ஆழமான இழுத்தல் ஸ்டாம்பிங்கில் சுருக்கங்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

நீங்கள் ஒரு தட்டையான உலோக வெற்று துண்டை மூன்று-பரிமாண வடிவத்திற்கு இழுக்கும்போது, ஏதோ ஒன்று மாற வேண்டும். பொருள் சுருங்குகிறது, நீளுகிறது மற்றும் டை குழியினுள் ஓடுகிறது. அந்தச் செயல்முறை தவறினால், உங்கள் பாகத்தின் தோற்றத்தையும், அதன் கட்டமைப்பு வலிமையையும் பாதிக்கும் அலை போன்ற சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன. இந்தக் குறைபாடு இன்றும் கூட மிகவும் நிலையான சவால்களில் ஒன்றாக உள்ளது தாள் உலோக வடிவமைப்பு , இது வாகன உடல் பேனல்களிலிருந்து பானங்களின் குப்பைகள் வரை அனைத்தையும் பாதிக்கிறது.

ஆழமான இழுத்தல் ஸ்டாம்பிங்கில் சுருக்கங்கள் என்பது உள்ளூர் வளைவு (லோகல் பக்கிளிங்) எனப்படும் ஒரு வகையாகும். இது, தகடு உலோகத்தில் ஏற்படும் சுருக்கு விசைகள் பொருளின் தளத்திற்கு வெளியே செயல்படும் வடிவ மாற்றத்தைத் தாங்கும் திறனை மீறும்போது ஏற்படுகிறது. விளைவு? பாகங்களை பயன்படுத்த முடியாததாகவோ அல்லது சரிசெய்ய விலையுயர்ந்த இரண்டாம் நிலை செயல்பாடுகளை தேவைப்படுத்துவதாகவோ இருக்கும் மடிப்புகள், அலைகள் அல்லது சுருக்கங்கள்.

ஆழமான இழுத்தல் ஸ்டாம்பிங்கில் சுருக்கங்கள் என்றால் என்ன?

இந்தக் குறைபாடு முதன்மையில் ஒரு சமநிலையின்மைச் சிக்கலாகும். பஞ்ச் வெற்றுத் தகட்டை டை குழியிற்குள் தள்ளும்போது, ஃப்ளேஞ்ச் பகுதி அதனை உள்நோக்கிப் பிடித்து இழுக்கும் ஆரத் தழுவு விசையை அனுபவிக்கிறது; அதே நேரத்தில் அதன் விட்டம் சுருங்குவதால் சுற்றுவட்ட அழுத்த விசையையும் அனுபவிக்கிறது. அந்தச் சுற்றுவட்ட அழுத்த விசை மிகையாகும்போது, தகடு வளைந்து விடுகிறது.

ஃப்ளேஞ்சில் ஏற்படும் சுற்றுவட்ட அழுத்த விசை பொருளின் உள்ளூர் வளைதல் எதிர்ப்பை மீறும்போது சுருக்கங்கள் தோன்றுகின்றன, இதனால் தகடு தளத்திற்கு வெளியே வளைந்து விடுகிறது.

இந்த இயற்பியல் கொள்கை, மெல்லிய தகடுகள் தடிமனானவற்றை விட எளிதில் சுருங்குவதற்கும், சில பொருள் தரங்கள் இந்தக் குறைபாட்டிற்கு மற்றவற்றை விட அதிகமாக உள்ளாகுவதற்கும் காரணமாகும். வெற்றுத் தகட்டைப் பிடித்து வைக்கும் பகுதி (பிளாங்க் ஹோல்டர்) இந்த வளைதல் போக்கை எதிர்க்கும் வகையில் கீழ்நோக்கிய அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது; ஆனால் சரியான சமநிலையைக் கண்டறிவதுதான் உண்மையான பொறியியல் சவாலாகும்.

ஃப்ளேஞ்ச் சுருக்கங்கள் மற்றும் சுவர் சுருக்கங்கள் — இரண்டு வேறுபட்ட தோல்வி வகைகள்

அனைத்து சுருக்கங்களும் ஒரே மாதிரியானவை அல்ல. அவை எங்கு உருவாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவற்றைத் தீர்ப்பதற்கான முதல் படி. பொருளாதார செயல்முறை தொழில்நுட்ப இதழ் இந்தக் குறைபாட்டை இரண்டு வேறுபட்ட இயந்திரவியல் வகைகளாக வகைப்படுத்துகிறது:

• ஃப்ளேஞ்ச் சுருக்கம் என்பது, இழுத்தல் போது பிளாங்க் ஹோல்டர் மற்றும் டை இடையே மீதமுள்ள பிளாங்கின் சமதளப் பகுதியில் ஏற்படுகிறது. இந்தப் பகுதியில் பொருள் உள்நோக்கிப் பாயும்போது நேரடியான அழுத்த விசை செயல்படுகிறது.
• வால் சுருக்கம் என்பது, பொருள் டை ஆரத்தைக் கடந்த பின் இழுக்கப்பட்ட பக்கச் சுவரில் அல்லது கப் சுவரில் உருவாகிறது. இந்தப் பகுதியை கருவிகள் ஒப்பீட்டளவில் ஆதரிப்பதில்லை; எனவே குறைந்த அழுத்த அளவுகளிலேயே அது வளைதலுக்கு ஆளாகிறது.

இந்த இரண்டு தோல்வி முறைகளும் ஒரே அடிப்படைக் காரணத்தைக் கொண்டுள்ளன — சுற்றுவட்ட அழுத்த வலிமை — ஆனால் அவை வெவ்வேறு சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகளுக்கு பதிலளிக்கின்றன. விளிம்பு சுருக்கம் விட சுவர் சுருக்கம் மிகவும் எளிதில் ஏற்படுகிறது, ஏனெனில் பக்கச் சுவருக்கு பிளாங்க் ஹோல்டர் மூலம் நேரடியாக வழங்கப்படும் கட்டுப்பாடு இல்லை. பிளாங்க் ஹோல்டர் விசையைச் சரிசெய்வதன் மூலம் சுவர் சுருக்கங்களைத் தடுப்பது கடினமாக உள்ளது, ஏனெனில் அந்த விசை முக்கியமாக ஆரை இழுவிசையை மட்டுமே பாதிக்கிறது, சுவரை நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்துவதில்லை.

எனவே, உங்கள் பிரச்சனை தீர்வு நடவடிக்கைகளை வழிநடத்த வேண்டிய முக்கிய வினா இதுதான்: உங்கள் சுருக்கங்கள் எங்கு உருவாகின்றன? இதன் பதில் உங்கள் கண்டறிதல் பாதையையும், கவனிக்க வேண்டிய தீர்வுகளையும் தீர்மானிக்கிறது. விளிம்பின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள சுருக்கம் பிளாங்க் ஹோல்டர் விசை போதுமானதாக இல்லை அல்லது பிளாங்க் அளவு மிகையாக உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. வரையறுக்கப்பட்ட சுவரில் உள்ள சுருக்கம் குறிக்கிறது அதிகமான பஞ்ச்-டை இடைவெளி அல்லது சுவருக்கு போதுமான ஆதரவு இல்லை. இவற்றை ஒன்றுக்கொன்று மாற்றிக் கொள்ளக்கூடிய பிரச்சனைகளாகக் கருதுவது நேரத்தை வீணடிக்கவும், தொடர்ந்து கழிவுப் பொருட்களை உருவாக்கவும் வழிவகுக்கிறது.

இந்தக் கட்டுரை முழுவதும், இந்த இட-அடிப்படையிலான குறைபாடு கண்டறிதல் அணுகுமுறையை நாம் மீண்டும் மீண்டும் காண்போம். நீங்கள் எஃகு வடிவமைப்புத் துறையில் பணியாற்றினாலும் அல்லது துல்லியமான உலோக வடிவமைப்பு பாகங்களை உற்பத்தி செய்தாலும், இயற்பியல் விதிகள் ஒன்றே. குறைபாடு உங்களுக்கு எங்கே பார்க்க வேண்டும் என்பதைச் சொல்கிறது; உங்கள் பணியோ அது என்ன சொல்கிறது என்பதை புரிந்துகொள்வது.

சுருக்கங்கள் ஏன் ஏற்படுகின்றன என்பதன் இயங்கியல்

சுருக்கங்கள் ஏன் உருவாகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டுமெனில், இழுத்தல் செயல்முறையின் போது உலோகத்தில் என்ன நிகழ்கிறது என்பதைப் பார்க்க வேண்டும். வெற்றுத் தட்டையின் விளிம்பை ஒரு வளைய வடிவ வளையமாகக் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள், அது பஞ்ச் நோக்கி உள்நோக்கி இழுக்கப்படுகிறது. வெளிப்புற விட்டம் சுருங்கும்போது, சுற்றளவும் குறைய வேண்டும். அந்தப் பொருள் எங்கேயாவது செல்ல வேண்டும்; அது சீராக ஓட முடியாதபோது, அது மேல் அல்லது கீழ் நோக்கி வளைந்து, சுருக்கங்களை உருவாக்குகிறது.

சிக்கலாகத் தோன்றுகிறதா? இதை சிறிய பகுதிகளாகப் பிரித்தால், இது உண்மையில் எளிதானது. விளிம்பு இரண்டு போட்டியிடும் விசைகளை ஒரே நேரத்தில் சந்திக்கிறது: வட்ட வடிவ இழுவிசை, பொருளை இழுத்துச் செல்வது டை கேவிட்டிற்கு நோக்கி, மற்றும் பொருளின் சுற்றளவு சுருங்கும்போது அதனை சுற்றியுள்ள ஒதுக்கு அழுத்த வலிமை அதனை அழுத்துகிறது. இந்த ஒதுக்கு அழுத்த வலிமை தாளின் தட்டையான அல்லது தளத்திற்கு வெளியே உள்ள வடிவ மாற்றத்தைத் தடுக்கும் திறனை மிஞ்சும்போது, வளைவு (பக்கிளிங்) தொடங்குகிறது.

அழுத்த ஒதுக்கு வலிமை மற்றும் வளைவு — இயந்திர அடிப்படை காரணம்

இதனை ஒரு காலியான அலுமினியம் கேனை மேலிருந்து சுருக்குவது போல எண்ணுங்கள். உருளை வடிவிலான சுவர் வெளிப்புறமாக வளைகிறது, ஏனெனில் அழுத்த சுமை மெல்லிய சுவரின் பக்க விலகலைத் தடுக்கும் திறனை மிஞ்சுகிறது. ஆழமான இழுத்தல் (டீப் டிராயிங்) போது பிளேஞ்சில் இதே கொள்கை பயன்படுகிறது, ஆனால் அழுத்தம் அசியல் (அச்சு) திசையில் அல்ல, மாறாக சுற்றளவு திசையில் செயல்படுகிறது.

இந்த அழுத்த வலிமைக்கு எதிராக ஒரு தாள் எவ்வளவு எளிதாக வளையும் என்பதை மூன்று வடிவியல் மற்றும் பொருளியல் காரணிகள் நிர்ணயிக்கின்றன:

• தாளின் தடிமன்: தடிமன் குறைவான தாள்கள் எளிதில் வளைகின்றன, ஏனெனில் வளைவு எதிர்ப்புத் திறன் தடிமனின் கனத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கிறது. தடிமன் பாதி அளவு குறைந்தால், வளைவு எதிர்ப்புத் திறன் எட்டில் ஒன்று மட்டுமே இருக்கும்.
• பொருளின் விறைப்பு (நெகிழ்வு மாடுலஸ்): அதிக மாடுலஸ் கொண்ட பொருள்கள் நெகிழ்வு வளைவு (எலாஸ்டிக் பக்கிளிங்) ஏற்படுவதை திறம்பட எதிர்க்கின்றன. இதனால்தான், எஃகின் நெகிழ்வு மாடுலஸில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே கொண்ட அலுமினியம் கலவைகள், சம தடிமனில் சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கு மிகவும் உள்ளாகும்.
• தாங்கப்படாத ஃலேஞ்ச் அகலம்: டை திறப்பு மற்றும் பிளாங்க் ஓரத்திற்கு இடையேயான தூரம், வளைவு ஏற்படுவதற்கு எவ்வளவு பொருள் சுதந்திரமாக இருக்கிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. தாங்கப்படாத பகுதி அகலமாக இருந்தால், வளைவு எதிர்ப்புத்திறன் குறைவாக இருக்கும்; இது நீளமான காலம் குறைந்த சுமையில் வளைவதை விட குறுகிய காலம் அதிக சுமையில் வளைவதைப் போன்றது.

ஆராய்ச்சி ஓஹியோ ஸ்டேட் பல்கலைக்கழகம் aA1100-O அலுமினியம் பிளாங்க்குகளைப் பயன்படுத்தி இந்த தொடர்பை சோதனை மூலம் நிரூபித்தனர். பிளாங்க் ஹோல்டர் விசையை பூஜ்ஜியமாக அமைத்தபோது, வடிவமைப்பு தொடங்கியதும் ஃலேஞ்ச் உடனே சுருக்கங்களுக்கு உள்ளாயிற்று. தடுப்பு விசை அதிகரிக்கும் போது, சுருக்கங்கள் தாமதமாகின, மேலும் அது ஒரு குறிப்பிட்ட முக்கிய எல்லையை மீறியபோது, சுருக்கங்கள் முழுமையாக தடுக்கப்பட்டன.

பொருளின் பண்புகள் சுருக்கங்களின் அபாயத்தை எவ்வாறு தீர்மானிக்கின்றன

இங்குதான் உங்கள் பொருள் தரவுத்தாள் ஒரு முறைப்படுத்தும் கருவியாக மாறுகிறது. சுருக்குதல் அழுத்தங்களுக்கு ஒரு பொருள் எவ்வாறு பதிலளிக்கிறது என்பதை நேரடியாகப் பாதிக்கும் மூன்று பண்புகள்: விடுபடு வலிமை (yield strength), வடிவ மாற்ற வலிமை அதிகரிப்பு அடுக்கு (strain hardening exponent) (n-மதிப்பு), மற்றும் பிளாஸ்டிக் அசமச்சீர்தன்மை (plastic anisotropy) (r-மதிப்பு).

விடுபடு வலிமை என்பது பிளாஸ்டிக் வடிவ மாற்றம் தொடங்கும் அழுத்த அளவை வரையறுக்கிறது. குறைந்த விடுபடு வலிமை கொண்ட பொருள்கள், இழுத்தல் செயல்முறையின் (draw stroke) ஆரம்ப கட்டத்திலேயே பிளாஸ்டிக் ஓட்டத்திற்குள் நுழைகின்றன; இது உண்மையில் அழுத்தத்தை மீண்டும் பகிர்ந்தளிக்கவும், வளைதலை (buckling) தாமதப்படுத்தவும் உதவும். " வணிக ரீதியாக தூய அலுமினியம் தரங்கள்" என்ற சோதனை ஆய்வில், குறைந்த விடுபடு வலிமை கொண்ட கலவைகள் பிற பண்புகள் ஏற்றவாறு இருந்தால், சுருக்குதலுக்கு எதிரான சிறந்த எதிர்ப்புத்தன்மையைக் காட்டின.

