nei pradinis BHF skaičiavimas.

Tipiniai trinties koeficientai labai skiriasi priklausomai nuo paviršiaus būklės ir naudojamų tepalų:

• Sausas plienas į plieną: 0,15–0,20 (gamybiniam formavimui beveik niekada nepriimtina)
• Lengvas alyvos tepimas: 0,10–0,12 (tinka negiliems tempimams ir mažos stiprybės medžiagoms)
• Stiprūs traškinimo mišiniai: 0,05–0,08 (standartinis vidutiniam ir giliniam tempimui)
• Polimerinės plėvelės: 0,03–0,05 (optimalu sudėtingoms aplikacijoms ir aukštos stiprybės medžiagoms)

Šios reikšmės atitinka pradinius taškus. Tikrosios koeficientų reikšmės priklauso nuo paviršiaus šiurkštumo, temperatūros, tempties greičio ir tepimo būdo vientisumo. Kai apskaičiuotas BHF sukuria netikėtus rezultatus, dažnai kaltas trinties koeficiento kaita.

Tepimo strategijos optimaliam medžiagos tekėjimui

Teisingo tepalo parinkimas reiškia trinties savybių suderinimą su jūsų formavimo reikalavimais. Mažesnė trintis leidžia medžiagai laisviau tekėti, sumažinant BHF, reikalingą plyšiams prevencijuoti. Tačiau per maža trintis gali reikalauti didesnio BHF, kad būtų išvengta raukšlėjimo, nes medžiaga mažiau natūraliai pasipriešina sulankstymui.

Karštai cinkuoti medžiagų naudojimas kelia unikalius iššūkius, kurie iliustruoja šį balansavimą. Karštai cinkuoto plieno cinko danga sukuria kitokius trinties charakteristikas, palyginti su atviru plienu. Minkštesnis cinko sluoksnis gali veikti kaip integruotas tepalas esant nedideliam slėgiui, tačiau ilgesniems gamybos ciklams jis perkeliamas į formos paviršius. Šis karštai cinkuotos dangos elgsenos bruožas reiškia, kad trinties koeficientas gali kisti per vieną gamybos ciklą, todėl gali prireikti koreguoti BHF nustatymų arba dažniau prižiūrėti formas.

Formuojant cinkuotas medžiagas, daugelis inžinierių pradeda su mažesniu specifiniu slėgiu ir palaipsniui jį didina bandymų metu. Cinko dangos tepimo efektas dažnai reiškia, kad tos pačios rūšies neapdorotam plienui reikia 10–15 % mažesnio BHF. Tačiau dangos storio skirtumai tarp tiekėjų gali paveikti vientisumą, todėl būtina dokumentacija ir gaunamos medžiagos tikrinimas yra esminiai.

Kaip įtempimo grūdinimas veikia trinties reikalavimus

Čia formavimas tampa įdomus. Kai traukimo eiga progresuoja, medžiaga nebėra ta pati metalo rūšis, kokia buvo pradžioje. Įtempimo kietinimas ir deformacinis kietinimas realiu laiku keičia medžiagos savybes, o šie pokyčiai veikia trinties elgseną per visą operaciją.

Giliai traukiant, flanšo medžiaga patiria plastinę deformaciją prieš įeidama į įrąžo ertmę. Šis įtempimo kietinimas vietiniu lygiu padidina medžiagos takumo stiprumą, kartais net 20–50 %, priklausomai nuo lydinio ir deformacijos lygio. Deformacinis kietinimas padaro medžiagą standesnę ir atsparesnę tolesnei deformacijai, kas keičia jos sąveiką su įrankio paviršiais.

Ką tai reiškia trinties atžvilgiu? Kietesnis, darbo metu sukietėjęs medžiaga sukuria kitokias trinties charakteristikas nei minkštesnė pradinė medžiaga. Paviršiaus nelygumai elgiasi kitaip, tepimo plėvelės gali sutirštėti esant didesniam kontaktiniam slėgiui, o bendras trinties koeficientas gali didėti, kol tęsiasi ištraukimas. Šis deformacijos ir darbo sukietėjimas paaiškina, kodėl pastovi BHF kartais duoda nevienodus rezultatus, ypač giliai ištraukiant, kai vyksta reikšminga medžiagos transformacija.

Praktiniai padariniai apima:

• Tepimo plėvelės turi išlaikyti augantį kontaktinį slėgį, kai medžiaga kietėja
• Formos paviršiaus apdorojimas tampa svarbesnis vėlyvuosiuose ėjimuose, kai trintis linkusi didėti
• Kintamoji BHF sistema gali kompensuoti keičiančiąsi trintį, reguliuodama jėgą per visą ėjimą
• Medžiagos, turinčios aukštą darbo sukietėjimo lygį, gali naudotis agresyvesnėmis tepimo strategijomis

Šio dinaminio ryšio tarp medžiagos transformacijos ir trinties supratimas padeda paaiškinti, kodėl patyrę įrankių keitėjai dažnai koreguoja BHF pagal veiksnius, kurie nestandartinėse formulėse neatrodo. Jie kompensuoja trinties poveikį, kuris keičiasi kiekvieno formavimo ciklo metu.

Dabar, kai trinties efektai yra jūsų skaičiavimų įrankinėje, esate pasiruošę viską sujungti į išsamų pavyzdį su tikrais skaičiais ir matavimo vienetais.

Žingsnis po žingsnio skaičiavimo metodika

Pasiruošę pritaikyti teoriją praktikoje? Einame per visą blank holder jėgos skaičiavimą nuo pradžios iki galo naudodami realius skaičius, su kuriais galite susidurti gamyklos aikštelėje. Šis išspręstas pavyzdys demonstruoja, kaip tiksliai susideda kiekvienas formulės komponentas, suteikdamas jums šabloną, kurį galėsite pritaikyti savo programoms.

Geriausias būdas išmokti šiuos skaičiavimus – išnagrinėti tikrą situaciją. Apskaičiuosime BHF standartinei giliam formavimui skirtai operacijai: cilindrinio puodelio formavimui iš apvalios заготовкės. Kelionės metu pamatysite, kaip medžiagos savybės, tokios kaip plieno takumo įtampa, veikia jūsų sprendimus, ir kaip kiekvienas žingsnis prisideda prie galutinės jėgos reikšmės.

Žingsnis po žingsnio skaičiavimo vadovas

Prieš pradėdami skaičiuoti, nustatykime sistemingą požiūrį. Šių žingsnių laikymasis užtikrina, kad nepraleisite svarbių veiksnių, turinčių įtakos tikslumui. Ši metodika tinka tiek mažai anglies turinčių plienų rūšių, tiek aukštos stiprybės lydinių jėgai apskaičiuoti.

1. Nustatykite заготовкės ir stūmoklio matmenis: Surinkite visus geometrinius parametrus, įskaitant заготовкės skersmenį (D₀), stūmoklio skersmenį (d) ir matričių kampo spindulį (rd). Šios reikšmės paprastai gaunamos iš detalės brėžinių ir matričių projektavimo specifikacijų.
2. Apskaičiuokite flanšo plotą po laikikliu: Taikykite žiedo formos ploto formulę, kad rastumėte paviršiaus plotą, kuriame veikia ruošinio laikiklio slėgis. Šis plotas nustato bendrą jėgą, atsirandančią dėl pasirinkto specifinio slėgio.
3. Pasirinkite tinkamą specifinį slėgį pagal medžiagą: Remdamiesi medžiagos savybių lentelėmis, pasirinkite teisingą slėgio koeficientą (p). Atsižvelkite į plieno ar kitų medžiagų takumo ribą, storį ir paviršiaus būklę.
4. Taikykite formulę su vienetų konvertavimu: Įrašykite visas reikšmes į BHF lygtį, užtikrindami vientisus matavimo vienetus visame skaičiavime. Galutinius rezultatus paversti praktiniais vienetais, pvz., kilonjutonais, presų programavimui.
5. Patikrinkite pagal leistinas ištraukimo santykių ribas: Įsitikinkite, kad jūsų geometrija patenka į priimtinas ištraukimo santykių ribas medžiagai ir kad apskaičiuota jėga atitinka įrangos galimybes.

