Siaurinimo procesas automobilių lyginime: gedimo rėžimas prieš operaciją

TRUMPAI

Automobilių spausdinimo srityje terminas "necking" reiškia dvi skirtingas, bet svarbias sąvokas: procesas ir medžiaga neįvykdymo režimas - Ne. Kaip procesas (dažnai vadinamas mažinimo), galvos stūmoklis yra tyčinis vamzdžio ar indų skersmens mažinimas, paprastai naudojamas išmetamųjų dujų komponentams ir talpykloms. Kaip gedimo režimas, kaklas yra lokalizuotas plonėjimo nestabilumas lakštyje, kuris eina prieš lūžimą, žymėdamas absoliutinę medžiagos formavimo ribą.

Procesinių inžinierių, kurie turi išmokti naudoti šonines mašinas, požiūris yra du: nugaros apjungimo operacija be išsisukimo, tuo pat metu projektuojant užstemptas plokštes, kad būtų išvengta neigimas analizuojant įtampos pasiskirstymą ir darbo kietėjimo dažnius. Šiame vadove apžvelgiama abiejų scenarijų fizika, parametrai ir valdymo strategijos.

Kaklo operacija: vamzdžių dalių skersmens mažinimas

Dalyvių gamyboje galvos sukimas yra formavimo operacija, naudojama cilindrinės apvalos ar vamzdžio skersmens mažinimui. Skirtingai nei piešimas, kuris išstumioja medžiagą, kad sukurtų gylumą, kaklas remiasi suspaudimo jėgomis, kad sumažintų apylinkę. Šis metodas yra paplitęs automobilių gamyboje, kai naudojami tokie komponentai kaip katalizatorių konvertorių gaubtai, amortizatorių vamzdžiai ir kuro užpildų kaklai.

Kaulo proceso mechanika

Operacija priverčia uždėti ant vamzdžio tuščio galo. Kai išvalomasis plienas išplaukia į priekį, jis susiduria su spaudimu, dėl kurio jis srautų į vidų ir šiek tiek sustingsta. Proceso sėkmė priklauso nuo to, ar medžiaga gali plisti ir plisti, nesusilenkdama.

Šiam mažinimui pasiekti yra du pagrindiniai metodai:

• Die Necking: Statinė matrica stumiama aksiniai ant vamzdžio. Tai greitesnis procesas, tačiau jį riboja trinimas ir sukrėtimų rizika, jei sumažinimo santykis yra pernelyg agresyvus.
• Kurių sudėtyje esantis polietileno aliejus sudaro ne mažiau kaip 85% masės Dalis arba įrankis sukasi, kai mažinamas skersmuo. Šis metodas, dažnai naudojamas gėrimų skardinėms ir aukštos tikslumo automobilių dalims, sumažina trinties trukmę ir leidžia mažinti skersmens skersmenis be defektų.

Dažnas kaklumas, susijęs su kaklo uždarymo operacijomis

Kadangi medžiaga yra suspaustas, pirminis gedimo režimas per naktinio uždarymo procesas nėra padalijimas, bet apšvietimas arba raukšlėjimas. Jei vamzdžio ilgis yra per ilgas arba sienos storis nepakankamas, metalui reikia susilenkti, o ne tekėti. Inžinieriai dažnai naudoja vidinius rankovus arba etapinius sumažinimus (daug pasų), kad palaikytų medžiagą ir išlaikytų geometrinį vientisumą.

Gamintojams, kurie dirba su sudėtingomis geometrijomis arba dideliu kiekiu, kai tikslumas yra labai svarbus, bendradarbiauti su specializuotomis spausdinimo paslaugomis, pvz., Shaoyi Metal Technology gali perpildyti spragą tarp greito prototipo kūrimo ir masinės gamybos. Jų patirtis IATF 16949 sertifikuoto tikslumo spausdinimo srityje užtikrina, kad net sudėtingos formavimo operacijos, tokios kaip gilaus kaklo spausdinimas, atitiktų pasaulinius OEM standartus.