என்-மதிப்பு, அல்லது வடிவ வலுவூட்டும் அடுக்கு, ஒரு பொருள் வடிவமாறும் போது எவ்வளவு விரைவாக வலுப்பெறுகிறது என்பதை விளக்குகிறது. உயர் என்-மதிப்பு கொண்ட பொருட்கள், வடிவ மாற்றத்தை குறிப்பிட்ட இடங்களில் குவிப்பதற்கு பதிலாக, ஃப்ளேஞ்ச் முழுவதிலும் வடிவ மாற்றத்தை மிகச் சீராக பரவச் செய்கின்றன. இந்த சீரான வடிவ மாற்ற பரவல், குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் வளைவு (பக்கிளிங்) நிகழ்வின் வாய்ப்பைக் குறைக்கிறது. மெட்டல்ஃபார்மிங் மேகசைன் விளக்குவது போல, என்-மதிப்பால் விளக்கப்படும் வேலை வலுவூட்டுதல், அதிகமாக வடிவமாறிய பகுதிகளில் குறிப்பிட்ட இடங்களில் மெல்லியதாகும் போக்கைக் குறைக்கிறது. இதே கொள்கை சுருக்கங்களுக்கும் (விரிங்கிளிங்) பொருந்தும்: சீராக வலுப்பெறும் பொருட்கள், வளைவுகளைத் தொடங்கும் குறிப்பிட்ட இடங்களில் ஏற்படும் நிலையின்மைகளை எதிர்க்கின்றன.

ஆர்-மதிப்பு (r-value) அல்லது பிளாஸ்டிக் அனிசோட்ரோபி விகிதம், ஒரு பொருள் தடிமனைக் குறைப்பதை எவ்வளவு எதிர்க்கிறது என்பதை, அதன் தளத்தில் ஏற்படும் மாறுபாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது குறிப்பிடுகிறது. ஆர்-மதிப்பு அதிகமான பொருட்கள், தடிமன் வழியாக மாறுபடுவதை விட, தகட்டின் தளத்தில் மாறுபடுவதை விரும்புகின்றன. இது சுருக்கங்கள் (wrinkling) ஏற்படுவதைத் தடுப்பதில் முக்கியமானது, ஏனெனில் ஃப்ளேஞ்ச் (flange) தடிமனை பராமரிப்பது முழு இழுத்தல் செயல்பாடு (draw stroke) முழுவதும் வளைதல் எதிர்ப்புத்திறனை (buckling resistance) பராமரிக்கிறது. விரைவாக தடிமனை இழக்கும் பொருள், செயல்பாடு முன்னேறும் வரை அழுத்த வளைதலை (compressive buckling) எதிர்க்கும் திறனை இழக்கிறது.

திசை தொடர்புகள் தெளிவாக உள்ளன:

• அதிக n-மதிப்பு = மேம்பட்ட சீரான திரிபு பரவல் = சுருக்கங்களை எதிர்க்கும் திறனில் மேம்பாடு
• அதிக r-மதிப்பு = குறைந்த தடிமன் இழப்பு = இழுத்தல் செயல்பாடு முழுவதும் வளைதல் எதிர்ப்புத்திறன் பராமரிக்கப்படுதல்
• குறைந்த விடுபடு வலிமை (போதுமான n-மதிப்புடன்) = முறையான பிளாஸ்டிக் ஓட்டம் = மேம்பட்ட வலிமை மீண்டும் பரவல்

இந்த உறவுகள் பொருளின் தேர்வு என்பது வலிமையைப் பற்றியது மட்டுமே அல்ல என்பதை விளக்குகின்றன. குறைந்த நீட்சித்தன்மை மற்றும் குறைந்த n-மதிப்பு கொண்ட உயர்-வலிமை எஃகு, சிறப்பான வடிவமைப்புத் தன்மையைக் கொண்ட குறைந்த-வலிமை தரத்தை விட சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளதாக இருக்கலாம். எஃகை அலுமினியுடன் ஒப்பிடும்போதும் இதே தர்க்கம் பொருந்தும்: அலுமினியம் வெல்டிங் அல்லது இணைப்பு பற்றிய கவலை இல்லை என்றாலும், அலுமினியம் கலவைகளின் குறைந்த நெகிழ்வு மாடுலஸ் காரணமாக, சுருக்கங்களைத் தடுப்பதற்கு வேறுபட்ட செயல்முறை அணுகுமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன.

இந்த இயற்பியல் அடிப்படைகள் நிறுவப்பட்ட பின்னர், அடுத்த கேள்வி நடைமுறைச் சார்ந்ததாக மாறுகிறது: இழுப்பு விகிதம் மற்றும் பிளாங்க் வடிவமைப்பு ஆகியவை சுருக்கங்கள் எப்போது மற்றும் எங்கு தொடங்கும் என்பதை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன?

சுருக்கங்களை ஏற்படுத்தும் மாறிகளாக இழுப்பு விகிதம் மற்றும் பிளாங்க் வடிவமைப்பு

இப்போது சுருக்கு தன்மையால் ஏற்படும் சுருக்கங்களின் உருவாக்கத்தை நீங்கள் புரிந்துகொண்டீர்கள்; அடுத்த கேள்வி நடைமுறைச் சார்ந்தது: அந்த சுருக்கு விசைகள் கட்டுப்பாட்டிற்கு வெளியே செல்லும் வரை நீங்கள் எவ்வளவு பொருளை உண்மையில் இழுக்க முடியும்? இதற்கான பதில், பல பொறியாளர்கள் தொழிற்சாலையில் பிரச்சினைகள் தோன்றும் வரை கவனிக்காத இரண்டு இணைந்த மாறிகளில் அடங்கியுள்ளது: இழுப்பு விகிதம் மற்றும் வெற்று வடிவம் .

சிறிய வளையத்தின் வழியாக ஒரு பெரிய வட்ட மேசைத்துணி இழுக்க முயற்சிப்பதை கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். வளையத்தின் விட்டத்தை விட நீங்கள் தொடங்கும் துணியின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், அதிகமாக துணி மடிந்து மற்றும் மடிக்கப்படும். ஆழமான இழுத்தல் (Deep drawing) என்பதும் இதே முறையில் செயல்படுகிறது. உங்கள் தொடக்க வெற்று அளவு மற்றும் இறுதி பஞ்ச் விட்டத்திற்கு இடையேயான தொடர்பு, விளிம்பு (flange) எவ்வளவு சுற்றளவு சுருக்கத்தை (circumferential compression) உறிஞ்ச வேண்டும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது, மேலும் அந்த சுருக்கம் கட்டுப்பாட்டிற்குள் இருக்கிறதா அல்லது வளைவு (buckling) ஏற்படுத்துகிறதா என்பதையும் தீர்மானிக்கிறது.

இழுப்பு விகிதம் மற்றும் அதன் சுருக்கங்கள் தோன்றுவதை மீது ஏற்படும் விளைவு

அந்த எல்லை இழுப்பு விகிதம் (LDR) என்பது தோல்வியின்றி வெற்றிகரமாக இழுக்கப்படக்கூடிய வெற்றிட விட்டத்தின் அதிகபட்ச விகிதத்தை, பஞ்ச் விட்டத்துடன் வரையறுக்கிறது. இந்த தீர்மானிக்கப்பட்ட எல்லையை மீறும்போது, சுருக்கப்படும் ஃப்ளேஞ்ச் பொருளின் கனஅளவு மிகையாகிவிடுகிறது. இதன் விளைவாக ஏற்படும் வளைவு விசை (hoop stress), தகட்டின் வளைதல் எதிர்ப்பை மிஞ்சிவிடுகிறது, மேலும் நீங்கள் எவ்வளவு அதிக பிளாங்க் ஹோல்டர் விசையைப் பயன்படுத்தினாலும் சுருக்கங்கள் (wrinkles) உருவாகின்றன.

இது ஏன் முக்கியமானது என்பதை இங்கே காணலாம்: இழுப்பு விகிதம் அதிகரிக்கும்போது, ஒவ்வொரு ஸ்ட்ரோக்கிலும் உள்நோக்கிப் பாயும் பொருளின் அளவு அதிகரிக்கிறது. அதிகரித்த பொருள் ஃப்ளேஞ்ச்சில் அதிக சுற்றளவு சுருக்கத்தை உருவாக்குகிறது. இழுப்பு பஞ்ச், வெற்றிட ஓரத்தை விட போதுமான அளவு பெரியதாக இருந்தால், சுருக்கம் கட்டுப்பாட்டில் இருக்கும் மற்றும் பொருள் சுலபமாக பாயும். ஆனால், வெற்றிடம் பஞ்ச் விட்டத்தை விட மிகையாக இருந்தால், அதிக சுருக்கம் பாய்வுக்கு எதிரான தடையை உருவாக்குகிறது, அதைச் செயல்முறை வெற்றிகரமாக преодолிக்க முடியாது.

முத்திரைக்குள் பொருளை இழுத்துச் செல்வதற்குத் தேவையான விடுபடும் விசை, இழுப்பு விகிதத்துடன் அதிகரிக்கிறது. ஏதோ ஒரு கட்டத்தில், விளிம்பு அழுத்தத்தை преодолிக்க தேவையான ஆர இழுவிசை, பொருளால் மிகையாக மெல்லியதாகாமல் அல்லது முனை மூக்கில் கிழியாமல் தாங்கக்கூடிய அளவை விட அதிகமாகிறது. எனினும், அந்தக் கிழிவு எல்லைக்கு முன்பாகவே, விளிம்பு அழுத்த மிகைப்புக்கு உட்பட்டு வளைந்து சுருங்குவதால் பெரும்பாலும் சுருக்கங்கள் முதலில் தோன்றுகின்றன.

இதனால்தான், நேரியல் அளவீடுகளை விட மேற்பரப்பு-பரப்பளவு முறைகளைப் பயன்படுத்தி வெற்றுத் தகட்டின் (blank) அளவைக் கணக்கிடுவது மிகவும் முக்கியமாகும். பெரும்பாலும் அழுத்தத்தால் உருவாக்கப்படும் வட்ட கோப்பை ஒன்றுக்கு, முடிந்த பாகத்தின் நேரியல் தூரத்தை விட குறிப்பிடத்தக்க அளவில் சிறிய வெற்றுத் தகட்டின் விட்டம் தேவைப்படுகிறது. பாகத்தின் அளவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு வெற்றுத் தகட்டின் அளவை மிகைப்பித்து மதிப்பிடுவது, பொருளின் ஓட்டத் தேவைகளை விட அதிகமாக மதிப்பிடுவது—இது சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கான மிக வழக்கமான காரணங்களில் ஒன்றாகும்.

பொருள் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த வெற்றுத் தகட்டின் வடிவத்தை மேம்படுத்துதல்

வட்ட வடிவ கப்களுக்கு, பிளாங்க் மற்றும் பஞ்ச் இடையேயான தொடர்பு எளிதாகும். ஆனால், நீள் செவ்வக பெட்டிகள், வளைந்த பேனல்கள் அல்லது சமச்சீரற்ற வடிவங்களை உருவாக்கும்போது என்ன நடக்கிறது? இங்குதான், சுருக்கங்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக பிளாங்க் வடிவ முறையாக்கம் (Optimization) செயல்படுகிறது; மேலும் பல ஸ்டாம்பிங் செயல்பாடுகள் இங்கு செயல்திறனை இழக்கின்றன.

வெளியிடப்பட்ட ஆராய்ச்சி International Journal of Advanced Manufacturing Technology நீள் செவ்வக பாகங்களுக்கான ஆரம்ப பிளாங்க் வடிவத்தை முறையாக்குவது, கழிவு அளவைக் குறைத்து, உருவாக்குதல் திறனை மேம்படுத்துவதைக் காட்டுகிறது. இந்த ஆய்வில், பிளாங்க் முறையாக்கத்தில் அசமஅடர்த்தி பொருள் பண்புகளைச் சேர்த்ததன் மூலம், வளைவு பிழை 6.3 மிமீ இலிருந்து 5.6 மிமீ ஆகக் குறைந்து, மொத்த பிழை 4 சதவீதத்திற்கு கீழே கொண்டுவரப்பட்டது.

கொள்கை எளிமையானது: சமச்சீரற்ற பாகங்களுக்கான வட்டவடிவில் இல்லாத வெற்று தகடுகள் (blanks), ஒவ்வொரு இடத்திலும் எவ்வளவு பொருள் டை (die) உள்ளே நுழைகிறது என்பதைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. பஞ்ச் (punch) திறப்பு வரியைப் பின்பற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட வெற்று தகடு, மூலைகளில் அதிகப்படியான பொருளைக் கொண்ட செவ்வக அல்லது சரிவக வெற்று தகடுகளை விட சுதந்திரமாக ஓடுகிறது. FormingWorld விளக்குவது போல, மூலை இழுப்பு பகுதிகளுக்கு வெளியே உள்ள அதிகப்படியான பொருள், பொருளின் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் வடிவத்தைப் பின்பற்றும் வெற்று தகடு சுதந்திரமாக ஓடுகிறது.

B-தண்டு (B-pillar) அல்லது அதற்கு ஒத்த வாகன கட்டமைப்பு பாகத்தைக் கவனியுங்கள். சரிவக வெட்டு வெற்று தகடு உற்பத்தி செய்வது மலிவானதாக இருக்கலாம், ஏனெனில் அதற்கு தனியான வெற்று தகடு வெட்டு டை (blanking die) தேவையில்லை. இருப்பினும், மூலைப் பகுதிகளில் உள்ள அதிகப்படியான பொருள், உலோக ஓட்டத்தை மேலும் கட்டுப்படுத்துகிறது. பஞ்ச் திறப்பை நெருக்கமாகப் பின்பற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட வெற்று தகடு, கட்டுப்பாட்டை எளிதாக்குகிறது மற்றும் மூலைகளில் பொருள் ஓடுவதை அனுமதிக்கிறது, இது வடிவமைப்புத் திறனை (formability) மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சுருள்வதற்கான அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.

மிகையான வெற்று தகடுகள் (Oversized blanks) அடிக்கடி சுருக்கங்களை ஏற்படுத்தும் காரணியாகும், இதை உற்பத்தி குழுக்கள் சில நேரங்களில் புறக்கணிக்கின்றன. வெற்று தகடு எதிர்பார்த்ததை விட பெரியதாக இருந்தால், பொருளானது மூலைகளுக்குள் குறைவாகவே செல்கிறது மற்றும் பிணைப்பான் (binder) தொடர்பு அதிகரிக்கிறது. இது வெற்று தகடு பிடிப்பான் விசை (blank holder force) மற்றும் உராய்வு ஆகிய இரண்டின் மூலமும் கட்டுப்பாட்டை அதிகரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, பிளேஞ்ச் (flange) பகுதியில் அதிக அழுத்த வலிமை (compressive stress) ஏற்படுகிறது மற்றும் சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு அதிகரிக்கிறது. மாறாக, குறைவான அளவிலான வெற்று தகடுகள் (undersized blanks) மிகையாக எளிதில் ஓடலாம், இது விரும்பத்தக்க நீட்சியைக் குறைக்கிறது மற்றும் அடிப்பகுதியை அடைவதற்கு முன்பாகவே இழுவை முள்கள் (draw beads) வழியாக நழுவிவிடலாம்.