Pavyzdys su tikromis reikšmėmis

Apskaičiuokime ruošinio laikiklio jėgą praktinei situacijai, atspindinčiai tipiškas gamybos sąlygas.

Duoti parametrai:

• Blanko skersmuo (D₀): 150 mm
• Išspaudimo skersmuo (d): 80 mm
• Formos kampinis spindulys (rd): 8 mm
• Medžiaga: mažaanglis plienas, 1,2 mm storio
• Takumo riba: apie 250 MPa (tipiška įprastoms plieno rūšims)

1 žingsnis: Patvirtinkite matmenis

Pirmiausia patikrinkite traukimo santykį, kad įsitikintumėte, jog operacija įgyvendinama. Traukimo santykis (β) lygus blanko skersmens padalijimui iš išspaudimo skersmens:

β = D₀ / d = 150 / 80 = 1,875

Mažaangliui plienui pirmajam traukimo etapui maksimalus rekomenduojamas traukimo santykis paprastai yra nuo 1,8 iki 2,0. Mūsų santykis 1,875 patenka į leistinus ribas, todėl galime drąsiai tęsti.

2 žingsnis: Apskaičiuokite flanco plotą

Flanšo plotas po žvakidės laikikliu naudoja žiedinio ploto formulę. Mums reikia efektyvaus vidinio skersmens, į kurį įskaičiuotas įformės kampų spindulys:

Efektyvus vidinis skersmuo = d + 2rd = 80 + 2(8) = 96 mm

Dabar apskaičiuokite žiedinį plotą:

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 mm² (arba maždaug 104,32 cm²)

3 žingsnis: Pasirinkite konkrečią slėgio vertę

Minkštam plienui, kurio takumo riba yra 200–300 MPa diapazone, rekomenduojamas savitas slėgis yra tarp 2–3 MPa. Atsižvelgiant į mūsų 1,2 mm storį (neypatingai ploną) ir standartinį šio plieno klasės takumo stiprumį, pasirinksime:

p = 2,5 MPa (rekomenduojamos srities vidurys)

Šis pasirinkimas atsižvelgia į tipiškas tepimo sąlygas ir užtikrina atsarga prieš raukšlėjimąsi bei plyšimą.

4 žingsnis: Taikykite formulę

Dabar sujungiame plotą ir slėgį, kad apskaičiuotume bendrą jėgą:

BHF = A × p

BHF = 10 432 mm² × 2,5 MPa

Kadangi 1 MPa = 1 N/mm², skaičiavimas atrodo taip:

BHF = 10,432 mm² × 2,5 N/mm²

BHF = 26 080 N

BHF = 26,08 kN

5 žingsnis: Patikrinkite pagal ribas

Apskaičiavę jėgą, kuri yra apie 26 kN, turime patikrinti, ar ši vertė yra tinkama mūsų įrangai ir formos konstrukcijai.

Visada palyginkite apskaičiuotą BHF su dviem svarbiausiomis ribomis: maksimalia preso laikiklio talpa ir formos konstrukcijos specifikacijomis. Apskaičiuota jėga turi būti žemesnė už preso talpos ribą, tačiau virš minimalios ribos, reikalingos raukšlėjimui išvengti. Šiam pavyzdžiui, presas su 50+ kN laikiklio talpa užtikrina pakankamą atsarga, o apskaičiuoti 26 kN efektyviai kontroliuos medžiagos tekėjimą mūsų geometrijai ir plieno rūšiai.

Rezultatų aiškinimas

Rezultatas 26 kN yra jūsų pradinis taškas bandymams. Praktikoje galite šią vertę koreguoti ±10–15 %, priklausomai nuo faktinio medžiagos elgesio ir tepimo veiksmingumo. Štai kaip interpretuoti skaičiavimą:

Parametras	Apskaičiuota vertė	Praktinės aplinkybės
Flanšo plotas	10,432 mm²	Mažėja, kol traukimas vyksta
Specifinis slėgis	2,5 MPa	Reguliuokite pagal faktinius takumo stiprio rezultatus
Bendras blazginimo laikantis jėga (BHF)	26,08 kN	Pradinė vertė preso nustatymui
Ištraukimo santykis	1.875	Saugiose ribose vienkartiniam traukimui

Jei pirmos bandymo detalės rodo nedidelius raukšlių atsiradimus, padidinkite slėgį iki 2,8–3,0 MPa. Jei pastebite plonėjimą šalia skardos įspaudimo kampų ar pirmuosius plyšimo požymius, sumažinkite iki 2,0–2,2 MPa. Skaičiavimai suteikia mokslinį pagrindą, tačiau galutinė optimizacija reikalauja stebėti faktinį medžiagos elgesį.

Atkreipkite dėmesį, kaip konkretaus plieno rūšies takumo stipris paveikė mūsų slėgio parinkimą. Aukštesnio stiprumo plieno rūšys verčia pasirinkti aukštesnę slėgio ribą, o minkštesniems traumuojamiesiems plienams gali tikti žemesnės vertės. Visada patikrinkite, ar medžiagos sertifikatai atitinka jūsų prielaidas, prieš pradedant gamybą.

Turėdami patikimą apskaičiuotą vertę, galite toliau patobulinti savo metodiką, suprasdami, kaip formavimo ribų diagramos atskleidžia sienas tarp sėkmingo formavimo ir gedimų būsenų.

Formavimo ribų diagramos ir jėgos optimizavimas

Jūs jau apskaičiavote savo laikiklio jėgą ir netgi įvertinote trinties poveikį. Tačiau kaip žinoti, ar ši apskaičiuota vertė iš tikrųjų duos tinkamus detalių rezultatus? Čia formavimo ribų diagramos tampa jūsų patvirtinimo įrankiu. Formuojamumo ribų diagrama nubrėžia ribą tarp sėkmingo formavimo ir gedimo, vizualiai patvirtindama, kad jūsų BHF nustatymai išlaiko operaciją saugioje zonoje.

Galvokite apie FLD kaip apie maršrutą savo medžiagai. Ji rodo tiksliai, kiek deformacijos lakštas gali išlaikyti, kol kas nors sugesti. Suprasdami, kur jūsų formavimo operacija patenka į šią diagramą, galite numatyti, ar jūsų laikiklio jėgos apskaičiavimas duos raukšlių ir plyšių nekylančias dalis, dar prieš pradedant pirmąjį lakšto formavimą.

Skaitmeninė formavimo ribų diagrama BHF optimizavimui

Formavimo ribų diagrama vaizduoja pagrindinį deformacijos koeficientą (didžiausią pagrindinę deformaciją) vertikalioje ašyje ir mažesnę deformaciją (deformaciją, statmeną pagrindinei) horizontalioje ašyje. Gauta kreivė, dažnai vadinama formavimo ribų kreive (FLC), atitinka slenkstį, kuriame prasideda medžiagos gedimas. Visos deformacijų kombinacijos žemiau šios kreivės yra saugios; viskas, kas virš jos, gali sukelti siaurėjimą, plyšimą ar lūžimą.

Kai peržiūrite FLD, pastebėsite, kad ji nėra simetriška. Kreivė paprastai nusileidžia žemiausiai arti centro, kur mažesnė deformacija lygi nuliui (plokščios deformacijos būklė), ir kyla abiejose pusėse. Ši forma atspindi, kaip medžiaga skirtingai elgiasi įvairiomis deformacijos būsenomis. Dvikryptis tempimas dešinėje diagramos pusėje ir temptis/spaudimas kairėje pusėje turi skirtingas gedimo ribas.

Pagrindinių zonų supratimas FLD padeda interpretuoti, kurioje srityje vyksta jūsų operacija:

• Saugi formavimo sritis: Įtempimo kombinacijos žymiai žemiau FLC, kur medžiaga slysta be gedimo rizikos. Tai jūsų tikslinė zona patikimai gamybai.
• Ribinė zona: Sritis tiesiai po FLC, kur detalės gali išlaikyti apžiūrą, tačiau turi sumažintą saugos atsarga. Medžiagos pokyčiai ar procesų nukrypimai gali paskatinti gedimą.
• Stipraus plonėjimo/gedimo zona: Įtempimo kombinacijos ant arba virš FLC, kur vietinis plonėjimas sukelia įtrūkimus ir plyšius. Čia formuotos detalės nepaeis kokybės kontrolę.
• Voratinklio susidarymo zona: Apatinė kairioji sritis, kur pernelyg dideli suspaudžiantys mažieji įtempiai sukelia iškilimą. Tai rodo nepakankamą ruošinio laikiklio jėgą, kad būtų galima kontroliuoti medžiagos srautą.