Sėdynės kaip nesėkmės būdas: formavimo ribos

Plačiau kalbant apie "Body-in-White" (BIW) ženklinimą, kaklas yra priešas. Jis apibrėžia medžiagos nestabilumo pradžią, kai deformacija lokalizuojasi į siaurą juostą, o tai neišvengiamai lemia lūžį. Kai susidarys vietinis kaklas, joje esantis materialas greitai išdžiūsta, o aplinkinė medžiaga visiškai nustoja deformuotis.

Difuzinis ir vietinis uždarymo mechanizmas

Žvelgiant į griaunimo eigą, būtina numatyti, kaip susidurs su aukštos stiprumo plieno (AHSS) gedimais:

• Difuzinis kaklo išpjaustymas: Tai yra pradinis etapas, kai lakšto plotis pradeda nevienodingai susitraukti. Jis yra platesnis ir nedaro poveikio iš karto. Įtempimo bandymuose tai įvyksta didžiausio įtempimo stiprumo (UTS) taške.
• Vietinis Necking: Tai yra kritinė gedimo riba. Deformacija sutelkta į siaurą juostą (maždaug lakšto storį). Tokia medžiaga katastrofingai atskiedžia, o aplinkinių teritorijų plėtimas nebevyksta. Apdorojimo imitacijos ir projektavimo metu vietinio įbrėžimo pradžia laikoma funkcinio gedimo dalimi.

Nepatvarumo fizika

Sunkinimas vyksta, kai medžiaga darbo kietėjimo lygis negali kompensuoti mažesnio skerspjūvio ploto. Pagal Considere kriterijų stabilumas išlieka tol, kol medžiaga stiprinasi (tvirtėja) greičiau nei susilpnėja. Kai darbo kietėjimo greitis nukrenta žemiau tikro streso lygio, atsiranda nestabilumas.

Štai kodėl aukštas n-vertis (tvarumo stiprinimo eksponentas) medžiagos yra pageidautinos sudėtingoms spausdinimui; jos ilgiau išlaiko savo gebėjimą skleisti įtampą didesniu plotu, taip vėluojant kaklo atsiradimui.

Inžinerijos parametrai ir medžiagų elgesys

Proceso ir gedimo režimo susijungimas reikalauja gilaus žūties į medžiagų mokslą. Plieno elgesį tiek ant kaklo, tiek ant kaklo nestablumo reguliuoja jo įtampos-tampos kreivė.

N-verties vaidmuo

Įtempimo kietėjimo koeficientas (n-vertis) yra reikšmingiausias parametras:

• Neįvykdymo prevencijos tikslais: Norima, kad n-vertis būtų didelė. Tai leidžia medžiagai toliau ištempti prieš pradėdama lokalizuoti kaklą, kas yra labai svarbu giliai traukiamiems korpuso plokštėms.
• Skirimo į priekį operacijoms: Ironiška, kad labai didelė n vertė kartais gali būti sudėtinga suspaudimo kaklo operacijoms, jei medžiaga kieta per greitai, todėl reikia didesnių jėgų ir didėja išsisukimo rizika.

Skirties kreivės formavimas (FLC)

Inžinieriai, norėdami prognozuoti gamybos nestabilumą, naudoja formuojamojo ribinio kreivės (FLC) metodą. FLC rodo pagrindines ir mažas rūšis, kuriose atsiranda vietinis uždūrimas. Bet kuris už šio kreivės viršumo stemplės uždaryto skersmens taškas gali sugriušti.

Šiuolaikiniai aptikimo metodai, pavyzdžiui, skaitmeninio atvaizdo koreliacija (DIC), leidžia inžinieriams realiu laiku vizualizuoti įtampos kaupimąsi. Stebėdama paviršiaus modelį, DIC gali nustatyti "kaulo juostą", kol ji nepasirodo nuogas akimi, todėl galima aktyviai koreguoti statiklį.