சுருக்கங்களுக்கான அபாயத்தை நேரடியாகப் பாதிக்கும் பல வெற்று தகடு வடிவமைப்புக் காரணிகள்:

• வெற்று தகட்டின் விட்டம் மற்றும் பஞ்ச் விட்டத்தின் விகிதம்: இந்த விகிதம் அதிகமாக இருந்தால், அழுத்தத்திற்கு உள்ளாகும் பொருளின் அளவும் அதிகமாகிறது மற்றும் சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பும் அதிகரிக்கிறது. உங்கள் பொருள் தரத்திற்கான LDR (Limiting Drawing Ratio) வரம்பிற்குள் இருங்கள்.
• வெற்று தகட்டின் வடிவ சமச்சீர் மற்றும் பாகத்தின் வடிவமைப்பு: பஞ்ச் திறப்பு சுற்றுவரைகளைப் பின்பற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட வெற்று தகடுகள், அதிக அழுத்தத்திற்கு உள்ளாகும் பகுதிகளில் அதிகப்படியான பொருளைக் குறைக்கின்றன.
• செவ்வக வெற்று துண்டுகளில் மூலையின் பொருள் கனஅளவு: நேரான பக்கங்களை விட மூலைகளில் அதிக அழுத்த வலிமை ஏற்படுகிறது. மூலையில் அதிகப்படியான பொருள் இந்த விளைவை மேலும் வலுப்படுத்துகிறது.
• தட்டை விரிவு சீரானமைவு: சீரற்ற தட்டை விரிவுகள் சீரற்ற அழுத்த பரவலை உருவாக்குகின்றன, இது அதிக அகலமுள்ள பகுதிகளில் இடம்சார்ந்த சுருக்கங்களை ஏற்படுத்துகிறது.

முந்தைய வடிவமைப்பு செயல்பாடுகளில் இருந்து உருவான வேலை வலுப்படுத்தப்பட்ட பொருள், வெற்று துண்டுகள் அழுத்தத்திற்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதையும் பாதிக்கிறது. முந்தைய செயல்முறைகளில் பொருள் ஏற்கனவே திருப்புதல் வலிமையால் வலுப்படுத்தப்பட்டிருந்தால், அதன் சீரான வடிவமைப்பு செய்யும் திறன் குறைகிறது. இது சுருக்கம் தோன்றுவதற்கும் கிழிவு தோன்றுவதற்கும் இடையேயான வாய்ப்பை மேலும் குறுக்கிவிடுகிறது, இதனால் பல-கட்ட செயல்பாடுகளுக்கு வெற்று துண்டு வடிவமைப்பு மேலும் முக்கியமாகிறது.

செயல்பாட்டு முக்கிய விளைவு என்ன? வெற்று வடிவமைப்பு (blank geometry) என்பது வெறும் பொருள் பயன்பாட்டு முடிவு மட்டுமல்ல. இது உங்கள் ஃப்ளேஞ்ச் (flange) இல் சுருக்க வலிமை விநியோகத்தை (compressive stress distribution) நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்துகிறது, மேலும் உங்கள் செயல்முறை சுருக்குதல் அளவுக்கு (wrinkling threshold) உள்ளே பாதுகாப்பாகச் செயல்படுகிறதா அல்லது தொடர்ந்து வளைவு குறைபாடுகளை (buckling defects) எதிர்கொள்கிறதா என்பதையும் தீர்மானிக்கிறது. இழுப்பு விகிதம் (draw ratio) மற்றும் வெற்று வடிவமைப்பு ஆகியவற்றைப் புரிந்துகொண்ட பின், அடுத்த படியாக வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் போது சுருக்குதலை நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்தும் கருவிகளின் (tooling) அளவுருக்களை ஆராய்வது ஆகும்.

சுருக்குதலைக் கட்டுப்படுத்தும் அல்லது ஏற்படுத்தும் கருவிகளின் அளவுருக்கள்

நீங்கள் உங்கள் வெற்று வடிவமைப்பை (blank geometry) முறையாகத் திறன்படுத்தியுள்ளீர்கள், மேலும் வடிவமைப்பு திறன் (formability) நல்ல பண்புகளைக் கொண்ட பொருளைத் தேர்ந்தெடுத்துள்ளீர்கள். இப்போது என்ன? உண்மையில் வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் போது சுருக்குதலை மேலாண்மை செய்வதற்கான முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையாக கருவிகளே (tooling) மாறுகின்றன. வெற்று பிடிப்பு விசை (blank holder force) முதல் டை ஆர வடிவமைப்பு (die radius geometry) வரை நீங்கள் அமைக்கும் ஒவ்வொரு அளவுருவும், உங்கள் ஃப்ளேஞ்ச் (flange) வளைந்து செல்கிறதா அல்லது டை குழிவிற்குள் (die cavity) சுருள் இல்லாமல் சீராக ஓடுகிறதா என்பதை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

பெரும்பாலான பொறியாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் சவால் இதுதான்: சுருக்கங்களைத் தடுக்கும் அதே சரிசெய்தல்கள், அதிகமாகச் செய்யப்பட்டால், பிளவுகளைத் தூண்டலாம். இது ஒரு தனிமாறியின் சிறந்த மதிப்பைக் கண்டறியும் பிரச்சினை அல்ல. இது இரு வெற்றியிழப்பு முறைகளுக்கு இடையே உள்ள ஒரு சமநிலை நிலையாகும், அங்கு ஒவ்வொரு கருவியமைப்பு அளவுருவும் அந்த இரு வெற்றியிழப்பு முறைகளுக்கு இடையே உள்ள ஒரு அளவுகோலில் அமைந்துள்ளது. உங்கள் செயல்முறை அந்த அளவுகோலில் எங்கு அமைந்துள்ளது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதும், அதனை எவ்வாறு நெகிழ்வாக நிர்வகிப்பது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதும் தொடர்ச்சியான உற்பத்தியையும், தொடர்ந்து ஏற்படும் தர சிக்கல்களையும் பிரிக்கின்றன.

வெற்று வைத்திருப்பு விசை — சுருக்கங்களுக்கும் பிளவுகளுக்கும் இடையே சமநிலை

வெற்று வைத்திருப்பு விசை (BHF) என்பது விளிம்பு சுருக்கங்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான மைய கட்டுப்பாட்டு மாறியாகும். வெற்று வைத்திருப்பு விளிம்பின் மீது கீழ்நோக்கிய அழுத்தத்தை ஏற்படுத்தி, பொருளின் ஓட்டத்தைத் தடுக்கும் உராய்வை உருவாக்குகிறது, மேலும் தாளின் மீது ஆரை இழுவிசையை உருவாக்குகிறது. இந்த இழுவிசை வளைவு அழுத்தத்தை எதிர்த்து, வளைதலைத் தடுக்கிறது.

BHF மிகக் குறைவாக இருந்தால், விளிம்புக்கு போதுமான தடுப்பு இருக்காது. சுற்று அழுத்தம் தாளின் வளைதல் எதிர்ப்பை விட அதிகமாகிவிடும், மேலும் சுருக்கங்கள் உருவாகும். போது தயாரிப்பாளர் குறிப்புகள், போதுமான வெற்று ஹோல்டர் அழுத்தம் இல்லாததால், உலோகம் சுருக்கத்திற்கு உட்படும்போது சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன, மேலும் சுருக்கமடைந்த உலோகம் ஓட்டத்திற்கு எதிரான தடையை ஏற்படுத்துகிறது, குறிப்பாக பக்கச் சுவரில் சிக்கியிருக்கும்போது.

BHF மிக அதிகமாக இருந்தால், எதிர் சிக்கல் ஏற்படுகிறது. அதிக அழுத்தம் உலோகத்தின் உள்நோக்கிய ஓட்டத்தைத் தடுக்கிறது, இதனால் பொருள் இழுக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக நீட்டப்படுகிறது. இந்த நீட்டிப்பு, பஞ்ச் மூக்கு ஆரத்தில் தகட்டின் தன்மையை மெல்லியதாக்குகிறது, இது இறுதியில் பிளவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. அதே மூலம், அதிக BHF உலோக ஓட்டத்தைத் தடுக்கிறது, இதனால் உலோகம் நீட்டப்படுகிறது, இது பிளவுக்கு வழிவகுக்கலாம் என்று வலியுறுத்துகிறது.

செயல்பாட்டு விளைவு என்ன? BHF மட்டும் சுருக்கத்தைத் தடுக்க போதுமான அளவு உயரமாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் பொருள் ஓட்டத்தை அனுமதிக்க போதுமான அளவு குறைவாகவும் இருக்க வேண்டும். இந்த வரம்பு பொருள் தரம், தகட்டின் தடிமன் மற்றும் இழுப்பு ஆழத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள் போன்ற குறைந்த நீட்சி திறன் கொண்ட பொருட்களுக்கு இந்த வரம்பு மிகவும் குறுகியதாகிறது. சுருக்கம் ஏற்படும் பகுதியிலிருந்து கிழிவு ஏற்படும் பகுதிக்குச் செல்வதற்கு முன் தவறு செய்ய உங்களுக்கு குறைந்த வாய்ப்பே இருக்கிறது.

அழுத்த விநியோகம் மொத்த விசையை விட அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. தவறாக பராமரிக்கப்படும் அழுத்த குச்சிகள் அல்லது சேதமடைந்த குச்சி முனைகள் வெற்று வைத்திருப்பான் பரப்பில் சீரற்ற அழுத்தத்தை உருவாக்குகின்றன. இது சில பகுதிகளில் உள்ள மிகை கட்டுப்பாட்டையும், மற்ற பகுதிகளில் குறைந்த கட்டுப்பாட்டையும் ஏற்படுத்துகிறது; இதனால் ஒரே பாகத்தில் சுருக்கங்களும், பிளவுகளும் ஏற்படுகின்றன. சமனிடுகள் (Equalizers) அழுத்த மாறுபாடுகளைப் பொருட்படுத்தாமல், டை முகப்பு மற்றும் வெற்று வைத்திருப்பானுக்கு இடையே குறிப்பிடப்பட்ட இடைவெளியை பராமரிக்க உதவுகின்றன, ஆனால் அவை சரியாக செயல்பட வழக்கமான சரிபார்வை தேவைப்படுகிறது.

டை ஆரம், பஞ்ச் ஆரம், இடைவெளி மற்றும் டிரா பீட் வடிவமைப்பு

BHF-ஐ விட மேலும் நான்கு கருவிகளின் அமைப்பு தகுதிகள் சுருக்கங்களின் நடத்தையை நேரடியாக பாதிக்கின்றன: டை நுழைவு ஆரம், பஞ்ச் முனை ஆரம், பஞ்ச்-டை இடைவெளி மற்றும் டிரா பீட் வடிவமைப்பு. இவற்றில் ஒவ்வொன்றும் சுருக்கங்கள் மற்றும் பிளவுகளுக்கான அபாயத்திற்கு இடையே தனித்தனியான வரையறைகளை (trade-off) வழங்குகிறது.

டை நுழைவு ஆரம் என்பது பிளாங்க் விளிம்பிலிருந்து இழுக்கப்பட்ட சுவருக்கு மாறும் போது பொருள் எவ்வளவு கடுமையாக வளைகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. ஒரு பெரிய ஆரம் வளைதலின் கடுமையைக் குறைத்து, இழுப்பு விசையையும், பிளவு ஏற்படும் அபாயத்தையும் குறைக்கிறது. எனினும், இது பிளாங்க் ஹோல்டர் ஓரத்திற்கும் டை திறப்பிற்கும் இடையில் ஆதரவற்ற விளிம்பு பகுதியின் அளவையும் அதிகரிக்கிறது. இந்தப் பெரிய ஆதரவற்ற பகுதியின் வளைதல் எதிர்ப்புத்தன்மை குறைவாக இருப்பதால், சுருக்கம் ஏற்படும் வாய்ப்பு அதிகரிக்கிறது. ஒரு சிறிய டை ஆரம் பொருளை மிகவும் திறமையாகக் கட்டுப்படுத்துகிறது, ஆனால் வளைவில் வலுவை மையப்படுத்துவதால், உடைவு ஏற்படும் அபாயம் அதிகரிக்கிறது. டொலெடோ மெட்டல் ஸ்பின்னிங் டை ஆரம் மிகச் சிறியதாக இருந்தால், பொருள் எளிதில் ஓட்டமாக இருக்காது; இது நீட்டிப்பு மற்றும் உடைவுக்கு வழிவகுக்கும். டை ஆரம் மிகப் பெரியதாக இருந்தால், பிஞ்ச் பாயிண்டை (pinch point) விட்டு வெளியேறிய பின் பொருள் சுருக்கமடையும்.

பஞ்ச் மூக்கு ஆரம் ஒத்த தர்க்கத்தைப் பின்பற்றுகிறது. பெரிய பஞ்ச் ஆரம் வடிவமைப்பு வலியை அதிக பரப்பளவில் பரவச் செய்கிறது, இதனால் இடத்திற்கு ஏற்ப மெல்லியதாகும் மற்றும் கிழிவு ஆபத்து குறைகிறது. ஆனால் இது ஆரம்ப இழுத்தல் நகர்வின் போது அதிக அளவு பொருளை ஆதரவற்ற நிலையில் வைத்திருக்க அனுமதிக்கிறது, இது பஞ்ச் தொடுதல் மற்றும் டை நுழைவுக்கு இடையேயான மாற்றப் பகுதியில் சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கு வாய்ப்பளிக்கிறது.

பஞ்ச் மற்றும் டை இடையேயான கருவி வெளிப்புற இடைவெளி என்பது பக்கச் சுவரில் ஏற்படும் சுருக்கங்களை மட்டுமே பாதிக்கும் மாறியாகும்; இது விளிம்பு சுருக்கங்களை பாதிக்காது. இடைவெளி பொருளின் தடிமனை விட மிகையாக இருந்தால், இழுக்கப்பட்ட சுவருக்கு பக்கவாட்டு ஆதரவு குறைவாக இருக்கும். இதனால் விளிம்பு நிலைமைகளை பொருட்படுத்தாமலேயே பக்கச் சுவர் வளைந்து சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன, இதனால் விளிம்பு சுருக்கமற்றதாக இருந்தாலும் சுவரில் சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன. சரியான இடைவெளி பொதுவாக தகர தடிமனின் சதவீதத்தில் குறிப்பிடப்படுகிறது, இது இழுத்தல் போது ஏற்படும் பொருளின் தடிமன் அதிகரிப்பை கணக்கில் கொள்கிறது.