Ryšys tarp tempimo stiprio ir takumo stiprio lemia tai, kur jūsų medžiagos FLC yra diagramoje. Medžiagos, turinčios didesnį pailgėjimą prieš stipraus plonėjimo atsiradimą, paprastai turi aukščiau esantį FLC, suteikdamos didesnį formavimo langą. Priešingai, aukšto stiprio medžiagos su mažesniu pailgėjimu turi FLC arčiau pradžios taško, todėl reikalauja tiklesnio ruošinio laikiklio jėgos valdymo.

FLD duomenų jungimas prie jėgos nustatymų

Čia FLD tampa praktiškai taikomas išlaikant optimalią laikiklio jėgą. Jūsų BHF tiesiogiai veikia medžiagos deformacijos kelią formavimo metu. Padidinus jėgą, deformacijos kelias pasislenka link dviejų ašių tempties (paslenka diagramoje į dešinę). Sumažinus jėgą, kelias slenka link tempiamų sąlygų (judėjimas kairėn link galimo raukšlėjimosi).

Įsivaizduokite, kad esama BHF sukuria deformacijos kelią, kuris pavojingai artėja prie raukšlėjimosi zonos. FLD nedelsiant nurodo: padidinkite apskaičiuotą jėgą, kad poslinkis judėtų aukštyn ir į dešinę, toliau nuo suspaudimo gedimo. Atvirkščiai, jei deformacijos matavimai rodo, kad artėjate prie traškėjimo ribos, sumažinus BHF leidžiama daugiau medžiagos tekėti, perkeliant kelią tolyn nuo gedimo kreivės.

Skirtingos medžiagos reikalauja esminio skirtingo požiūrio, nes jų FLD žymiai skiriasi:

• Plieninis plienas: Paprasčiausiai siūlo didelius formavimo langus su FLC, esančiais santykinai aukštai. Standartiniai BHF skaičiavimai veikia gerai, o bandymų metu reikalaujama vidutinės koregavimo ribos.
• Aliuminio lydiniai: Palyginti su plieno plokšte tokio pat storio, dažniausiai turi žemesnius FLC, todėl reikalingas tikslus BHF valdymas. Aliuminio tamprumo modulis taip pat įtakoja atsirandantį atšokimą, kuris veikia galutinius detalių matmenis net tada, kai formavimas sėkmingas.
• Nerūdijantis plienas: Dėl didelio sukietėjimo formuojant greičio FLC perbėga formavimo metu, todėl deformacijos keliai turi atsižvelgti į medžiagos pokyčius. Pradiniai BHF nustatymai dažnai reikalauja patobulinimo kaupiantis gamybos duomenims.

Aliuminio lydalams būdingas mažesnis tamprumo modulis, palyginti su plienu, todėl šios medžiagos labiau linksta esant tam tikroms apkrovoms. Tai įtakoja laikiklio slėgio pasiskirstymą flanelyje ir gali sukelti vietinius deformacijų koncentravimus, jei slėgio pasiskirstymas nėra tolygus.

Norėdami efektyviai naudoti LFD duomenis savo darbo eigoje, matuokite deformacijas bandomuosiuose detalių pavyzdžiuose taikydami apskritimo tinklelio analizę arba skaitmeninę vaizdo koreliaciją. Gautas deformacijas atidėkite ant jūsų medžiagos LFD diagramos. Jei taškai telkiasi netoli susiklosčymo zonos, padidinkite blanko laikiklio jėgą (BHF). Jei taškai artėja prie LFD kreivės, sumažinkite jėgą arba pagerinkite tepimą. Šis kartotinis patvirtinimas paverčia apskaičiuotą BHF iš teorinės vertės į gamyboje patvirtintus nustatymus.

Ryšys tarp LFD analizės ir blanko laikiklio jėgos skaičiavimo sieja tai, ką daugelis inžinierių laiko atskirais mokslais. Jūsų formulė suteikia pradinį skaičių; LFD patvirtina, ar šis skaičius iš tikrųjų veikia jūsų konkretaus geometrinio formato ir medžiagos deriniui. Kai šie įrankiai dirba kartu, pasiekiate pirmojo bandymo sėkmės lygį, kurio bandymų ir klaidų metodai paprasčiausiai negali pasiekti.

Kai FLD patvirtinimas veikia gerai pastovioms jėgoms, kai kuriems taikymams naudinga jėgą reguliuoti visą ištraukimo eigą. Kintamos plokštės laikiklio jėgos sistemos suteikia šią galimybę, atverdamos naujas galimybes sudėtingoms geometrijoms.

Kintamos Plokštės Laikiklio Jėgos Sistemos

O jei jūsų plokštės laikiklio jėga galėtų prisitaikyti realiuoju metu, kai įspaudas leidžiasi? Vietoj vienos fiksuotos slėgio visą eigos trukmę, įsivaizduokite sistemą, kuri pradeda su didesne jėga, kad išvengtų pradinių raukšlių, o po to palaipsniui mažina slėgį, kai flančio plotas sumažėja. Tai nėra mokslinė fantastika. Kintamos plokštės laikiklio jėgos (VBF) sistemos suteikia būtent šią galimybę ir keičia tai, kaip gamintojai priartėja prie sudėtingų gilios formavimo operacijų.

Pastovi BHF gerai veikia su paprastomis geometrijomis ir pakantiais medžiagomis. Tačiau kai siekiama maksimalių ištempimo santykių, dirbama su medžiagomis, linkusiomis deformacijos sukietėjimui, ar formuojamos sudėtingos formos, kuriose įtempių keliai smarkiai skiriasi visame gaminio paviršiuje, vienintelė jėgos reikšmė negali optimaliai kontroliuoti visų ištempimo etapų. VBF sistemos šią ribą pašalina, traktuodamos ruošinio laikiklio jėgą kaip dinaminį procesinį kintamąjį, o ne fiksuotą parametrą.

Kai kintamoji jėga pranašesnė už pastoviąją

Apsvarstykite, kas iš tikrųjų vyksta gilinant. Stūmoklio ėjimo pradžioje visas flanšo plotas yra po ruošinio laikikliu, o suspaudimo įtampės yra didžiausios. Būtent tuo metu raukšlėjimosi rizika pasiekia maksimumą, todėl reikalinga didelė varžymosi jėga. Tuo tarpu, kai stūmoklis juda žemyn, medžiaga tekėja į įmovos ertmę, palaipsniui mažindama flanšo plotą. Ėjimo pabaigoje po laikikliu lieka tik nedidelis medžiagos žiedas.

Štai problema, susijusi su pastovia jėga: slėgis, kuris neleidžia raukšlėms atsirasti stūmimo pradžioje, gali sukelti didelį trinties pavojų ir plyšimo riziką, kai flanžas susitraukia. Atvirkščiai, jėga, optimizuota vėlyvojo stūmimo fazės sąlygoms, palieka jus pažeidžiamus ankstyvoms raukšlėms. Jūs esate priversti kompromiso, priimdami suboptimales sąlygas bent vienu ciklo metu.

VBF sistemos pašalina šį kompromisą, pritaikydamos jėgą pagal akimirkinę būklę. Tam, kad inicijuoti plastinį tekėjimą flanže, reikalinga tamprumo apkrova keičiasi, kai medžiaga sustiprėja deformuojantis. Tinkamai suprogramuotas VBF profilis atsižvelgia į šiuos pokyčius, užtikrindamas optimalų laikymą per visą operaciją. Ypač nauda iš tokio požiūrio turi medžiagos, turinčios didelį deformacinio sustiprėjimo greitį, nes jų savybės ženkliai keičiasi kiekvienu stūmiu.