Neįvykdymo prevencija ir procesų kontrolė

Ar atliekate kaklo operaciją, ar bandome išvengti kaklo gedimo, svarbiausia kontroliuoti trinties ir medžiagos srautą.

Nešvirkštinio nerūpinimo (ploninės metalo) prevencija

• Teršalo naudojimo strategija: Didelis trinimas riboja medžiagos srautą, todėl atsiranda vietinis tempimas. Gerinant kritinių sričių tepimą, medžiaga gali patekti iš gretimų zonų ir taip paskirstyti įtampą.
• Susijungimo jėgos reglamentavimas: Jei tuštumos laikiklio jėga yra per didelė, medžiaga negali tekėti į formą, todėl ji pernelyg ištempta ir susikaupusi. Sumažinti šią jėgą leidžia daugiau traukti.
• Formos spindulys: Spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios spinduliuojančios Padidinant įėjimo į švirkštimo strypas spinduliu gali būti sumažintas didžiausias įtempimas ir užkirstas kelias vietos kaklo užsikrėtimui.

Suteikite savo klientui informaciją apie savo veiklą.

• Gydytojo rankenelės: Kad nepakiltų, naudojant slėginio uždarymo įtaisą, vamzdžių sienoms reikia padėti išorines ar vidines vadovus.
• Stagijuotas mažinimas: Nepasistengkite sumažinti skersmens 50% vienu metu. Procesas skirstomas į kelis etapus (pvz., 20% -> 15% -> 10%), kad būtų galima valdyti slėginius įtempimus.
• Atkaitinimas: Jei atliekama agresyviai mažinti, gali prireikti tarpinės gręžimo, kad būtų atkurtas lankstumas ir sumažinta medžiagos atkaklumo būklė.

Išvada

Automobilių spausdinimo darbas yra dvipusis procesas, kurį turi spręsti kiekvienas procesų inžinierius. Tai yra naudingas vamzdžiųjų komponentų formavimo metodas ir lemia lakštinio metalo formavimo ribą. Išskyrus slėginio mechanizmo naktinio uždarymo procesas ir traukos nestabilumas nėščio suklaida , gamintojai gali optimizuoti savo įrankių dizainą ir medžiagų pasirinkimą. Sėkmė yra balansuojant šias jėgas, naudojant plastikinius deformacijas, kad metalui būtų suteikta forma, ir laikydamiesi fizinių ribų, kuriose baigiasi stabilumas ir prasideda gedimas.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks skirtumas tarp kaklo ir piešimo?

Piešimas yra tempimo procesas, kai tuščias paviršius traukiamas į matą, kad būtų sukurta giluma, dažnai sumažinant sienos storį. Dėgnimas (kaip procesas) yra spausdinimo operacija, taikoma vamzdžio atviroje dalyje, siekiant sumažinti jo skersmenį. Ištraukiant, medžiaga išplaukia iš šluoseno; ištraukiant, medžiaga įverčiama į vidų.

2. Žmogaus Kaip n vertė veikia kaklo nestabilumą?

N vertė (darbo kietėjimo eksponentas) rodo medžiagos gebėjimą kietėti, kai ji deformuojasi. Aukštesnė n vertė reiškia, kad medžiaga atsisako lokalizuoto plonėjimo efektyviau, platindama įtampą didesniame plote. Tai tiesiogiai uždeda kaklo nestabilumo atsiradimą, leidžiant atlikti gilesnius ir sudėtingesnius stemplius.

3. Žmogaus gyvybė. Ar galvos traukimą galima aptikti prieš susilpnėjus?

Taip, taip. Nors apčiuopiamą užsikimšimą sunku matyti, kol jis nėra sunkus, bandymų metu galima nustatyti lokalizuotą užsikimšimą naudojant skaitmeninės vaizdų koreliacijos (DIC) sistemas. Gamybinėje srityje matomas "spragas" arba plonasis plonasis ant plokštės paviršiaus yra aiškus ženklas, kad procesas yra ant skersmens ir reikia nedelsiant jį sureguliuoti.