டிரா பீட்ஸ் (Draw beads) ஒரு துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன, இது ஒரு சீரான BHF (Blank Holding Force) சரிசெய்வு மூலம் அடைய முடியாது. டை (die) முகப்பில் அல்லது பிளாங்க் ஹோல்டரில் (blank holder) உள்ள இந்த உயர்த்தப்பட்ட அம்சங்கள், தாள் அதன் மீது செல்லும்போது அதனை வளைத்தும், மீண்டும் நேராக்கியும் உள்ளூர் முறையில் தடுப்பு விசையை உருவாக்குகின்றன. ஆக்லேண்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆய்வு, பீட் ஆழத்தை (bead penetration depth) மாற்றுவதன் மூலம் டிரா பீட் தடுப்பு விசையை ஏறத்தாழ நான்கு மடங்கு வரை மாற்ற முடியும் எனக் கண்டறிந்தது. இது, முழு ஃப்ளேஞ்ச் (flange) முழுவதிலும் BHF-ஐ சீராக அதிகரிக்காமல், பிளாங்கின் (blank) சுற்றளவில் பொருள் ஓட்ட விநியோகத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு டை வடிவமைப்பாளர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது.

முழு பொதுவான BHF (Binder Holding Force) சரிசெய்தலால் தீர்க்க முடியாத உள்ளூர் சுருக்கங்களைச் சரிசெய்வதற்காக முறையாக வைக்கப்பட்ட இழுப்பு மணிகள் (Draw Beads) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. செவ்வக வடிவிலான பாகங்களில், கோணங்களில் நேரடி பக்கங்களை விட அதிக அழுத்த வலிமை ஏற்படுவதால், கோணங்களில் இழுப்பு மணிகளை வைப்பது நேரடி பகுதிகளை மிகையாகக் கட்டுப்படுத்தாமல் உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டை அதிகரிக்கிறது. இழுப்பு மணிகள் பயன்படுத்தப்படும்போது, தேவையான கட்டுப்பாட்டு விசையை அடைய தேவையான பைண்டர் விசை (Binder Force) குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைவாக இருக்கும்; எனவே, சிறிய அளவு அழுத்த இயந்திரத்தின் (Press) திறனே சமமான உலோக கட்டுப்பாட்டை வழங்க முடியும்.

இந்த அட்டவணையிலிருந்து கிடைக்கும் முக்கிய விழிப்புணர்வு என்னவென்றால், ஒவ்வொரு அளவுரு சரிசெய்வும் ஒரு பரிமாற்றத்தை (trade-off) ஈடுகொள்கிறது. ஒரு திசையில் நகரும்போது சுருக்கம் குறைகிறது, ஆனால் பிளவு ஏற்படும் அபாயம் அதிகரிக்கிறது. மறு திசையில் நகரும்போது இதன் எதிர் விளைவு ஏற்படுகிறது. வெற்றிகரமான டை (die) உருவாக்கம் என்பது இரு வகையான தோல்விகளையும் தவிர்க்கும் செயல்பாட்டு வரம்பைக் கண்டறிவதை நோக்கமாகக் கொள்கிறது; இந்த வரம்பு பொருள், வடிவமைப்பு மற்றும் இழுத்தல் கடுமை ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

இந்தக் கருவிகளுக்கிடையேயான தொடர்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, அடுத்த சவாலை எதிர்கொள்ளத் தயாராக்குகிறது: அதாவது, ஒரே கருவித் தொகுப்புக்கு வெவ்வேறு பொருட்கள் வெவ்வேறு விதமாக பதிலளிக்கின்றன என்பதை அங்கீகரித்தல். மென்மையான எஃகுக்காக மிகச் சிறப்பாக ஏற்பாடு செய்யப்பட்ட டை (die), அலுமினியத்தில் சுருக்கத்தை ஏற்படுத்தலாம் அல்லது மேம்படுத்தப்பட்ட உயர் வலிமை எஃகில் பிளவை ஏற்படுத்தலாம் — அதற்கான அளவுரு சரிசெய்வுகள் இல்லாமல்.

பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஸ்டாம்பிங் பொருட்களில் சுருக்கம் ஏற்படும் நடத்தை

மில்ட் ஸ்டீல் உடன் குறைந்த பிழைகளுடன் இயங்கும் ஒரு டை, அலுமினியத்திற்கு மாறும் முறையில் சுருள் விழுந்த பாகங்களை உருவாக்கலாம். ஏன்? ஏனெனில் அதே டூலிங் அளவுகள் ஒவ்வொரு பொருளின் இயற்பியல் பண்புகளுடனும் வேறுபட்ட விதத்தில் தொடர்பு கொள்கின்றன. பொதுவாக ஸ்டாம்பிங் செய்யப்படும் பொருள்களில் யீல்டு வலிமை, எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் மற்றும் ஸ்ட்ரெய்ன் ஹார்டனிங் நடத்தை ஆகியவற்றின் மாறுபாடுகளை புரிந்துகொள்வது, சுருள் விழுதல் அபாயத்தை முன்கூட்டியே கணிப்பதற்கும், உங்கள் செயல்முறையை அதற்கேற்றவாறு திருத்துவதற்கும் அவசியமாகும்.

கீழே உள்ள அட்டவணை, ஆழமான டிரா செயல்பாடுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆறு பொருள் குடும்பங்களில் சுருள் விழுதல் நடத்தையை ஒப்பிடுகிறது. ஒவ்வொரு மதிப்பீடும், பொருளின் உள்ளார்ந்த பண்புகள் சுருள் எதிர்ப்பை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதை, சுருள் அழுத்த விளிம்பு விசைக்கு எதிரான பக்கிங் எதிர்ப்பு அடிப்படையில் குறிக்கிறது.

பொருள் தரத்தின் அடிப்படையிலான சுருள் விழுதல் போக்கு

மேலே கொடுக்கப்பட்ட மதிப்பீடுகள் ஒவ்வொரு பொருளின் பண்புகளும் வளைதலை ஏற்படுத்தும் சுருக்கு வலிமைகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை எடுத்துக்காட்டுகின்றன. இந்த வேறுபாடுகள் நடைமுறையில் ஏன் முக்கியமானவை என்பதை விளக்குவோம்.

அலுமினியம் மற்றும் AHSS ஆகியவற்றுக்கு வெவ்வேறு செயல்முறை அணுகுமுறைகள் ஏன் தேவைப்படுகின்றன?

அலுமினியம் கலவைகள் தங்களது குறைந்த நெகிழ்வு மாடுலஸ் (elastic modulus) காரணமாக ஒரு தனித்த சவாலை ஏற்படுத்துகின்றன. எஃகின் நெகிழ்வு மாடுலஸ் தோராயமாக 200 GPa ஆகும், அதே நேரத்தில் அலுமினியம் தோராயமாக 70 GPa அருகில் உள்ளது. இதன் பொருள், அலுமினியம் எஃகின் இயல்பான விறைப்பில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே கொண்டுள்ளது. வளைதல் எதிர்ப்பு நேரடியாக பொருளின் விறைப்பைப் பொறுத்ததாகும்; எனவே, ஒரே தடிமனில் உள்ள அலுமினியம் தகடு, ஒரே சுருக்கு சுமையின் கீழ் எஃகை விட மிக எளிதில் வளைந்துவிடும்.

இந்தக் குறைந்த வளைவு எதிர்ப்பு, ஆழமான இழுத்தல் செயல்முறையின் போது அலுமினியம் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலை விட வேறுபட்ட நடத்தையைக் காட்டுவதற்கான காரணமாகும். விசையின் கீழ் ஓட்டமும் தனது தடிமனை மீண்டும் பகிர்ந்து கொள்ளும் தன்மையுடைய ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலுக்கு மாறாக, அலுமினியத்தை மிகையாக இழுக்கவோ அல்லது மிகையாக வடிவமைக்கவோ முடியாது. இந்தப் பொருள் குறைந்த நீட்சியுடன் உள்ளூர் அளவில் முறிவுக்கு உள்ளாகிறது; இது எஃகு வழங்கும் நீட்சி பரவலைக் கொண்டிருக்கவில்லை. வெற்றிகரமான அலுமினியம் இழுத்தல் செயல்முறைக்கு, சரியான இழுத்தல் விகிதத்தை பராமரிப்பதும், நீட்டித்தல், அழுத்தம் மற்றும் பிளாங்க் ஹோல்டர் விசை ஆகியவற்றை துல்லியமாகச் சமன் செய்வதும் அவசியம்.

5xxx தொடர் அலுமினிய கலவைகள் (5052 மற்றும் 5182 போன்றவை) 6xxx தொடர் தரங்களை விட உயர் n-மதிப்பு காரணமாக சிறந்த வடிவமைப்புத் தன்மையை வழங்குகின்றன. இந்த வடிவ வலுவூட்டும் அடுக்கு (strain hardening exponent) 5xxx கலவைகளுக்கு ஃப்ளேஞ்ச் (flange) முழுவதும் வடிவ மாற்றத்தை சீராக பரவச் செய்ய அனுமதிக்கிறது, இதனால் இடம் குறிப்பிட்ட வளைவு (localized buckling) ஏற்படுவது தாமதப்படுத்தப்படுகிறது. 6xxx தொடர் (6061 மற்றும் 6063 போன்றவை) வெப்பச் சிகிச்சைக்குப் பின் சிறந்த வலுவை வழங்கினாலும், அவை அனீல் செய்யப்பட்ட நிலையில் குறைந்த n-மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இது அவற்றை இடம் குறிப்பிட்ட வடிவ மாற்ற மையப்படுத்தலுக்கு (localized strain concentration) மற்றும் முற்றிலும் சுருங்குதல் (wrinkling) ஏற்படுவதற்கு முன்னதாகவே ஆளாக்குகிறது.

முன்னேறிய உயர்-வலிமை எஃகுகள் எதிர்மறை சிக்கலை ஏற்படுத்துகின்றன. இரட்டை-கட்டமைப்பு (DP) மற்றும் மாற்றம்-தூண்டப்பட்ட ஓட்டம் (TRIP) போன்ற AHSS வகைகள் உயர் விடுபடு வலிமையைக் கொண்டுள்ளன, இது பெரும்பாலும் 500 MPa ஐ மிகைத்துள்ளது. இந்த உயர் விடுபடு வலிமை என்பது பொருள் பிளாஸ்டிக் ஓட்டத்தை எதிர்க்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, இதனால் சுருக்கங்களைத் தடுக்க உயர் BHF தேவைப்படுகிறது. எனினும், AHSS வகைகள் மென்மையான எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது மொத்த நீட்சியில் கட்டுப்பாடு கொண்டவையாகும். 'தி ஃபாப்ரிகேட்டர்' குறிப்பிடுவது போல, AHSS வடிவமைப்பின் போது ஏற்படும் சுருக்கங்கள், பிளவுகள் மற்றும் ஸ்பிரிங்பேக் (springback) ஆகியவை முழு விநியோகச் சங்கிலியிலும் சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன.

இதன் நடைமுறை விளைவு என்ன? AHSS வின் BHF விண்டோவை மிகவும் குறுகியதாக்குகிறது. சுருக்கங்களைத் தடுக்க உயர் விசை தேவைப்படுகிறது, ஆனால் இந்த பொருள் மென்மையான எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த திருப்புதல் அளவிலேயே பிளவுறும். இதனால் தவறு செய்ய மிகக் குறைந்த சாத்தியமே இருக்கிறது. திட்டமிடக்கூடிய விசை வடிவங்களுடன் கூடிய சர்வோ அழுத்த தொழில்நுட்பம் இந்த சவாலைச் சமாளிக்க உதவுகிறது, ஏனெனில் இது ஸ்டாம்பர்களுக்கு ஸ்ட்ரோக் முழுவதும் குஷன் விசையை மாற்றிக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது — அத்தியாவசியமான இடங்களில் கடுமையான கட்டுப்பாட்டை வழங்குவதற்கும், பிளவு ஏற்படும் அபாயம் அதிகரிக்கும் இடங்களில் அதைத் தளர்த்துவதற்கும்.

ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் 304 மேலும் ஒரு மாறியை அறிமுகப்படுத்துகிறது: விரைவான வேலை கடினமாகுதல். இந்த ஆஸ்டெனிட்டிக் தரம் மிக உயர்ந்த n-மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது அது வடிவமைக்கப்படும்போது வன்மையாக வலுவடைகிறது. ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல், கார்பன் ஸ்டீலை விட விரைவாக வேலை கடினமாகும்; எனவே அதை நீட்டவும், வடிவமைக்கவும் ஏறத்தாழ இரு மடங்கு அதிக அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. குரோமியம் ஆக்ஸைடு மேற்பரப்புத் திரவம் வடிவமைப்பின் போது உராய்வை மேலும் தீவிரப்படுத்துகிறது; எனவே கருவிகள் முறையாக பூசப்பட்டு, திரவ எண்ணெயிடப்பட வேண்டும்.

இது சுருக்கங்களுக்கு என்ன பொருள்? விரைவான வேலை கடினமாகுதல் உண்மையில் இழுத்தல் நடைபெறும்போது வளைதலைத் தடுக்க உதவுகிறது, ஏனெனில் பொருள் தொடர்ந்து விறைப்படுகிறது. எனினும், அதிக உராய்வு மற்றும் அழுத்தத் தேவைகள் காரணமாக, கட்டுப்பாட்டை பராமரிக்க BHF (Blank Holding Force) இழுத்தல் நகர்வின் போது அதிகரிக்க வேண்டும். BHF மாறாமல் இருந்தால், இழுத்தலின் ஆரம்ப பகுதியில் சுருக்கங்கள் ஏற்படலாம், ஆனால் இறுதி பகுதியில் பொருள் கிழிந்துவிடும். இழுத்தல் எவ்வளவு கடினமாக இருக்கிறதோ, அத்தனை மெதுவாக அதை செய்ய வேண்டும், ஏனெனில் இந்தக் காரணிகளைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

வெளிப்படும் வலிமை மற்றும் வெளிப்படும் வலிமை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு இங்கும் முக்கியமானது. துவக்க வெளிப்படும் வலிமை குறைவாக உள்ள பொருட்கள் பிளாஸ்டிக் ஓட்டத்திற்கு முன்னதாகவே செல்கின்றன, இதனால் வளைதல் தொடங்குவதற்கு முன்பாக வலிமை மீண்டும் பகிரப்படுகிறது. அதிக வெளிப்படும் வலிமை கொண்ட பொருட்கள் இந்த ஆரம்ப ஓட்டத்தைத் தடுக்கின்றன, இதனால் வளைதல் பொருள் முழுவதும் சீராக வெளிப்படுவதற்கு முன்பாகவே வளைதல் தொடங்கக்கூடிய இடங்களில் வலிமை குவிகிறது.