Hidroformavimo operacijos parodo VBF principus jų pažangiausioje formoje. Hidroformavime skysčio slėgis pakeičia standų įspaudą, o slėgio profiliai turi būti tiksliai kontroliuojami, kad būtų pasiekta tolygi medžiagos srautas. Šios sistemos dažnai keičia slėgį 50 % ar daugiau per vieną formavimo ciklą, kas įrodo, kad dinaminis jėgos valdymas leidžia pasiekti geometrijas, kurių negalima pasiekti naudojant pastovaus slėgio metodus. Šios hidroformavimo pamokos tiesiogiai taikomos konvenciniame giliuoju spaudimu su mechaniniais laikikliais.

Sukimo formavimas yra dar viena sritis, kur kintamoji jėga yra būtina. Kai sukimosi įrankis palaipsniui formuoja medžiagą ant formos, optimali ribojimo jėga nuolat keičiasi. Inžinieriai, dirbantys sukimo formavimo srityje, seniai suprato, kad statiniai jėgos nustatymai apriboja pasiekiamus rezultatus.

Šiuolaikinės VBF valdymo technologijos

Kintamojo plokštės laikiklio jėgos įgyvendinimas reikalauja įrangos, gebančios tiksliai ir kartojamai moduliuoti jėgą. Šiuolaikinės kintamosios jėgos sistemos dažniausiai naudoja vieną iš trijų metodų: hidraulinius pagalvėles su servovaldymu, azoto formos pagalvėles su reguliuojamu slėgiu arba mechanines programuojamas sistemas su kulisiniais jėgos profiliais.

Servohidraulinės sistemos siūlo didžiausią lankstumą. Programuojami valdikliai koreguoja alyvos slėgį plokštės laikiklio cilindruose priklausomai nuo ėrimo padėties, laiko ar jėgos atgalinio ryšio signalų. Galima sukurti beveik bet kokį jėgos profilį, kurį leidžia fizika, tada jį išsaugoti ir vėliau iš naujo paleisti skirtingiems detalių tipams. Diegimas apima profilio programavimą, bandomųjų detalių gamybą ir tobulinimą pagal gautus rezultatus.

Azoto pagrindu veikiantys sistemos užtikrina paprastesnę įgyvendinimą mažesnėmis išlaidomis. Slėgio azoto balionai sukuria laikančiąją jėgą, o reguliuojami reguliatoriai arba daugiapakopio slėgio balionai leidžia koreguoti jėgos dydį judėjimo metu. Nors šios sistemos mažiau lankstos nei servo-hidraulinės, azoto sistemos pakankamai gerai susidoroja su daugeliu kintamos jėgos taikymo atvejų.

Kriterijus	Pastovi BHF	Kintama BHF
Detalių sudėtingumo tinkamumas	Standartiniai ašinės simetrijos formų, seklių traukimo detalių	Sudėtingos geometrijos, gilūs traukimai, asimetrinės detalės
Reikalinga įranga	Standartinis presas su paprasta pagalvėle	Servo-hidraulinė arba programuojama pagalvėlės sistema
Sudėjimo laikas	Greitesnis pradinis sąranka, viena jėgos reikšmė	Ilgvesnis diegimas, tačiau kartojamasis gamybos procesas
Kokybės konsekvensa	Priimtina paprastoms detalėms	Puikiai tinka sudėtingoms aplikacijoms
Kapitalo investicijos	Mažesnė iš anksto kaina	Aukštesni pradiniai kaupiniai, dažnai pateisinami kokybės gerėjimu
Medžiagos naudojimas	Reikalingi standartiniai заготовkų dydžiai	Dėl geresnio srauto valdymo galimi mažesni заготовkų dydžiai

Pasirinkimas tarp pastovių ir kintamų požiūrių

Ne visos aplikacijos pateisina VBF sudėtingumą. Teisingam pasirinkimui priimti reikia sistemingai įvertinti keletą veiksnių.

Dalies geometrija nustato pradinę vertinimo kryptį. Švelnios traukos su nedideliais traumos koeficientais retai reikalauja kintamos jėgos. Gilioms traukoms, besiekiančioms medžiagos ribas, detalėms su kintančiais sienelių kampais ar geometrijomis, sukeliančiomis nelygią flanšo traukimąsi, labiausiai naudinga VBF funkcija.

Medžiagos savybės ženkliai paveikia sprendimą. Medžiagoms, turinčioms ryškią deformacinio sustorėjimo savybę, kintami profiliai duoda didesnę naudą. Didesnės stiprybės plienai, tam tikros aliuminio lydinio rūšys ir nerūdijantys plienai dažnai vien dėl savo elgsenos pateisina VBF investiciją.

Gaminių kiekis turi įtakos ekonomikai. Mažas gamybos apimtys gali nepateisinti VBF įrangos sąnaudų, nebent detalės sudėtingumas to absoliučiai reikalautų. Didelės apimties taikymo atvejais įrangos investicijos paskirstomos daugiau detalių, todėl VBF tampa ekonomiškai patraukli net nedidelėms kokybės gerinimo priemonėms.

Dabartiniai defektų lygiai pateikia praktinę informaciją. Jei pasiekiama priimtina kokybė naudojant pastovią jėgą, VBF gali duoti mažėjančius rezultatus. Jei raukšlėjimas ar plyšimai išlieka net esant optimizuotiems pastovios jėgos nustatymams, VBF dažnai suteikia sprendimą, kurio vien skaičiavimų patobulinimai negali pasiekti.

Vertindami VBF sistemas, prašykite įrangos tiekėjų pateikti duomenis su rezultatais prieš ir po diegimo, panašiems į jūsų atvejus. Geriausias įrodymas yra demonstruoti patobulinimai panašioms detalėms, o ne teorinės galimybės.

Kintamoji jėgos reguliavimo sistema atstovauja pažangiausią išlenkimo laikiklio jėgos optimizavimo kryptį. Tačiau prieš įgyvendinant sudėtingas valdymo strategijas, reikia patikimų metodų nustatyti, kada jėgos nustatymai neveikia numatytu būdu.

Dažniausiems skaičiavimo klaidoms šalinti

Jūsų išlenkimo laikiklio jėgos skaičiavimas atrodė tobulas popieriuje. Formulė buvo teisinga, medžiagos duomenys tikslūs, o preso nustatymai atitiko jūsų specifikacijas. Tačiau detalės, kurios ateina nuo linijos, pasako kitokį pasakojimą: bangavusios kraštai, įtrūkusios sienelės ar paslaptingi brūkšniai, kurių neturėtų būti. Kas nutiko?

Net patyrę formų ir įrankių gamintojai susiduria su situacijomis, kai apskaičiuotos vertės nepereina į sėkmingą gamybą. Tarp teorijos ir realybės dažnai atsiranda skirtumas, kuris pasireiškia konkrečiais defektų modeliais, tiesiogiai nurodančiais į BHF problemas. Mokėjimasis šiuos modelius skaityti paverčia jus iš to, kas reaguoja į problemas, į tą, kuris jas sprendžia sistemingai.

Raukšlėjimo ir plyšimo problemų diagnozavimas

Kiekvienas defektas pasako istoriją. Kai peržiūrite sugedusį detalę, defekto vieta, modelis ir sunkumas suteikia diagnostinius užuominas, kurios nurodo korektyvinių veiksmų kryptį. Įgudęs formos gamintojas nemato tik raukšlėto flanšo; jis mato konkrečių jėgų disbalanso požymius, kurių jo skaičiavimai neprognozavo.

Raukšlėjimas rodo nepakankamą laikymą. Kai заготовės laikiklio jėga nukrenta žemiau slenksčio, reikalingo suspaudžiamajam lenkimuisi slopinti, flanšo medžiaga pasirenka mažiausio pasipriešinimo kelią ir išlinksta aukštyn. Pastebėsite banginius raštus flanšo srityje, kartais išplitusius į sienelę, kai raukšlėta medžiaga traukiama į formos ertmę. Plieno ar kitų medžiagų takumo riba nustato bazinę varžą šiam lenkimuisi, tačiau geometrija ir trinties sąlygos lemia, ar Jūsų pritaikyta jėga viršija tą slenksnį.

Plyšimas rodo pernelyg didelį suvaržymą ar nepakankamą medžiagos srautą. Kai BHF sukuria per didelę trintį, įspaudas tęsia savo eigą, o flanšas negali tiekti pakankamai greitai. Siena ištempta už savo formavimo ribų, dažniausiai sulūždama ties įspaudimo spinduliu, kur maksimalūs įtempimų koncentravimai. Įtrūkimai gali atrodyti kaip mažos įtrūkimo linijos, kurios plinta formuojant, arba kaip visiški sienos lūžiai, atskiriantys puodelį nuo jo flanšo.