வைர் EDM-வால் வெட்டப்பட்ட வெற்றிடங்கள் அல்லது ஓர தரத்தை பாதிக்கும் துல்லியமான வெட்டு பாகங்களுக்கு, இந்த பொருள் வேறுபாடுகள் இன்னும் தெளிவாக காணப்படுகின்றன. ஒரு சுத்தமான ஓரம், வேலை செய்யப்பட்ட முள்ளுகளுடன் கூடிய வெட்டப்பட்ட ஓரத்தை விட முன்கூட்டியே கணிக்கக்கூடிய வகையில் ஓடுகிறது, மேலும் இந்த விளைவு பொருள் தரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடுகிறது.

முக்கிய வெளிப்பாடு என்ன? ஒரு பொருளிலிருந்து மற்றொரு பொருளுக்கு செயல்முறை அளவுருக்களை நேரடியாக மாற்ற முடியாது. மென்மையான எஃகுக்காக ஏற்றப்பட்ட டை (die) அலுமினியத்தில் சுருக்கங்களை ஏற்படுத்தும், மேலும் AHSS-ஐ கிழிக்கும் வாய்ப்பும் உண்டு. ஒவ்வொரு பொருள் குடும்பத்திற்கும் தனித்தனியான BHF முறை, இழுவை வேக முறை மற்றும் திரவியம் பயன்பாட்டு முறை தேவைப்படுகிறது. டூலிங் வெட்டுவதற்கு முன்பாக இந்த பொருள்-சார்ந்த நடத்தைகளைப் புரிந்துகொள்வது, டை சோதனை நேரத்தில் குறிப்பிடத்தக்க நேரம் மற்றும் செலவை சேமிக்கிறது.

பொருளின் நடத்தையைப் புரிந்துகொண்ட பின், அடுத்த கேள்வி வடிவவியல் சார்ந்ததாக மாறுகிறது: பாகத்தின் வடிவம் எங்கு மற்றும் ஏன் சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன என்பதை எவ்வாறு மாற்றுகிறது?

பாகத்தின் வடிவவியல் எங்கு மற்றும் ஏன் சுருக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன

நீங்கள் சரியான பொருளைத் தேர்ந்தெடுத்து, உங்கள் டூலிங் அளவுருக்களை சரியாக அமைத்துள்ளீர்கள். ஆனால் பல பொறியாளர்கள் கடினமான வழியில் கண்டுபிடிக்கும் ஒன்று இதுதான்: சிலிண்டரிகல் கப்களுக்கு முற்றிலும் பொருத்தமான செயல்முறை, செவ்வக பெட்டிகள் அல்லது கோண வடிவ ஷெல்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும்போது முற்றிலும் தவறிவிடும். பாகத்தின் வடிவவியல் சுருக்கங்கள் எங்கு உருவாகின்றன, ஏன் உருவாகின்றன, மேலும் எந்த சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகள் உண்மையில் பயனுள்ளவை என்பதை அடிப்படையில் மாற்றுகிறது.

இதை இவ்வாறு சிந்தியுங்கள். ஒரு உருளை வடிவ கப் (கிண்ணம்) அதன் முழு சுற்றளவிலும் சீரான சமச்சீர்த்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. பொருள் அனைத்து திசைகளிலிருந்தும் சீராக உள்நோக்கி ஓடுகிறது, மேலும் சுருக்க வலிமை (compressive stress) ஃப்ளேஞ்ச் (flange) முழுவதிலும் சீராக பரவுகிறது. ஒரு செவ்வக பெட்டி? முற்றிலும் வேறு கதை. மூலைகளில் நேர்கோட்டு பக்கங்களை விட மிகவும் வேறுபட்ட வலிமை நிலைகள் ஏற்படுகின்றன. ஒரு கோண வடிவ ஷெல் (conical shell)? பஞ்ச் (punch) மற்றும் டை (die) இடையே ஆதரவற்ற சுவர் பகுதி சுருக்கம் (wrinkling) ஏற்படும் அபாயத்தை உருவாக்குகிறது, இதை ஃப்ளேஞ்ச்-மையமாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாடுகளால் சமாளிக்க முடியாது.

இந்த வடிவவியல்-சிறப்பு இயங்கியலை புரிந்துகொள்வது, சிக்கல்களை சரியாக கண்டறிவதற்கும், சரியான தீர்வுகளை பயன்படுத்துவதற்கும் அவசியமாகும்.

உருளை வடிவ, செவ்வக மற்றும் கோண வடிவ பாகங்கள் — வெவ்வேறு சுருக்க இயங்கியல்

சிலிண்டர் வடிவிலான கப்களுக்கு, சுருக்கங்கள் (Wrinkling) கணிக்கத்தக்க முறையில் நடந்து கொள்ளும். இந்தக் குறைபாடு சமச்சீரானது மற்றும் முக்கியமாக ஃப்ளேஞ்ச் (flange) தொடர்பானது. தி ஃபேப்ரிகேட்டர் (The Fabricator) விளக்குவது போல, ஒரு சிலிண்டர் எளிய வட்ட வெற்றுத் தகடாக (round blank) தொடங்குகிறது; பெரிய விட்டமுள்ள இந்த வெற்றுத் தகடு சிறிய விட்டமுள்ள சிலிண்டர் வடிவத்தை அடைய வேண்டுமெனில், அது ஆரத்தில் (radially) சுருங்க வேண்டும். இந்த உலோகம் சுருங்கும் போது ஒரே நேரத்தில் மையக் கோட்டை நோக்கி உள்நோக்கிப் பாய்கிறது. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுருக்கம் ஒரு சமதள ஃப்ளேஞ்சை உருவாக்குகிறது; கட்டுப்பாடற்ற சுருக்கம் கடுமையான சுருக்கங்களை ஏற்படுத்துகிறது.

சிலிண்டர் வடிவிலான பாகங்களுக்கான முக்கிய கட்டுப்பாடுகள் பிளாங்க் ஹோல்டர் விசை (blank holder force) மற்றும் டிரா விகிதம் (draw ratio) ஆகும். விசை விநியோகம் சீரானதாக இருப்பதால், பொதுவான BHF திருத்தம் சிறப்பாக வேலை செய்கிறது. சுருக்கங்கள் தோன்றினால், ஃப்ளேஞ்ச் முழுவதிலும் BHF-ஐ அதிகரிப்பது பொதுவாக இந்த சிக்கலைத் தீர்க்கும் – ஆனால் அது கிழிவு வரம்பை (tearing threshold) மீறாமல் இருக்க வேண்டும். டிரா விகிதம் என்பது ஃப்ளேஞ்ச் எவ்வளவு சுருக்கத்தை ஏற்றுக் கொள்ள வேண்டும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது; எனவே, உங்கள் பொருளுக்கான வரம்பு டிரா விகிதத்திற்குள் இருப்பதை உறுதிப்படுத்துவது சுருக்க அதிகப்படியான சுமையைத் (compressive overload) தடுக்கும்.

செவ்வக மற்றும் சதுர பெட்டிப் பாகங்கள் அனைத்தையும் மாற்றிவிடும் சமச்சீரின்மையை அறிமுகப்படுத்துகின்றன. ஒரு சதுரத்தின் மூலைகள் உண்மையில் வட்ட இழுப்பின் ஒரு கால் பங்கை மட்டுமே கொண்டுள்ளன, இது உருளை வடிவ கிண்ணங்களுக்கு ஏற்படும் வட்ட அழுத்தத்தைப் போன்ற வட்ட அழுத்தத்தை அனுபவிக்கின்றன. ஆனால் நேரான பக்கங்கள் வேறுவிதமாக நடத்தை புரிகின்றன. அதே மூலத்தின் குறிப்புப்படி, இழுக்கப்பட்ட பெட்டியின் பக்க சுவர்கள் வளைத்தல்-நேராக்குதல் மாறுபாட்டிற்கு உள்ளாகின்றன, அதில் மிகக் குறைந்த அல்லது எந்த அழுத்தமும் இல்லை. உலோகம் நேரான பகுதிகளின் வழியாக மிகக் குறைந்த எதிர்ப்புடன் உள்நோக்கி ஓடுகிறது.

இந்த சமச்சீரின்மை ஒரு முக்கிய சிக்கலை உருவாக்குகிறது: மூலைப் பகுதிகள் நேரான பக்கங்களை விட அதிக அழுத்த வலிமையை அனுபவிக்கின்றன, எனவே மூலைகளில் சுருக்கம் முதன்மையான கவலையாக உள்ளது. மூலைகளில் அதிக அளவு உலோக மேற்பரப்பு பகுதிகள் வட்ட அழுத்தத்திற்கு உள்ளாக்கப்பட்டால், அது ஓட்டத்திற்கு மிக அதிக எதிர்ப்பை ஏற்படுத்தி, அதிக நீட்சியையும், சாத்தியமான பிளவையும் ஏற்படுத்தும். மூலைகள் சுருக்கமடைய விரும்புகின்றன, அதே நேரத்தில் பக்கங்கள் சுதந்திரமாக ஓட விரும்புகின்றன.

செவ்வக வடிவிலான பாகங்களுக்கான முக்கிய கருவிகள் மூலைகளில் உள்ள இழுப்பு தடங்கள் (டிரா பீட்ஸ்) மற்றும் வெற்று வடிவத்தின் (பிளாங்க்) மேம்பாடு ஆகும். இழுப்பு தடங்கள் நேரான பகுதிகளை அதிகமாகக் கட்டுப்படுத்தாமல், மூலைகளில் உள்ள இடத்தில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு விசையை அதிகரிக்கின்றன. வெற்று வடிவத்தின் மேம்பாடு மூலைப் பகுதிகளில் அதிகப்படியான பொருளைக் குறைக்கிறது. ஒரு சதுர வெற்று வடிவத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு சதுர கோப்பையை உருவாக்கும்போது, அதை பாகத்தின் திசையுடன் 45 டிகிரி கோணத்தில் ஒன்றிணைத்தல் (நெஸ்டிங்) பற்றி சிந்திக்கவும். இது அதிக இழுவிசை தேவைப்படும் பக்கங்களில் பாய்வுக்கு அதிக எதிர்ப்பை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் வடிவின் வட்ட வடிவ விவரத்தில் (ரேடியல் புரோஃபைல்) பாய்வை அதிகபட்சமாக்க மூலைகளில் குறைந்த பொருளை வழங்குகிறது.

கோண வடிவிலான கோப்பைகள் (கோனிகல் ஷெல்ஸ்) மேலும் ஒரு சவாலை வழங்குகின்றன. மெட்டல்ஃபார்மிங் மேகசைன் விளக்குவது போல, உருளை வடிவிலான கோப்பைகளை விட கோண வடிவிலான கோப்பைகளை ஆழமாக இழுத்து உருவாக்குவது குறிப்பிடத்தக்க அளவில் கடினமாகும், ஏனெனில் வடிவ மாற்றம் பிளாங்க் விளிம்பு (ஃப்ளேஞ்ச்) பகுதியில் மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்படுவதில்லை. இந்த வடிவங்களுக்கு, டை மற்றும் பஞ்ச் முகப்புக்கு இடையே ஆதரவற்ற பகுதியிலும் வடிவ மாற்றம் ஏற்படுகிறது; இங்கு அழுத்த விசைகள் (காம்பிரெசிவ் ஸ்டிரெசஸ்) காரணமாக சுருக்கங்கள் (பக்கர்ஸ்) ஏற்படலாம்.

பக்கவாட்டு சுருக்கம் (Puckering) என்பது, வெற்று தகட்டின் (blank) உடலில் ஏற்படும் நீட்சி-வடிவமைப்பு சுருக்கங்களைக் குறிக்கிறது; இது வெற்று தகட்டின் ஓரத்தில் ஏற்படும் இழுத்தல் சுருக்கங்களிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்டது. இது விளிம்பு சுருக்கம் (flange wrinkling) அல்ல, மாறாக சுவர் சுருக்கம் (wall wrinkling) ஆகும்; இதற்கு வேறுபட்ட தீர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன. கோண வடிவ இழுத்தல்களில் (conical draws), பஞ்ச் மற்றும் டை இடையே ஆதரவற்ற சுவரின் அளவு அதிகமாக இருப்பதால், சுவர் சுருக்கமே ஆதிக்கம் செலுத்தும் வடிவமாக அமைகிறது. இச்சுருக்கங்கள் பொதுவாக நீக்க முடியாதவை என்பதால், பக்கவாட்டு சுருக்கத்தைத் தவிர்க்க வேண்டும்.

கோண வடிவ கூடைகளுக்கு (conical shells), தகட்டின் தடிமன்-வெற்று தகட்டின் விட்ட விகிதம் (t/D) என்பது, கப் இழுத்தலை விட வரம்பு இழுத்தல் விகிதத்தை (limiting draw ratio) அதிக அளவில் பாதிக்கிறது. t/D மதிப்பு 0.25 ஐ விட அதிகமாக இருந்தால், பொதுவாக சாதாரண வெற்று தகட்டின் பிடிப்பு அழுத்தத்தில் (blankholder pressure) ஒரே இழுத்தல் சாத்தியமாகும். t/D மதிப்பு 0.15 முதல் 0.25 வரை இருந்தால், ஒரே இழுத்தல் இன்னும் சாத்தியமாக இருக்கலாம், ஆனால் மிக அதிக வெற்று தகட்டின் பிடிப்பு அழுத்தம் தேவைப்படும். t/D மதிப்பு 0.15 ஐ விடக் குறைவாக இருந்தால், வெற்று தகடு சுருக்கத்திற்கு மிகவும் உட்படுத்தப்பட்டதாக இருக்கும் மற்றும் பல இழுத்தல் குறைப்புகள் (multiple draw reductions) தேவைப்படும்.

சிக்கலான வளைவு தட்டுகள், ஆட்டோமொபைல் உடல் பயன்பாடுகளில் பொதுவாகக் காணப்படுவது, இந்த அனைத்து வடிவவியல் கூறுகளையும் ஒன்றிணைக்கின்றன. சுருள்வு என்பது வடிவவியல்-சார்ந்தது மற்றும் இடத்தைப் பொறுத்தது; இது பாகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள இடத்திற்கு ஏற்ப, உள்ளூர் வளைவு, இழுப்பு ஆழம் மற்றும் பொருளின் ஓட்ட அமைப்புகளைப் பொறுத்து மாறுபடுகிறது. இந்த பாகங்கள் பொதுவாக சுருள்வு ஏற்படும் இடத்தை முன்கூட்டியே கணிக்கவும், எந்த செயல்முறை சரிசெய்தல்கள் திறம்பட செயல்படும் என்பதை முன்கூட்டியே கணிக்கவும் வடிவமைப்பு இறக்குதல் (forming simulation) தேவைப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு பாக வகைக்கும் வடிவவியல்-சார்ந்த சுருள்வு கவனிப்புகள் பின்வருமாறு:

• உருளை வடிவ கோப்பைகள்: சுருள்வு சமச்சீரானது மற்றும் விளிம்பு-ஆதிக்கம் செலுத்துவதாகும். BHF மற்றும் இழுப்பு விகிதம் முதன்மை கட்டுப்பாடுகளாகும். பொதுவான BHF சரிசெய்தல் திறம்பட செயல்படும். உங்கள் பொருள் தரத்திற்கான LDR வரம்பிற்குள் இருக்கவும்.
• செவ்வக / பெட்டி வடிவ பாகங்கள்: மூலை பகுதிகளில் நேர்கோட்டு பக்கங்களை விட அதிக அழுத்த வலிமை ஏற்படுகிறது. மூலை சுருள்வு முதன்மை கவனிப்பு ஆகும். மூலைகளில் இழுப்பு கம்பிகளை (draw beads) பயன்படுத்தவும், மூலை பகுதியில் பொருளின் கனஅளவைக் குறைக்க வெற்று வடிவத்தை (blank shape) மேம்படுத்தவும். 45-டிகிரி வெற்று வடிவ திசையை (blank orientation) கருதவும்.
• கோண வடிவ சிலிண்டர்கள்: பெரிய தாங்கப்படாத சுவர் பரப்பு காரணமாக சுவர் சுருக்கம் (பக்கரிங்) முக்கிய தோற்றமாக உள்ளது. t/D விகிதம் சுருக்கத்திற்கான உணர்திறனை முக்கியமாக பாதிக்கிறது. விட்டத்தை விட மெல்லிய வெற்று தகடுகள் பல இழுப்பு குறைப்புகள் அல்லது இடைநிலை தாங்கு வளையங்களை தேவைப்படுத்துகின்றன.
• சிக்கலான வளைவு கொண்ட பேனல்கள்: சுருக்கம் ஏற்படும் இடம் மற்றும் வடிவமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. சுருக்கம் ஏற்படும் இடங்களை முன்கூட்டியே கணிக்க சிமுலேஷன் தேவைப்படுகிறது. குறிப்பிட்ட அபாய மண்டலங்களுக்கு ஏற்றவாறு உள்ளூர் BHF மாறுபாடு மற்றும் இழுப்பு பீட் அமைவிடம் தனிப்பயனாக்கப்பட வேண்டும்.

பல-கட்ட இழுப்பு மற்றும் இடைநிலை வெப்பச் சிகிச்சையின் விளைவுகள்

ஒரே இழுப்பு செயல்பாடு சுருக்கம் அல்லது கிழிவு இன்றி தேவையான ஆழத்தை அடைய முடியாதபோது, பல-கட்ட இழுப்பு தொடர்கள் அவசியமாகின்றன. இது குறிப்பாக ஆழமான கோண வடிவ சிலிண்டர்கள், மிக அதிகமாக சுருங்கிய வடிவங்கள் மற்றும் ஒரே இழுப்பு நடவடிக்கையால் வழங்க முடியாத மொத்த குறைப்புகளை தேவைப்படுத்தும் பாகங்களுக்கு பொதுவானது.

உயரம்-விட்ட விகிதம் 0.70க்கு மேற்பட்ட மிகவும் கூர்மையான (tapered) ஷெல்களை வெற்றிகரமாக இழுத்தெடுப்பதற்கு படிப்படியான கப் (stepped-cup) அணுகுமுறை தேவைப்படுகிறது. ஆழமான இழுத்தல் முறையில் படிப்படியான கப்களை உருவாக்குவது உண்மையில் உருளை வடிவ கப்களை இழுத்தெடுப்பதைப் போன்றது; அடுத்தடுத்த படிகளுக்கான இழுத்தல் குறைப்பு, அதற்குரிய கப் விட்டங்களுக்கு ஒத்ததாக இருக்கும். ஒவ்வொரு படியின் சரியான உயரத்தை நிலைநிறுத்துவதற்காக மீண்டும் இழுத்தல் செயல்பாடு பாதி வழியிலேயே நிறுத்தப்படுகிறது; பின்னர் அந்தப் படியின் ஷெல், இறுதி மீண்டும் இழுத்தல் செயல்பாடுகளில் கோண வடிவில் (cone) இழுத்தெடுக்கப்படுகிறது.

ஆனால் இங்கு சவால் என்னவென்றால்: ஒவ்வொரு இழுத்தல் கட்டத்திலும் பொருளில் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தன்மை (strain) சேர்ந்து கொள்கிறது. முதல் இழுத்தலின் போது குளிர் வேலை (cold working) செய்யப்படுவதால், துகள் திசைப்பிறழல்களின் (dislocation) அடர்த்தி அதிகரித்து, நெகிழ்வுத்தன்மை (ductility) குறைகிறது. இரண்டாவது அல்லது மூன்றாவது இழுத்தலுக்குள், பொருள் வேலை கடினமாக்கப்பட்டு (work hardened), சீரான முறையில் மாறுபட முடியாத நிலைக்கு வந்துவிடலாம். இவ்வாறு சேர்ந்து கொள்ளும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தன்மை (strain hardening), சுருக்கங்கள் (wrinkling) மற்றும் பிளவுகள் (tearing) ஆகியவற்றுக்கிடையேயான வாய்ப்பை (window) குறுக்கிவிடுகிறது; இதனால் அடுத்தடுத்த இழுத்தல் செயல்பாடுகள் அதிகரித்து வரும் சிரமத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

இடைநிலை வெப்பச் சிகிச்சை (Intermediate annealing) இந்த சிக்கலைத் தீர்க்கிறது, இது இழுத்தல் நிலைகளுக்கு இடையில் உருமாறும் தன்மையை (ductility) மீண்டும் நிலைநிறுத்துகிறது. இந்த வெப்பச் சிகிச்சை முறையானது, பொருளை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றி, முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட நேரத்திற்கு அதனை அந்த வெப்பநிலையில் வைத்திருந்து, பின்னர் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் குளிர்விக்கிறது. இந்த வெப்பச் சிகிச்சை முறை திசைப்பிறழல் (dislocation) இயக்கத்தையும், மீண்டும் அமைப்பையும், அழிப்பையும் சாத்தியமாக்கும் வெப்ப ஆற்றலை வழங்குகிறது; இதன் மூலம் பொருளின் வடிவ மாற்றத்தால் ஏற்படும் கடினமாதல் (strain hardening) திரும்பவும் முன்னிலைப்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த செயல்முறை மிக அதிக அளவு வடிவ மாற்றத்தை தேவைப்படுத்தும் தயாரிப்பு செயல்பாடுகளில் மிகவும் அவசியமானது, ஏனெனில் இது அடுத்தடுத்த வடிவமைப்பு நிலைகளின் போது அதிகப்படியான கடினமாதலையும், சாத்தியமான பிளவுகளையும் தடுக்கிறது. இடைநிலை வெப்பச் சிகிச்சை மூலம், தயாரிப்பாளர்கள் ஒரே வடிவ மாற்ற வரிசையில் சாத்தியமாகும் அளவை விட மொத்த குறைப்பை (total reductions) அதிகமாக அடைய முடிகிறது.

ஆழமான இழுத்தல் பயன்பாடுகளுக்கு, இடைநிலை வெப்பச் சிகிச்சை (அனீலிங்) வேலை-கடினமாக்கப்பட்ட பொருளின் சீரான மாறுபாட்டுத் திறனை இழப்பதால் ஏற்படும் சுருக்கங்களின் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது. முந்தைய செயல்முறைகளால் பொருள் தன்னிச்சையாக வலுவடைந்திருந்தால், அதன் n-மதிப்பு திறம்பட குறைகிறது. இதனால், பொருள் விளிம்பு முழுவதும் தன்னிச்சையாக மாறுபாட்டை சீராக பரவச் செய்ய முடியாமல் போகிறது; இது உள்ளூர் மண்டலங்களில் மாறுபாட்டை மையப்படுத்தி, வளைதல் (பக்கிளிங்) தொடங்குவதற்கு வழிவகுக்கிறது. அனீலிங் மூலம் ஒரிஜினல் n-மதிப்பு நடத்தை மீட்கப்படுகிறது, இதனால் அடுத்தடுத்த இழுத்தல் செயல்களில் சீரான மாறுபாட்டு பரவல் சாத்தியமாகிறது.

இதன் நடைமுறை விளைவு என்ன? இடைநிலை அனீலிங் கொண்ட பல-கட்ட இழுத்தல் தொடர்கள், பொருளின் தோல்வியின்றி சிக்கலான வடிவங்களை உற்பத்தி செய்வதை சாத்தியமாக்குகின்றன. துல்லியமான எஃகு கம்பிகளை உற்பத்தி செய்வது பெரும்பாலும் கம்பியின் உடைவின்றி இறுதி விட்டத்தை அடைய 5–10 இழுத்தல் கட்டங்களையும், அவற்றிற்கிடையே இடைநிலை அனீலிங்கையும் தேவைப்படுத்துகிறது. ஆழமான இழுத்தலுக்கு உட்படும் பாகங்களுக்கும் இதே கொள்கை பொருந்தும்: அனீலிங் செய்யப்பட்ட பல கட்டங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரே செயல்பாட்டில் அடைய முடியாத இழுத்தல் ஆழத்தை அடைய முடியும்.

இருப்பினும், இடைநிலை வெப்பச் சிகிச்சை (intermediate annealing) செலவையும் சுழற்சி நேரத்தையும் அதிகரிக்கிறது. பொறியாளர்கள் வெப்பச் சிகிச்சை அளவுகளை உற்பத்தி திறன் மற்றும் ஆற்றல் செலவுகளுக்கு ஏற்றவாறு சமன் செய்ய வேண்டும். போதுமான அளவு வெப்பச் சிகிச்சை அளிக்கப்படாவிட்டால், செயலாக்கத்தில் சிரமங்கள் ஏற்படும்; அதிகமான வெப்பச் சிகிச்சை வளங்களை வீணடிக்கும் மற்றும் பின்வரும் வடிவமைப்பு செயல்முறையில் மேற்பரப்பு முறையை பாதிக்கக்கூடிய விரும்பத்தகாத துகள் வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தலாம்.

சுருள் தடுப்புக்கான வடிவமைப்பு-விழிப்புணர்வு அணுகுமுறை, அனைத்து பாகங்களின் வடிவங்களுக்கும் ஒரே தீர்வு பயன்படாது என்பதை அங்கீகரிக்கிறது. உருளை வடிவ கோப்பைகள் (cylindrical cups) பொதுவான BHF (Blank Holding Force) சரிசெய்வுக்கு பதிலளிக்கின்றன. செவ்வக பெட்டிகளுக்கு மூலைகளுக்கு ஏற்ற கட்டுப்பாடுகள் தேவைப்படுகின்றன. கோண வடிவ ஓடுகள் (conical shells) சுவர் ஆதரவை கவனித்தல் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் பல கட்ட வரிசைகள் தேவைப்படலாம். சிக்கலான பேனல்கள் சிமுலேஷன்-அடிப்படையிலான செயல்முறை வளர்ச்சியை தேவைப்படுத்துகின்றன. உங்கள் பாகத்தின் வடிவத்திற்கு ஏற்றவாறு உங்கள் கண்டறிவு அணுகுமுறையை பொருத்துவது, சிக்கலான சுருள் கட்டுப்பாட்டிற்கான முதல் படியாகும்.

வடிவத்திற்கு ஏற்ற இயற்பியல் விளக்கங்களை புரிந்த பின்னர், அடுத்த படியாக எந்த வடிவமைப்பு சிமுலேஷன் கருவிகள் இந்த சுருள் அபாயங்களை எவ்வாறு முன்கூட்டியே கணிக்கின்றன என்பதை ஆராய்வதாகும் — இது எந்த கருவியும் (tooling) வெட்டப்படுவதற்கு முன்னரே.

கருவிகளை உருவாக்குவதற்கு முன் சுருக்கங்களை முன்கூட்டியே கணிப்பதற்காக வடிவமைப்பு அனுகூலப்படுத்தலைப் பயன்படுத்துதல்

உங்கள் டை கட்டமைப்புக்காக ஒரு துண்டு எஃகையும் வெட்டுவதற்கு முன்பாகவே சுருக்கங்கள் எங்கு ஏற்படும் என்பதை நீங்கள் துல்லியமாகக் காண முடிந்தால் என்ன ஆகும்? இதுதான் வடிவமைப்பு அனுகூலப்படுத்தல் மென்பொருள் வழங்கும் சரியான செயல்பாடு. AutoForm போன்ற கருவிகள், Dynaform மற்றும் PAM-STAMP ஆகியவை செயல்முறை பொறியாளர்களுக்கு அவர்களின் டை வடிவமைப்புகளை மாதிரியாகச் சோதிக்கவும், சுருக்கங்களுக்கான அபாய மண்டலங்களை அடையாளம் காணவும், விலையுயர்ந்த கருவிகளை உருவாக்குவதற்கு முன்பாக அளவுகளை மேம்படுத்தவும் அனுமதிக்கின்றன.

எந்தவொரு கருவி மற்றும் டை தயாரிப்பாளருக்கும், இந்த திறன் வளர்ச்சி பணிமுறையை மாற்றியமைக்கிறது. சோதனை நிலையில் (tryout) சுருக்கங்கள் ஏற்படும் போது அவற்றைக் கண்டறிவதற்குப் பதிலாக, அத்தகைய மாற்றங்களுக்கு உடல் மீள் வேலை அல்லது முழுமையான டை மறுகட்டுமானம் தேவைப்படும் நிலையில், அனுகூலப்படுத்தல் இந்த சிக்கல்களை வடிவமைப்பு கட்டத்திலேயே கண்டறிகிறது. அதன் விளைவு? குறைந்த சோதனை சுழற்சிகள், குறைந்த வளர்ச்சி கால அளவுகள் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க அளவிலான செலவுகள் குறைத்தல்.

இந்த தொழில்நுட்பம், தகடு உலோகத்தின் வடிவமைப்பு நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப எவ்வாறு நடத்தும் என்பதை முடிவிலி உறுப்பு முறைகளைப் பயன்படுத்தி மாதிரியாக்குகிறது. ஆட்டோஃபார்ம் இன்ஜினியரிங் விளக்குவது போல, இந்த சிமுலேஷன் மூலம் வடிவமைப்பின் ஆரம்ப கட்டத்திலேயே கணினியில் சுருக்கங்கள் அல்லது பாகங்களில் பிளவுகள் போன்ற பிழைகளையும் சிக்கல்களையும் கண்டறிய முடியும். இதனால், செயல்பாட்டு சோதனைகளை நடத்த உண்மையான கருவிகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசியம் நீங்குகிறது.

எந்தெந்த உள்ளீடுகள் சிமுலேஷன் துல்லியத்தை இயக்குகின்றன?

சிமுலேஷன் உங்களால் அதற்கு வழங்கப்படும் தரவுகளின் தரத்தைப் பொறுத்தே சிறப்பாக இருக்கும். இங்கும் பொறியியலின் மற்ற அனைத்துத் துறைகளிலும் போலவே 'தரமற்ற உள்ளீடு – தரமற்ற வெளியீடு' என்ற கோட்பாடு பொருந்தும். சுருக்கங்களை முன்கூட்டியே கணிப்பதன் துல்லியம், உங்கள் மாதிரி உண்மையான செயல்முறை நிலைமைகளை எவ்வளவு சரியாக பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது என்பதைப் பொறுத்தே அமைகிறது.