Toliau pateikta diagnostinė matrica sieja vizualius stebėjimus su tikėtinomis priežastimis ir taisomosiomis priemonėmis:

Defekto tipas	Vizualiniai indikatoriai	Tikėtina BHF problema	Korekcinių veiksmų atėmimas
Flanšo raukšlės	Bangavimas, raukšlėtas flanšo paviršius; banguotos linijos, sklindančios iš centro	Jėga per maža; nepakankamas suvaržymas suspaudimo įtempiams	Padidinkite specifinį slėgį 15–25 %; patikrinkite vienodą laikiklio kontaktą
Sienelės raukšlės	Raukšlės ar bangos puodelio sienoje; netaisyklingas sienos paviršius	Kardinaliai nepakankama jėga; raukšlės įtrauktos į ertmę	Žymiai padidinkite jėgą; patikrinkite įvorės tarpą
Įspaudimo spindulio plyšimas	Įtrūkimai ar plyšiai apatinės spindulio dalyje; apskritiminės trūkinėjimo linijos	Jėga per didelė; pernelyg didelis trinties pasipriešinimas, ribojantis medžiagos tekėjimą	Sumažinkite jėgą 10–20 %; pagerinkite tepimą
Sienelės lūžis	Visiškas sienelės atsiskyrimas; nedarnios plyšimo linijos	Kritiškai per didelė jėga arba medžiaga formavimo riboje	Ženkliai sumažinkite jėgą; patikrinkite įtempimo santykio ribas
Per didelis storio sumažėjimas	Vietinis storio sumažėjimas; matomas sienelės storio mažėjimas	Jėga šiek tiek per aukšta; deformacija artėja prie FLD ribos	Sumažinkite jėgą 5–15 %; pagerinkite tepimą štampo spindulio srityje
Paviršiaus brūkšniai	Galingi ženklai; įbrėžimų linijos lygiagrečios ištraukimo krypčiai	Jėga gali būti tinkama, tačiau vietinis trinties koeficientas per didelis	Patikrinkite formos paviršius; pagerinkite tepimą; išpoliruokite formos spindulį

Atkreipkite dėmesį, kaip panašūs defektai gali turėti skirtingas šaknines priežastis. Formų ir įrankių specialistas mokosi atskirti jėgos susijusias problemas nuo kitų technologinių kintamųjų, detaliai tyrinėdamas defektų modelius. Apvaliosios įtrūkimai rodo radialinę temptį dėl per didelio blanko laikiklio spaudimo (BHF), o išilginiai įtrūkimai gali reikšti medžiagos defektus ar netinkamą formos tarpą, o ne jėgos problemas.

Matavimų naudojimas BHF problemoms patvirtinti

Vizuali apžiūra padeda pradėti, tačiau matavimai patvirtina diagnozę. Du analitiniai metodai suteikia kiekybinį įrodymą, kad jūsų blanko laikiklio jėgos skaičiavimus reikia pakoreguoti.

Storumo matavimai parodo, kaip medžiaga pasiskirsto formuojant. Naudojant rutulinį mikrometrą arba ultragarsinį storio matuoklį, išmatuokite sienelės storį keliuose taškuose aplink puodelio perimetrą ir įvairiuose aukščiuose. 10–15 % vienodas storio sumažėjimas yra normalus reiškinys. Vietinis storio sumažėjimas, viršijantis 20–25 %, rodo įtempimo koncentracijas, kurios dažnai siejamos su BHF problemomis.

Palyginkite storio profilius iš detalių, formuotų skirtingomis jėgos nuostatomis. Jei padidinus BHF atitinka padidėjusį storio sumažėjimą pradurklio spindulyje, tai patvirtina, kad priežastis yra per didelė jėga. Jei sumažinus BHF storio sumažėjimas pašalinamas, bet atsiranda raukšlės, tai nustatote darbo langą ir turite optimizuoti jame.

Įtempių analizė naudojant apskritimų tinklelį arba skaitmeninę vaizdo koreliaciją galima gauti išsamesnę informaciją. Matuojant, kaip spausdinti apskritimai deformuojasi į elipses formavimo metu, galima nubrėžti faktinius deformacijos kelius Formavimo ribos diagramoje. Jei matuojamos deformacijos susitelkia arti raukšlėjimosi zonos, padidinkite jėgą. Jei jos artėja prie siaurėjimo ribos, sumažinkite jėgą arba išspręskite trinties sąlygas.

Dokumentuodami defektus įrankių ir formų gamintojui ar inžinerijos komandai, pridėkite nuotraukas su matavimų žymėjimais, kurie tiksliai rodo, kur kyla problemos. Ši dokumentacija pagreitina gedimų šalinimą, nes teikia aiškius įrodymus, o ne subjektyvius aprašymus. Suvokimas apie suvirinimo simbolių taisykles čia nėra tiesiogiai aktualus, tačiau taikomas toks pats tikslaus techninio bendravimo principas: tikslus dokumentavimas leidžia rasti tikslūs sprendimus.

Sisteminis gedimų šalinimo požiūris

Kai detalės nepatenka inspekcijos, atsispirti pagundai nedelsiant reguliuoti BHF. Sisteminis požiūris užtikrina, kad nustatysite tikrąją problemos priežastį, o ne paslėpsite vieną problemą, tuo pačiu sukurdami kitą. Net gi suvirinimo siūlė, sujungianti komponentus, reikalauja tinkamos sekos, kad būtų pasiekti kokybiški rezultatai; BHF problemų šalinimas reikalauja panašios drausmės.

Laikykitės šios trikdžių šalinimo sekos prieš reguliuodami apskaičiuotą jėgą:

• Patikrinkite medžiagos savybes: Įsitikinkite, kad tiekiamos medžiagos atitinka specifikacijas. Patikrinkite gamyklos sertifikatus dėl takumo ribos, storio tolerancijos ir paviršiaus būklės. Medžiagos skirtumai tarp lydinių gali paslinkti optimalų BHF 10–20 %.
• Patikrinkite tepimo būklę: Patikrinkite tepalo padengimą, klampumą ir užterštumą. Nepakankamas arba blogėjantis tepimas sukuria trinties pokyčius, kurie primena BHF problemas. Užtikrinkite nuoseklų tepalo taikymą visoje заготовkės paviršiuje.
• Išmatuokite faktinį BHF palyginti su apskaičiuotuoju: Naudokite apkrovos jutiklius arba slėgio matuoklius, kad patikrintumėte, ar presas suteikia jūsų nustatytą jėgą. Hidraulinės sistemos poslinkis, azoto baliono nutekėjimas ar mechaninis dėvėjimasis gali sumažinti faktinę jėgą žemiau nustatymų.
• Apžiūrėkite formos paviršius: Ištirkite ruošinio laikiklio ir formos paviršius dėl dėvėjimosi, įbrėžimų ar šiukšlių. Vietiniai pažeidimai sukuria nelygų slėgio pasiskirstymą, kurį skaičiavimai laiko tolygiu.
• Patvirtinkite ruošinio matmenis: Įsitikinkite, kad ruošinio skersmuo ir storis atitinka projektinius duomenis. Per dideli ruošiniai padidina flanžo plotą, todėl reikia proporcingai didesnės jėgos nei apskaičiuota.

Tik baigę šią tikrinimo seką turėtumėte koreguoti ruošinio laikiklio jėgos skaičiavimus. Jei medžiaga, tepimas, įranga ir geometrija yra tinkamos, tada perkelti skaičiavimus su koreguotu specifiniu slėgiu yra tinkamas veiksmas.

Užfiksuokite kiekvieną trikčių šalinimo žingsnį ir jo rezultatą. Šis įrašas tampa nepakeičiamu vadovu būsimoms gamybos serijoms ir padeda mokyti mažiau patyrusių operatorių. Gerai dokumentuota trikčių šalinimo istorija dažnai atskleidžia tam tikrus modelius: galbūt medžiaga iš konkretaus tiekėjo nuolat reikalauja didesnio laikiklio jėgos, ar vasaros drėgmė paveikia tepimo efektyvumą.

Čia aptartos diagnostikos įgūdžiai padeda veiksmingai reaguoti, kai kyla problemų. Tačiau kas, jei galėtumėte numatyti ir išvengti šių problemų dar prieš pradedant pirmąją gamybos partiją? Būtent čia simuliacijomis grindžiama patvirtinimo sistema pakeičia jūsų požiūrį į laikiklio jėgos optimizavimą.

CAE simuliacija jėgos patvirtinimui

O kas, jei galėtumėte išbandyti laikiklio jėgos skaičiavimus dar prieš išpjaunant vienintelį įrankio plieno заготовką? Šiuolaikinė CAE simuliacija tai padaro įmanomu, keisdama būdą, kuriuo inžinieriai patvirtina ir tobulina savo jėgos nustatymus. Vietoj formulės ir bandymų su klaidomis dabar galite vizualiai matyti, kaip medžiaga tekės, kur atsiras plonėjimas ir ar dizaine slypi raukšlėjimosi pavojus, dar nepereinant prie gamybos įrankių.

Ribotų elementų analizė (REA) radikaliai pakeitė giluminio formavimo optimizavimą. Sukurdama virtualius formavimo operacijų modelius, simuliacinė programinė įranga su nepaprasta tikslumu prognozuoja medžiagos elgseną esant įvairioms BHF sąlygoms. Tokios savybės, kurias jūs skaičiavote, kaip plieno Jungo modulis ir takumo ribos reikšmės, tampa įvestys, kurios valdo sudėtingus plastinio deformavimo matematinius modelius. Šios simuliacijos atskleidžia problemas, kurių vien formulės negali numatyti, ypač sudėtingoms geometrijoms, kurioms trūksta analitinių sprendimų.

Simuliacijomis grindžiamas jėgos optimizavimas

Galvokite apie FEA simuliaciją kaip apie skaitmeninę jūsų laikiklio jėgos skaičiavimo bandomąją aikštelę. Programinė įranga padalija jūsų заготовку, stempį, formą ir laikiklį į tūkstančius mažų elementų, tada apskaičiuoja, kaip kiekvienas elementas deformuojasi, kai virtualus stempis nusileidžia. Medžiagos savybės, įskaitant plieno tamprumo modulį, įtempimo sustiprėjimo kreives ir anizotropijos koeficientus, nustato, kaip imituotas metalas reaguoja į pritaikytas jėgas.

Simuliavimo procesas vyksta pasikartojančiu būdu. Jūs įvedate apskaičiuotą BHF reikšmę, paleidžiate analizę ir peržiūrite rezultatus. Jei virtualioje dalyje matomi raukšlės flanšo srityje, padidinate jėgą ir paleidžiate iš naujo. Jei per didelis storio sumažėjimas atsiranda šalia stempio spindulio, sumažinate jėgą arba koreguojate tepimo parametrus. Kiekvienas kartojimas trunka minutes, o ne valandas, reikalingas fiziniams bandymams, ir galite ištirti dešimtis scenarijų, kol dar nepradėta pjaustyti plieno.

Tai, kas daro šiuolaikines imitacijas ypač galingomis, yra jų gebėjimas fiksuoti reiškinius, kuriuos rankiniu būdu atliekami skaičiavimai tik apytiksliai įvertina. Plieno tamprumo modulis veikia medžiagos atsitraukimą po formavimo, o imitacija numato šį atsitraukimą su pakankamu tikslumu, kad būtų galima kompensuoti įrankio projektavime. Darbo sukietėjimas keičia medžiagos savybes per ėrimo eigą, o BAEM (baigtinių elementų metodas) stebi šias kaitas elementas po elemento visą formavimo seką.

Į BHD optimizavimą aktualūs imitacijos rezultatai apima:

• Sienelių storio pasiskirstymo žemėlapius: Spalvomis koduotas vizualizacijas, rodančias sienelių storį per visą detalę, nedelsiant paryškinančias pernelyg ištįsusias ar sutirštėjusias vietas
• Deformacijos kelių prognozes: Grafikus, rodančius, kaip kiekvienos vietos deformacijos būklė kinta formuojant, tiesiogiai palyginamas su jūsų medžiagos formavimo ribų diagrama
• Bgarbėjimo rizikos indikatorius: Algoritmus, kurie aptinka suspaudimo nestabilumus dar prieš jiems tampa matomais garbanotais išlinkimais, pažymėdami sritis, reikalaujančias didesnio laikymo
• Jėgos-poslinkio kreivės: Stūmoklio jėgos ir žiniaruočių laikiklio jėgos grafikai per visą ėjimą, patvirtinantys, kad jūsų presas turi pakankamą našumą

Šie rezultatai paverčia abstrakčius skaičiavimus veiksmais paremtais inžinerijos duomenimis. Kai simuliacija rodo, kad apskaičiuota BHF sukelia 22 % storio sumažėjimą ties stūmoklio spinduliu, o jūsų medžiagos riba yra 25 %, žinote, kad turite priimtiną atsarga. Kai raukšlėjimo indikatoriai užsidega flanže, tiksliai žinote, kur nukreipti savo dėmesį.

Nuo skaičiavimo iki gamybai paruoštų įrankių

Kelią nuo patvirtintos simuliacijos iki gamybai paruoštų formų reikalauja virtualių rezultatų versti į fizinės įrangos specifikacijas. Šis vertimas reikalauja ekspertizės tiek simuliacijos interpretavime, tiek praktinėje formų inžinerijoje. Tiksli formos išpjovos specifikacija brėžinyje yra tik viena iš šimtų detalių, kurios turi būti tinkamai įgyvendintos, kad įranga veiktų taip, kaip numatyta simuliacijoje.

Plieno modulis, kurį įvedate modeliavimui, turi atitikti jūsų faktines įrankių medžiagas. Iš trinties koeficiento prielaidų išvestos paviršiaus apdorojimo specifikacijos turi būti pasiektos įrankių gamyboje. Blankio laikiklio plokštumoje leistinos nuokrypos turi užtikrinti vienodą slėgio pasiskirstymą, kurį numatė jūsų modeliavimas. Kiekvienas detalės aspektas siejasi su tuo, ar jūsų kruopščiai patvirtinta BHF gamyboje duoda tikėtinus rezultatus.

Inžinerijos komandos, kurios puikiai susitvarko su šiuo vertimu, paprastai projektavimo pradžioje integruoja skaičiavimo metodiką su modeliavimo patvirtinimu. Jos nevertina formulių ir BAŽ kaip atskirų veiklų, o kaip vieningo darbo proceso papildančius įrankius. Pradiniai skaičiavimai suteikia pradinius taškus, modeliavimas tobulina ir patvirtina, o bandymai gamyboje patvirtina visą metodiką.

Companies like Shaoyi parodo, kaip šis integruotas požiūris pasiekia rezultatų. Jų pažangios CAE modeliavimo galimybės patvirtina blanko laikiklio jėgos skaičiavimus formos kūrimo metu, nustatant potencialias problemas dar prieš apdirbant įrankio plieną. Turėdami IATF 16949 sertifikatą, kuris užtikrina kokybės valdymo standartus visame procese, jų metodika duoda matomus rezultatus: 93 % pirmojo bandymo patvirtinimo rodiklį, kuris atspindi tikslumą, sėkmingai perkeliant skaičiavimus į gamybos realybę.

Šis pirmojo bandymo sėkmės lygis neatsiranda savaime. Reikalingas sisteminis patvirtinimas kiekviename etape: BHL skaičiavimas naudojant tinkamas formules, medžiagos tekėjimo modeliavimas su tiksliais savybių duomenimis, nuostatų tobulinimas remiantis virtualiais rezultatais ir formų gamyba, kuri tiksliai atkartotų simuliuotas sąlygas. Kai konkretus ištraukimo briaunos geometrinis profilis yra pateiktas formos konstrukcijos brėžiniuose, jis turi būti tiksliai pagamintas, nes net menkos detalės turi įtakos visos įrankių sistemos veikimui.