வடிவமைப்பு சிமுலேஷனுக்கான பொதுவான அளவுருக்களில் பாகம் மற்றும் கருவியின் வடிவவியல், பொருளின் பண்புகள், அழுத்த விசைகள் மற்றும் தடையியல் (friction) ஆகியவை அடங்கும். இவற்றில் ஒவ்வொன்றும், மென்பொருள் மாதிரியில் செயற்கை வடிவமைப்பு செயல்முறையின் போது தன்மைகள் மற்றும் விரிவாக்கங்களை எவ்வாறு கணக்கிடுகிறது என்பதை பாதிக்கிறது. இவற்றில் ஏதேனும் தவறாக இருந்தால், உங்கள் சிமுலேஷன் முடிவுகள் அழுத்த இயந்திரத்தில் நிகழும் உண்மையான செயல்முறையுடன் பொருந்தாது.

சுருள்வதை முன்கூட்டியே கணிப்பதன் துல்லியத்தை பாதிக்கும் முக்கிய சிமுலேஷன் உள்ளீடுகள் இவை:

• வெற்று பொருளின் பண்புகள்: விடுபடு வலிமை மற்றும் விடுபடு தழுவு வலிமை ஆகியவை பிளாஸ்டிக் மாறுபாடு தொடங்கும் நேரத்தை வரையறுக்கின்றன. n-மதிப்பு (வடிவ வலிமை அதிகரிப்பு அடுக்கு) பொருள் எவ்வாறு சீராக தழுவு அளவை பரவலாக்குகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. r-மதிப்பு (பிளாஸ்டிக் அசமச்சீர்த்தன்மை) மெல்லியதாகும் எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. முழு வலிமை-தழுவு வளைவு, வடிவமைப்பு வரம்பில் முழுவதும் பொருள் எவ்வாறு பதிலளிக்கிறது என்பதைப் பதிவு செய்கிறது.
• வெற்று பொருளின் வடிவமைப்பு: உங்கள் தொடக்க வெற்று பொருளின் வடிவம், அளவு மற்றும் தடிமன் ஆகியவை ஒவ்வொரு இடத்திலும் டை உள்ளே எவ்வளவு பொருள் நுழைகிறது என்பதை நேரடியாக பாதிக்கின்றன. சிமுலேஷனுக்கு சரியான வெற்று பொருள் அளவுகள் தேவைப்படுகின்றன, ஏனெனில் இது ஃப்ளேஞ்சில் சுருக்கு வலிமை பரவலை முன்கூட்டியே கணிப்பதற்காகும்.
• கருவி வடிவமைப்பு: டை நுழைவு ஆரம், பஞ்ச் முனை ஆரம் மற்றும் பஞ்ச்-டை இடைவெளி ஆகியவை அனைத்தும் பொருள் ஓட்டத்தையும் வளைதல் எதிர்ப்பையும் பாதிக்கின்றன. இந்த அளவுகள் உங்கள் உண்மையான கருவி வடிவமைப்புக்கு ஏற்றவாறு இருத்தல் வேண்டும், அப்போதுதான் பொருத்தமான முடிவுகளைப் பெற முடியும்.
• காலியிடம் பிடிப்பான் விசையின் அளவு மற்றும் பரவல்: BHF என்பது விளிம்பு சுருட்டுதலைக் கட்டுப்படுத்தும் முதன்மை மாறியாகும். இத்தகைய சிமுலேஷனுக்கு துல்லியமான விசை மதிப்புகள் தேவைப்படுகின்றன; மேலும், சிக்கலான டைக்களுக்கு, காலியிடம் பிடிப்பான் மேற்பரப்பில் அந்த விசையின் இடவியல் பரவல் முக்கியமாகும்.
• உராய்வு நிலைமைகள்: தாள், டை மற்றும் காலியிடம் பிடிப்பான் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உராய்வுக் குணகம் இழுத்தல் செயல்முறையின் போது பொருளின் ஓட்டத்தை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை நிர்ணயிக்கிறது. திரவ எண்ணெய் வகை மற்றும் அதன் பயன்பாட்டு முறை ஆகியவை இந்த மதிப்புகளை மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் பாதிக்கின்றன.

பொருள் தரவுகளுக்கு குறிப்பிட்ட கவனம் தேவைப்படுகிறது. பல சிமுலேஷன் பிழைகள், உருவாக்கப்படும் குறிப்பிட்ட குண்டு அல்லது தொகுதிக்கான உண்மையான சோதனை தரவுகளைப் பயன்படுத்தாமல், பொதுவான பொருள் பண்புகளைப் பயன்படுத்துவதிலிருந்து உருவாகின்றன. பெயரளவு தரவுத்தாள் மதிப்புகளுக்கும் உண்மையான பொருள் நடத்தைக்கும் இடையேயான வேறுபாடு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம், குறிப்பாக உயர் வலிமை பெற்ற தரங்களில் விளைச்சல் வலிமை மற்றும் விளைச்சல் விசை தொடர்புகளில்.

சுருட்டுதலை முன்கூட்டியே கணித்து, தடுக்க சிமுலேஷன் வெளியீட்டை வாசித்தல்

நீங்கள் ஒரு சிமுலேஷனை இயக்கிய பின்னர், சிக்கல்கள் எங்கு ஏற்படும் என்பதை வெளிப்படுத்தும் முடிவுகளை மென்பொருள் உருவாக்குகிறது. ஆனால், இந்த வெளியீடுகளை எவ்வாறு விளக்கிக் கொள்வது என்பதை அறிவதே, சிமுலேஷனை திறம்பட பயன்படுத்தும் பொறியாளர்களையும், அதை ஒரு சரிபார்ப்பு பெட்டியாக (checkbox exercise) மட்டுமே கருதும் பொறியாளர்களையும் பிரிக்கிறது.

சிமுலேஷன், வடிவமைப்பு செயல்முறையின் போது வடிவ மாற்ற விசைகள் (stresses) மற்றும் விரிவாக்கங்களை (strains) கணக்கிடுகிறது. மேலும், சிமுலேஷன்கள் பிழைகள் மற்றும் சிக்கல்களைக் கண்டறிவதற்கும், வலிமை மற்றும் பொருளின் மெல்லிய ஆக்கம் (material thinning) போன்ற முடிவுகளைப் பெறுவதற்கும் அனுமதிக்கின்றன. வடிவமைப்புக்குப் பின் பொருளின் நெகிழ்வு நடத்தை (elastic behaviour) எனப்படும் ஸ்பிரிங்பேக் (springback) கூட முன்கூட்டியே கணிக்கப்படலாம்.

சுருக்கங்கள் (wrinkling) குறித்து, பொறியாளர்கள் பின்வரும் முக்கிய வெளியீடுகளை மதிப்பாய்வு செய்ய வேண்டும்:

• சுருக்கங்கள் ஏற்படும் வாய்ப்பு குறியீடுகள்: பெரும்பாலான சிமுலேஷன் மென்பொருள்கள், பாகத்தின் வடிவ வடிவமைப்பின் மீது மேற்பூசப்பட்ட வண்ண வரைபடங்களாக சுருக்கங்களின் அபாய அளவைக் காட்டுகின்றன. பகுதிகளில் குவிவு விசை நிலைகள் (compressive stress states) பிளவு தாங்குதல் வரம்புகளை (buckling thresholds) மீறும்போது, எச்சரிக்கை வண்ணங்களில் (பொதுவாக நீலம் அல்லது ஊதா நிறங்கள்) ஃபார்மிங் லிமிட் டையாகிராம் (FLD) இல் காட்டப்படும்.
• மெல்லிய பரவல்: மிகையான மெல்லியத்தன்மை என்பது பொருள் இழுக்கப்படுவதற்கு பதிலாக நீட்டப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, இது BHF மிகையாக உள்ளது என்பதைக் குறிக்கலாம். மாறாக, மிகக் குறைந்த மெல்லியத்தன்மை கொண்ட பகுதிகள் போதுமான கட்டுப்பாட்டில் இல்லை என்பதைக் குறிக்கின்றன, அதனால் சுருக்கங்கள் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.
• FLD அருகில் உள்ள நிலை: வடிவமைப்பு வரம்பு வரைபடம் (FLD) ஒவ்வொரு உறுப்பின் முக்கிய மாறுபாட்டையும் சிறிய மாறுபாட்டையும் வரைகிறது. அழுத்த பகுதியில் (வரைபடத்தின் இடது பக்கம்) உள்ள மாறுபாடு நிலைகள் சுருக்கங்கள் ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறிக்கின்றன. FLD என்பது பல சாத்தியமான தோல்வி விதிகளையும் ஒரே நேரத்தில் எளிதில் புரிந்துகொள்ளக்கூடிய முறையில் வழங்குகிறது, எனவே அது ஆரம்ப சாத்தியத்தைச் சரிபார்க்க சிறந்தது.
• பொருளின் ஓட்ட வடிவங்கள்: இழுத்தல் நகர்வின் போது பொருள் எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதைக் காட்சிப்படுத்துவது, ஓட்டம் சீரானதா அல்லது தடைப்பட்டதா என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. சீரற்ற ஓட்டம் பெரும்பாலும் இடத்திற்கு ஏற்ற சுருக்கங்களுக்கு முன்னோடியாக இருக்கிறது.

இந்த வெளியீடுகளை குறிப்பிட்ட செயல்முறை சரிசெய்வுகளுடன் இணைத்தால், அனுகூலப்படுத்துதலின் உண்மையான சக்தி வெளிப்படுகிறது. உங்கள் அனுகூலப்படுத்துதல், ஒரு செவ்வக பாகத்தின் ஃப்ளேஞ்ச் மூலையில் சுருக்கங்களைக் காட்டுகிறது என்று கற்பனை செய்யுங்கள். எந்தவொரு உலோகமும் வெட்டப்படுவதற்கு முன்பாகவே, நீங்கள் தீர்வுகளை மாதிரியாக சோதிக்கலாம்: அந்தப் பகுதியில் உள்ள உள்ளூர் BHF-ஐ அதிகரிக்கவும், மூலையில் ஒரு டிரா பீட் (draw bead) சேர்க்கவும், பொருளின் அளவைக் குறைக்க பிளாங்க் அளவைக் குறைக்கவும், அல்லது டை ஆரை (die radius) வடிவமைப்பைச் சரிசெய்யவும். இவற்றில் ஒவ்வொரு மாற்றத்தையும் உடனடியாக சில நிமிடங்களில் அனுகூலப்படுத்துதலாக சோதிக்கலாம்; ஆனால் இதை உண்மையில் செயல்படுத்த நாட்கள் ஆகும்.

ETA குறிப்பிடுவது போல, டை ஃபேஸ் வடிவமைப்பு அனுகூலப்படுத்துதல் மென்பொருள், மெல்லியதாகுதல், பிளவுகள், மீண்டும் அடித்தல், ஃப்ளேஞ்சிங், ஸ்பிரிங்பேக் மற்றும் டிரிம்லைன் சிக்கல்கள் போன்ற பிரச்சனைகளை பொறியாளர்கள் அடையாளம் காண உதவுகிறது. இந்த மென்பொருள் இன்றும் பொறியியல் வல்லுநர்த்தன்மையை தேவையாகக் கொண்டாலும், இயக்குநர்கள் நேரம், உழைப்பு அல்லது பொருளை வீணாக்காமல் பல்வேறு தீர்வுகளை சோதிக்க இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

இந்த மீள்வரும் மாதிரி சோதனை காரணமாகவே, தற்கால டை (die) உருவாக்கத்தில் மாதிரியாக்கம் (simulation) தரமான நடைமுறையாக மாறியுள்ளது. பல வாரங்கள் முழுவதும் முயற்சி மற்றும் பிழை முறையில் செலவிட வேண்டிய அவசியமின்றி, வடிவமைப்பாளர்கள் டை முகப்பை நாட்களில் அல்லது மணிநேரங்களில் கூட மாதிரியாக்கம் செய்ய முடியும். அவர்கள் வடிவமைப்பின் செயல்படும் தன்மையை விரைவாக மதிப்பீடு செய்ய முடியும், இதனால் மதிப்பீட்டாளர்கள் விரைவில் மதிப்பீடுகளை வழங்க முடியும்; இது போட்டித்தன்மை கொண்ட விலை மதிப்பீடுகளில் வெற்றி பெறுவதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கிறது.

தங்கள் டை உருவாக்க செயல்முறையில் மேம்பட்ட CAE மாதிரியாக்கத்தை ஒருங்கிணைக்கும் வழங்குநர்கள், தொடர்ச்சியாக சிறந்த முடிவுகளை அடைகின்றனர். Shaoyi , எடுத்துக்காட்டாக, தங்கள் ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் டை உருவாக்க பணியின் போது மாதிரியாக்கம்-அடிப்படையிலான வடிவமைப்பை பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த அணுகுமுறை கருவிகள் தயாரிக்கப்படுவதற்கு முன்பே சுருக்கம் ஏற்படும் அபாயத்தை மற்றும் பிற குறைபாடுகளை அடையாளம் காண்பதன் மூலம் அவர்களின் 93% முதல் முறையே அங்கீகார விகிதத்திற்கு பங்களிக்கிறது. மாதிரியாக்கம் ஒரு பிரச்சனையை முற்றிலும் ஆரம்ப நிலையில் கண்டறிந்தால், அதைச் சரிசெய்வதற்கான செலவு, உடல் ரீவர்க் (physical rework) செய்வதற்கு தேவைப்படும் செலவின் ஒரு சிறிய பகுதியே ஆகும்.

பணிப்பாய்வு ஒருங்கிணைப்பு மென்பொருளுக்கு சமமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. தட்டு உலோக வடிவமைப்பு முழு செயல்முறை வட்டத்திலும் வடிவமைப்பு சிமுலேஷன்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு பாகம் வடிவமைப்பாளர், வடிவமைப்பு கட்டத்தின் போதே வடிவமைப்பு சாத்தியத்தை மதிப்பிடலாம், இதனால் உற்பத்தி செய்வது எளிதாகிறது. ஒரு செயல்முறை பொறியாளர், திட்டமிடல் கட்டத்தின் போது செயல்முறையை மதிப்பீடு செய்து, சிமுலேஷன் மூலம் மாற்று வழிகளை மேம்படுத்தலாம், இதனால் வடிவமைப்பு கருவியின் துல்லியமான திருத்தங்கள் குறைகின்றன.