Automobilių pramonoje, kur matmeniniai tarpai yra siauri ir gamybos apimtys reikalauja nuolatinės kokybės, modeliavimu patvirtinti BHF skaičiavimai tampa būtini. Modeliavimo programinės įrangos ir inžinerinio laiko sąnaudos atsipirko daug kartų dėl mažesnio bandymų skaičiaus, žemesnių broko rodiklių ir greitesnio pereinamojo laikotarpio į gamybą. Detalės, kurios anksčiau reikalavo savaičių bandymų ir klaidų optimizavimo, dabar pasiekia tikslinę kokybę per kelias dienas.

Praktinė pamoka aiški: jūsų ruošinio spaustuvo jėgos skaičiavimas suteikia pagrindą, tačiau modeliavimas patvirtina, ar šis pagrindas užtikrins sėkmę gamyboje. Kartu šie įrankiai sukuria metodiką, kuri iš gilinimo formavimo kaip meno, priklausančio nuo patirties, padaro inžinerijos discipliną, grindžiamą duomenimis.

Turėdami modeliavimu patvirtintus jėgos nustatymus ir gamybai paruoštus įrankius, esate pasirengę įgyvendinti visą skaičiavimo darbo eigą, kuri integruoja visas šiame vadove aptartas metodes.

Jūsų skaičiavimo darbo eigos įgyvendinimas

Jūs ištyrėte formules, trinties efektus, FLD patvirtinimą, kintamosios jėgos sistemas, problemų šalinimo metodus ir modeliavimo galimybes. Dabar laikas viską sujungti į vientisą darbo eigą, kurią galėtumėte nuosekliai taikyti visuose projektuose. Skirtumas tarp inžinierių, kurie kovoja su giliuoju ištraukimu, ir tų, kurie pasiekia patikimų rezultatų, dažnai priklauso nuo sisteminės metodikos, o ne nuo grynos skaičiavimo galios.

Struktūruotas požiūris užtikrina, kad nereikšmingomis akimirkomis nepraleisite svarbių žingsnių, kai terminai verčia judėti greičiau. Taip pat sukuriama dokumentacija, dėka kurios būsimi darbai vyksta greičiau ir padeda komandos nariams išmokti patikrintų praktikų. Arba jūs skaičiuotumėte jėgą paprastam cilindriniui puodeliui ar sudėtingam automobilių skyriui, taikoma ta pati pagrindinė darbo eiga, atitinkamai prisitaikant prie sudėtingumo.

Pasirinkti tinkamą skaičiavimo metodą

Prieš pradedant skaičiavimus, reikia pasirinkti metodiką, kuri atitiktų jūsų programinės įrangos reikalavimus. Ne kiekvienam darbui tinka vienodas analitinis griežtumas. Greitas penkiasdešimties detalių prototipas reikalauja kito požiūrio nei milijono vienetų per metus gamybos paleidimas. Suprantant kompromisus tarp metodų, galima efektyviai paskirstyti inžinerines išteklius.

Yra trys pagrindiniai laikiklio jėgos skaičiavimo būdai, kiekvienas su skirtingomis charakteristikomis, tinkančiomis skirtingoms situacijoms. Lygtis, kaip rasti 0,2 procentų poslinkio takumo stiprumą iš įtempimo-deformacijos duomenų, iliustruoja medžiagos charakterizavimo lygį, kurio reikalauja kiekvienas metodas. Paprastos empirinės formulės veikia su žinynuose nurodytomis takumo stiprumo reikšmėmis, o pažangios analitinės metodikos gali reikalauti pilnų tekėjimo kreivių, rodančių plieno elgseną nuo takumo deformacijos iki plastinio deformavimo.

Kriterijus	Empirinės formulės	Analizinės metodai	FLD pagrįsti metodai
Tikslumo lygis	±15–25 % tipiškai	±10–15 % su gerais duomenimis	±5–10 % su patvirtinta FLD
Duomenų reikalavimai	Pagrindiniai: takumo stipris, storis, geometrija	Vidutiniai: visos medžiagos savybės, trinties koeficientai	Išsamūs: visos FLD kreivės, deformacijų matavimai
Sudėtingumas	Žemi; pakanka rankinių skaičiavimų	Vidutiniai; reikalinga skaičiuoklė ar skaičiavimo programinė įranga	Aukšti; reikalingas modeliavimas ar fizinė deformacijų analizė
Optimalios naudojimo situacijos	Paprasti ašinesimetriški detalės, ankstyvieji įvertinimai, prototipų gamyba	Serijinės detalės, vidutinio sudėtingumo, patvirtintos medžiagos	Svarbios aplikacijos, nauji medžiagų tipai, mažos tarpinės
Inžinerijos laikas	Minutės–valandas	Valandos iki dienų	Kelias dienas–kelias savaites
Numatomi bandymo kartojimai	įprastai reikia 3–5 pataisymų	įprastai reikia 1–3 pataisymų	Dažnai pirmojo bandymo sėkmė

Supratus, ką praktikoje reiškia takumo riba, galima geriau interpretuoti šiuos tikslumo diapazonus. Lyginant takumo ir tempimo stiprumą, matyti, kad takumo stipris atitinka apkrovą, kuriai pasiekus prasideda nuolatinis deformavimas, todėl tai yra pagrindinis parametras BHD skaičiavimams. Jei jūsų medžiagos duomenyse nurodytas tik tempimo stipris, turėsite apytiksliai įvertinti takumo stiprį, kas sukelia neapibrėžtumą, kurį empirinės metodikos jau kompensuoja, tačiau analitinėms metodikoms sunku tai ištaisyti.

Daugumai gamybos taikymo sričių analitinės metodikos pasiekia optimalų balansą tarp pastangų ir tikslumo. Skiriate pakankamai inžinerinio laiko, kad pasiektumėte patikimus rezultatus, neįtraukdami išsamios bandymų procedūros, kurią reikalauja FLD pagrįsta patvirtinimo metodika. FLD metodus palikite tiems taikymams, kai defektų kaina pateisina išsamią pradinę analizę: saugos kritinėms detalėms, didelės apimties programoms, kur nedideliai patobulinimai daugėja per milijonus detalių, ar naujiems medžiagoms, kurioms nėra nustatytų formavimo gairių.

Blank holder jėgos skaičiavimo proceso kūrimas

Nepriklausomai nuo to, kurį skaičiavimo metodą pasirenkate, šis darbo procesas užtikrina visų blank holder jėgą veikiančių veiksnių išsamų apžvalgą. Šią seką galima laikyti savo kokybės kontrolės sąrašu: kiekvieno žingsnio sistemingas įvykdymas neleidžia praleisti dalykų, kurie sukelia gamybos problemas.

1. Surinkite medžiagos duomenis ir geometrijos specifikacijas: Prieš pradėdami skaičiavimus, surinkite visus reikalingus duomenis. Tai apima žaliavinio diskelio skersmenį, skylo skląsčio skersmenį, įformos kampinį spindulį, medžiagos storį ir visus medžiagos savybių duomenis. Patikrinkite, kokius takumo stiprio reikšmių duomenis naudojate: gamyklos sertifikavimo dokumentus, справочникų vertes ar faktinius tempties bandymo rezultatus. Įsitikinkite, kad visuose dokumentuose vienetai yra nuoseklūs. Prarasti ar netikslūs pradiniai duomenys iš karto padaro skaičiavimus beviltiškais.
2. Apskaičiuokite pradinį BHF naudodami tinkamą formulę: Taikykite standartinę formulę BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p su medžiagai tinkama specifine slėgio verte. Sudėtingoms geometrijoms apsvarstykite baigtinių elementų preliminarų analizę. Užfiksuokite visas prielaidas, ypač dėl specifinio slėgio parinkimo. Ši apskaičiuota vertė taps jūsų pagrindu visiems tolesniems patikslinimams.
3. Koreguokite pagal trinties ir tepimo sąlygas: Koreguokite savo bazinį BHF atsižvelgiant į faktines gamyklos patalpos sąlygas. Jei naudojate stiprius traukimo riebalus, kurių trinties koeficientas apie 0,05–0,08, apskaičiuota jėga, greičiausiai, išlieka tinkama. Lengvesnė tepimo priemonė ar nepoklotas medžiaga gali reikalauti 15–30 % didesnės jėgos. Užfiksuokite, kokią tepimo priemonę numatote, kad gamybos personalas galėtų palaikyti šias sąlygas.
4. Patvirtinkite pagal FLD apribojimus: Svarbiems taikymams patikrinkite, ar jūsų jėgos nustatymai užtikrina medžiagos deformacijos kelią saugiose formavimo ribose. Jei yra galimybė, naudokite simuliaciją, atlikite virtualius bandymus ir nubrėžkite prognozuotas deformacijas prieš jūsų medžiagos FLD. Jei remiatės patirtimi, palyginkite savo geometriją ir medžiagą su panašiais sėkmingais darbais. Pažymėkite bet kokias sąlygas, kai artėjate prie žinomų ribų.
5. Patikrinkite naudodami simuliaciją ar bandomuosius paleidimus: Prieš pradėdami gamybą, patvirtinkite savo skaičiavimus fiziniais įrodymais. Simuliacija suteikia virtualią patvirtinimo galimybę; faktiškai išbandyti detalių pavyzdžiai teikia galutinį patvirtinimą. Išmatuokite storio pasiskirstymą, patikrinkite raukšles arba storio sumažėjimą ir, jei reikia, koreguokite jėgos nustatymus. Užfiksuokite, kokios korekcijos buvo atliktos ir kodėl.
6. Dokumentuokite ir standartizuokite gamybai: Sukurkite gamybos specifikacijas, kuriose būtų nurodyti patvirtinti BHF nustatymai kartu su visomis sąlygomis, kurias būtina išlaikyti: tepalo tipas ir taikymo metodas, medžiagos specifikacijos reikalavimai, formos techninės priežiūros intervalai ir apžiūros kriterijai. Ši dokumentacija užtikrina nuoseklų kokybės lygį per pamainas ir operatorius.

Pagrindinė išvada: Šeštame žingsnyje sukurta dokumentacija tampa jūsų pradiniu tašku panašioms būsimoms užduotims. Laikui bėgant, sukaupsite patvirtintų nustatymų žinių bazę, kuri pagreitins inžinerinį darbą naujoms detalėms ir sumažins skaičiavimų neapibrėžtumą.

Susiejimas tarp skaičiavimų puikybės ir gamybos sėkmės

Šis darbo procesas sistemingai paverčia laikiklio jėgos skaičiavimą nebe izoliuota inžinerine užduotimi, o gamybos sėkmės pagrindu. Duomenų visiško surinkimo, tikslaus skaičiavimo, rezultatų patvirtinimo ir rezultatų dokumentavimo drausmė sukuria kaupiamą naudą visoje jūsų veikloje.

Apsvarstykite, kaip supratimas apie takumo stiprumo ir tempimo stiprumo skirtumą pernešamas per šį darbo procesą. Tiksli medžiagos duomenys pirmame žingsnyje leidžia tiksliai apskaičiuoti antrajame žingsnyje. Šie skaičiavimai prognozuoja realistiškus jėgos reikalavimus trečiajame žingsnyje. Patvirtinimas ketvirtame ir penktame žingsniuose patvirtina, kad jūsų medžiagos prielaidos atitiko realybę. Dokumentavimas šeštame žingsnyje užfiksuoja šias patvirtintas žinias būsimam naudojimui. Kiekvienas žingsnis grindžiamas ankstesniais žingsniais, o visa grandinė yra tokia stipri, kokia jos silpniausia grandis.

Organizacijoms, siekiančioms pagreitinti šį darbo procesą nemažindamos kokybės, bendradarbiavimas su tiksliais kalibravimo įrankių specialistais gali labai sutrumpinti laikotarpius. Shaoyi atspindi šį požiūrį, suteikiant greitą prototipavimą, kuris trunka vos 5 dienas, kartu išlaikant griežtą patvirtinimą, būtiną sėkmingai gamybai. Jų didelės apimties gamybos galimybės su sąnaudomis efektyvia įranga, pritaikyta OEM standartams, rodo, kaip tinkama BHF skaičiavimo metodika tiesiogiai verčiasi į gamybai paruoštas automobilių štampavimo formas.

Arba jūs skaičiuojate jėgą savo kitam projektui, ar vertinate partnerius, kurie gali palaikyti jūsų štampavimo operacijas, principai lieka nuoseklūs. Tikslii skaičiavimai prasideda suprantant, ką tiksliai reiškia takumo stipris ir medžiagos savybės jūsų konkrečiai taikymo sričiai. Sisteminis patvirtinimas užtikrina, kad apskaičiuotos vertės veiktų realioje gamyboje. O išsamūs dokumentai išsaugo žinias, kurios padaro kiekvieną tolimesnį projektą efektyvesnį.

Blanko laikiklio jėgos skaičiavimas – tai ne tik atskirų detalių raukšlėjimo prevencija. Tai taip pat inžinerinės disciplinos ir žinių infrastruktūros kūrimas, kuris užtikrina nuoseklų kokybę per tūkstančius ar milijonus gamybos ciklų. Išmokę šį darbo procesą, pastebėsite, kad gilusis formavimas tampa valdoma inžinerine problema, o ne nereikalingu broku ir perdarymų šaltiniu.

Dažniausiai užduodami klausimai apie blanko laikiklio jėgos skaičiavimą

1. Kas yra blanko laikiklio jėga?

Blanko laikiklio jėga (BLJ) – tai spaustuvės sukuriama apkrova, taikoma lakštinio metalo blankui giliąjį formavimą vykdant flanelyje. Ji kontroliuoja medžiagos tekėjimą iš flangos į įvoros ertmę, neleidžia susidaryti raukšlėms dėl suspaudimo įtempių ir išvengia per didelio trinties, sukeliančios plyšimus. Optimali BLJ subalansuoja šiuos prieštaraujančius gedimų tipus, kad būtų gaminamos be defektų detalės su vienodu sienelių storiu.

2. Kokia yra blanko laikiklio jėgos skaičiavimo formulė?

Standartinė formulė yra BHF = π/4 × [(D₀² - (d + 2rd)²)] × p, kur D₀ – žaliavinio skersmuo, d – stūmoklio skersmuo, rd – įvorės kampinis spindulys, o p – specifinis laikiklio slėgis MPa. Skliausteliuose esantis narys apskaičiuoja žiedo formos flanšo plotą po laikikliu, kuris tuomet padauginamas iš medžiagos specifinio slėgio, kuris svyruoja nuo 1–4 MPa, priklausomai nuo to, ar formuojate aliuminį, plieną ar nerūdijantį plieną.

3. Kaip apskaičiuoti ištraukimo jėgą?

Ištraukimo jėgai taikoma formulė F_draw = C × t × S, kur C – kevalo skersmens vidutinis perimetras, t – заготовės storis, o S – medžiagos tempties stipris. Blank holder jėga paprastai sudaro 30–40 % maksimalios stūmoklio jėgos. Abu skaičiavimai veikia kartu: BHF kontroliuoja medžiagos varžą, o ištraukimo jėga įveikia trintį ir medžiagos pasipriešinimą, tempdama žaliavinį į įvorės ertmę.

4. Kaip trintis veikia žaliavinio laikiklio jėgos skaičiavimus?

Tarka padidina bet kokio tam tikro BHF ribojimo poveikį pagal santykį Lygintuvės jėga = BHF × μ × e^(μθ), kur μ yra trinties koeficientas, o θ – apvijos kampas. Tipiški koeficientai svyruoja nuo 0,03–0,05 polimeriniams plėvelėms iki 0,15–0,20 sausam plieno į plieną kontaktui. Didelė trintis reiškia, kad siekiant to paties ribojimo reikia mažesnio BHF, o nepakankama tepimas gali reikalauti 15–30 % didesnės jėgos.

5. Kada turėčiau naudoti kintamąją ruošinio laikiklio jėgą vietoj pastovios jėgos?

Kintamoji ruošinio laikiklio jėga (VBF) veikia geriau nei pastovi jėga giliam formavimui, artėjant prie medžiagos ribų, sudėtingoms asimetrinėms geometrijoms ir medžiagoms su dideliu plastinio kietėjimo greičiu. VBF sistemos prasideda didesne jėga, kad išvengtų pradinių raukšlių, kai flanšo plotas yra didžiausias, tada sumažina slėgį, kai flanšas trumpėja. Tai pašalina kompromisą, būdingą pastovios jėgos metodams, leidžiant pasiekti geometrijas, neįmanomas su statiniais nustatymais.