சுருக்கங்களின் நடத்தை இடம் மற்றும் வடிவவியலைப் பொறுத்து மாறுபடும் சிக்கலான ஆட்டோமொபைல் பேனல்களுக்கு, சிமுலேஷன் ஐச்சியாக இருப்பது கட்டாயமாகும். இது பிரச்சனைகள் எங்கு ஏற்படும் என்பதையும், அவற்றைத் தடுக்க எந்த அளவுரு கலவைகள் பயனுள்ளவை என்பதையும் முன்கூட்டியே கணிப்பதற்கான ஒரே நடைமுறை வழியாகும். மாற்று வழி, இந்த பிரச்சனைகளை அச்சு மெஷின் சோதனை அல்லது உற்பத்தியின் போது கண்டறிவது, நேரம், பொருள் மற்றும் வாடிக்கையாளர் நம்பிக்கை ஆகியவற்றில் மிக அதிக செலவை ஏற்படுத்தும்.

உங்கள் செயல்முறை வடிவமைப்பை மாதிரியாக்கம் மூலம் மாய சரிபார்ப்பு வழங்குவதன் பின்னர், உற்பத்தியில் சுருக்கங்கள் (wrinkles) ஏற்படும்போது அவற்றை எவ்வாறு கண்டறிவது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதே அடுத்த படி; கவனிக்கப்பட்ட குறைபாடுகளின் இடங்களை அவற்றின் மூலக் காரணங்களுடனும் சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகளுடனும் ஒத்திடுதல்.

மூலக் காரண கண்டறிதல்

நீங்கள் உங்கள் மாதிரியாக்கத்தை இயக்கியுள்ளீர்கள், உங்கள் வெற்று வடிவத்தை (blank geometry) முறையாகத் திறன்படுத்தியுள்ளீர்கள் மற்றும் உங்கள் கருவிகளின் அமைப்பு அளவுகளை (tooling parameters) நிர்ணயித்துள்ளீர்கள். இருப்பினும், உங்கள் பாகங்களில் இன்னும் சுருக்கங்கள் தோன்றுகின்றன. இப்போது என்ன செய்வது? இதற்கான பதில் ஒரே ஒரு கண்டறிதல் கேள்வியில் அடங்கியுள்ளது, இது ஒவ்வொரு பிரச்சனைத் தீர்வு அமர்வையும் வழிநடத்த வேண்டும்: உங்கள் சுருக்கங்கள் எங்கே உருவாகின்றன?

இந்தக் கேள்வி முக்கியமானது, ஏனெனில் சுருக்கத்தின் இடம் நேரடியாக அதன் மூலக் காரணத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. ஒரு சுருக்கம் ஃப்ளேஞ்ச் (flange) விளிம்பில் தோன்றினால் அது வேறொரு கதையைச் சொல்கிறது; அதே நேரத்தில் அது இழுக்கப்பட்ட சுவரில் (drawn wall) அல்லது மூலை வளைவு மண்டலத்தில் (corner radius zone) தோன்றினால் அது முற்றிலும் வேறு கதையைச் சொல்கிறது. அனைத்து சுருக்கங்களையும் ஒரே பிரச்சனையாகக் கருதுவது வீணான சரிசெய்தல்களுக்கும், தொடர்ந்து தவறான பாகங்கள் (scrap) உருவாவதற்கும் வழிவகுக்கும். குறைபாடு தோன்றும் இடத்தைப் பொறுத்து கண்டறிதல் பாதை முற்றிலும் வேறுபடும்.

உற்பத்தி அனுபவம் இந்தக் கொள்கையை உறுதிப்படுத்துகிறது. யிக்ஸிங் தொழில்நுட்பம் குறிப்பிடுவது போல, ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்களில் சுருக்கங்கள் ஏற்படுவதற்கான முக்கிய காரணம், ஆழமான இழுத்தல் செயல்முறையின் போது பொருளின் சேர்க்கையும், உள்ளூர் பொருளின் இயக்கத்தின் அதிக வேகமும் ஆகும். ஆனால் அந்தச் சேர்க்கை எங்கு ஏற்படுகிறது என்பதுதான், எந்த விளைவு மெக்கானிசம் பொறுப்பேற்றுள்ளது மற்றும் எந்த சரிசெய்யும் நடவடிக்கை உண்மையில் வேலை செய்யும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.

சுருக்கத்தின் இடத்தை ஒரு முதன்மை கண்டுபிடிப்பு ஆரம்பப் புள்ளியாக கருதுங்கள்

சுருக்கத்தின் இடத்தை ஒரு கண்டுபிடிப்பு ஆராய்ச்சியின் முதல் குறிப்பாக நினைத்துக்கொள்ளுங்கள். இழுக்கப்பட்ட பாகத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் வெவ்வேறு வினை நிலைகளை, வெவ்வேறு கருவிகளின் கட்டுப்பாடுகளை மற்றும் வெவ்வேறு பொருள் ஓட்ட நிலைகளை அனுபவிக்கிறது. இந்தப் பகுதி-குறிப்பிட்ட இயங்கியலைப் புரிந்துகொள்வது, சிக்கலைத் தீர்ப்பதை ஊகத்திலிருந்து அமைப்பு முறையான சிக்கல் தீர்வாக மாற்றுகிறது.

ஃபிளேன்ஸ் புறம் வெற்று வைத்திருப்பவருக்கும் டூ மேற்பரப்பிற்கும் இடையில் அமைந்துள்ளது. இந்த மண்டலம் நேரடி அழுத்த சுழல் அழுத்தத்தை அனுபவிக்கிறது. இங்கு சுருக்கங்கள் தோன்றும் போது, வெற்று வைத்திருப்பவர் அந்த சுருக்கத்திற்கு எதிர்விளைவு செய்ய போதுமான கட்டுப்பாட்டை வழங்கவில்லை. இந்த பொருள் மடங்குகிறது ஏனென்றால் அதைச் செய்ய எதுவும் தடுக்கவில்லை.

இதற்கு மாறாக, இழுக்கும் சுவர் ஏற்கனவே டயர் ரேடியஸை கடந்து டயர் குழிக்குள் நுழைந்துள்ளது. இந்த பகுதியில் வெற்று வைத்திருப்பவரின் நேரடி கட்டுப்பாடு இல்லை. சுவர் சுருக்கங்கள் பொருள் ஆதரவு இல்லாத பகுதியில் வளைந்து கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கின்றன, பெரும்பாலும் பன்ச் டைவின் துப்புரவு மிகவும் தாராளமாக இருப்பதால் அல்லது சுவர் வடிவமைக்கும் போது பக்க ஆதரவு இல்லாததால்.

செவ்வக அல்லது பெட்டி வடிவ பாகங்களில் உள்ள மூலை ரேடியஸ் பகுதிகள் செறிவூட்டப்பட்ட அழுத்த அழுத்தத்தை அனுபவிக்கின்றன. கோணங்களில் பாயும் பொருள் நேர் பக்கங்களுடன் பாயும் பொருளை விட கடுமையாக சுருக்கப்பட வேண்டும். இந்த செறிவூட்டப்பட்ட சுருக்கத்தை நிர்வகிக்க உள்ளூர் கட்டுப்பாடு போதுமானதாக இல்லை என்பதை மூலை சுருக்கங்கள் குறிக்கின்றன.

பாகத்தின் கீழ் மாற்ற மண்டலம், இங்கு பொருள் பஞ்ச் முனை ஆரத்தின் வழியாக வளைகிறது, முற்றிலும் வேறுபட்ட வலு நிலையை அனுபவிக்கிறது. இங்கு சுருக்கங்கள் பெரும்பாலும் பஞ்ச் முகப்பின் மீது பொருள் போதுமான அளவு நீட்டப்படவில்லை என்பதைக் குறிக்கின்றன, இதனால் கூடுதல் பொருள் மாற்ற மண்டலத்தில் சேர்ந்துவிடுகிறது.

ஒவ்வொரு இடமும் குறிப்பிட்ட தோல்வி வகையைக் குறிக்கிறது. எந்த வகையான தோல்வி செயல்பாட்டில் உள்ளது என்பதை அடையாளம் காண்பதுதான், எந்த சரிசெய்யும் நடவடிக்கை வெற்றிபெறும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.

மண்டலங்கள் வாரியாக அடிப்படைக் காரணங்களைச் சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகளுடன் இணைத்தல்

கீழே உள்ள அட்டவணை, கவனிக்கப்பட்ட சுருக்கங்களின் இடங்களை அவற்றின் மிக வாய்ப்பான அடிப்படைக் காரணங்களுடனும், பரிந்துரைக்கப்பட்ட முதல் சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகளுடனும் இணைக்கிறது. இந்த மூலோபாய பகுப்பாய்வு அமைப்பு, அனுபவம் வாய்ந்த செயல்முறை பொறியாளர்கள் தொழிற்சாலையில் சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் முறையை ஒத்திருக்கிறது.

சரிசெய்யும் நடவடிக்கைகள் மண்டலத்தைப் பொறுத்து எவ்வளவு வேறுபடுகின்றன என்பதைக் கவனியுங்கள். BHF-ஐ அதிகரிப்பது விளிம்பு வட்டத்தில் ஏற்படும் சுருக்கங்களை சரிசெய்கிறது, ஆனால் அதிகப்படியான இடைவெளிக்கு காரணமாகிய சுவர் சுருக்கங்களை சரிசெய்வதில் எந்த விளைவும் ஏற்படுத்தாது. மூலைகளில் இழுவை கம்பிகளைச் சேர்ப்பது உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டு சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறது, ஆனால் மிக பெரிய வெற்று பகுதியை ஈடுகட்ட முடியாது. சரிசெய்யும் நடவடிக்கையை அதன் இடத்துடன் பொருத்தமாக இணைத்தல் அவசியம்.

விளைதிறன் வலிமை மற்றும் விளைதிறன் புள்ளி ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான தொடர்பும், நீங்கள் அளவுருக்களை எவ்வளவு தீவிரமாக சரிசெய்யலாம் என்பதையும் பாதிக்கிறது. விளைதிறன் புள்ளிக்கும் இழு வலிமைக்கும் இடையே பெரிய இடைவெளி உள்ள பொருள்கள், கிழிவு ஏற்படத் தொடங்குவதற்கு முன்பாக BHF-ஐ சரிசெய்வதற்கு அதிக வாய்ப்பை வழங்குகின்றன. இந்த மதிப்புகள் ஒன்றோடொன்று நெருக்கமாக உள்ள பொருள்கள், இது பொதுவாக வேலை செய்யப்பட்ட நிலையில் காணப்படுகிறது, அவற்றிற்கு மிக கவனமாக சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.

இழுத்தல் நகர்வின் போது வேலை கடினமாக்குதல் (Work hardening) கூட மூலமாக கண்டறிதல் விளக்கத்தை பாதிக்கிறது. மிகவும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட (strain hardened) பொருள் ஒன்று, புதிய பொருளுடன் ஒப்பிடும்போது சுருள்வுகளை ஏற்படுத்தும் இடங்களில் சுருள்வுகளைக் காட்டலாம். இடைநிலை அனீலிங் (intermediate annealing) இல்லாமல் பல இழுத்தல் நிலைகளுக்குப் பிறகு சுருள்வுகள் தோன்றினால், சேர்ந்து கிடைத்த தனிமைப்படுத்தல் (accumulated strain hardening) பொருளின் சீரான வடிவமாற்றத்திற்கான திறனைக் குறைத்திருக்கலாம். இந்த நிலையில் தீர்வு அமைப்பு அளவுகளை (parameter adjustment) மாற்றுவது அல்ல, ஆனால் செயல்முறை வரிசையை (process sequence) மாற்றுவதே ஆகும்.

உங்கள் பொருளுக்கான இழுவிசை வலிமை (tensile strength) மற்றும் விடுபடு வலிமை (yield strength) ஆகியவற்றை ஒப்பிடும்போது, இந்த இரு மதிப்புகளுக்கு இடையேயான வேறுபாடு உங்கள் வேலை கடினமாக்குதல் விண்டோ (work hardening window) ஆகும். ஒரு பெரிய விண்டோ என்பது தோல்வி ஏற்படுவதற்கு முன்னர் தனிமைப்படுத்தலை (strain) மீண்டும் பகிர்ந்தளிக்க அதிக திறனைக் குறிக்கிறது. ஒரு சிறிய விண்டோ என்பது பொருள் விடுபடுதலிலிருந்து (yielding) உடனடியாக உடைவுக்கு (fracture) மாறும் என்பதைக் குறிக்கிறது; இது செயல்முறை சரிசெய்தலுக்கான குறைந்த மார்ஜினை (margin) விடுகிறது.

மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள முறையான கண்டறிதல் சட்டம் ஒரு தொடக்கப் புள்ளியை வழங்குகிறது, முழுமையான தீர்வை அல்ல. உண்மையான பிரச்சனை நீக்கம் பெரும்பாலும் பல சரிசெய்வுகளை மீண்டும் மீண்டும் செய்தலையும், ஒவ்வொரு மாற்றத்திற்குப் பிறகும் முடிவுகளைச் சரிபார்த்தலையும், எந்த வினைமுறை முக்கியமானது என்பதைப் பற்றிய உங்கள் புரிதலை மேம்படுத்துதலையும் தேவைப்படுத்துகிறது. ஆனால் இடம்-அடிப்படையிலான கண்டறிதலுடன் தொடங்குவது, நீங்கள் தவறான மாறிகளைச் சரிசெய்வதற்குப் பதிலாக சரியான மாறிகளைச் சரிசெய்வதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

அடிப்படைக் காரண கண்டறிதலைப் புரிந்துகொண்ட பிறகு, இறுதி படியாக இந்தக் கொள்கைகளை ஒரு முழுமையான தடுப்பு முறையில் ஒருங்கிணைப்பது ஆகும், இது ஆரம்ப வடிவமைப்பிலிருந்து உற்பத்தி வரை முழு டை (die) வளர்ச்சி பணியாற்றும் முறையை உள்ளடக்கும்.

முழு டை (die) வளர்ச்சி பணியாற்றும் முறையிலும் சுருக்கங்களைத் தடுத்தல்

இப்போது நீங்கள் இயக்கவியல், பொருளாதார மாறிகள், வடிவவியல்-சிறப்பு சவால்கள் மற்றும் கண்டறிதல் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றைப் புரிந்துகொண்டுள்ளீர்கள். ஆனால், இவற்றை அனைத்தையும் ஒரு செயல்பாட்டு தடுப்பு முறையாக எவ்வாறு ஒன்றிணைப்பது? இதற்கான பதில், உங்கள் அணுகுமுறையை பொறியியல் கட்டத்தின் அடிப்படையில் ஏற்பாடு செய்வதில் அடங்கியுள்ளது. டை (die) வளர்ச்சியின் ஒவ்வொரு கட்டமும், சுருக்கம் ஏற்படும் அபாயத்தை உற்பத்தி சிக்கலாக மாறுவதற்கு முன்பே நீக்குவதற்கான குறிப்பிட்ட வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது.

சுருக்கம் தடுப்பை ஒரு பல அடுக்குகளைக் கொண்ட பாதுகாப்பு அமைப்பாக கருதுங்கள். வடிவமைப்பு கட்டத்தில் எடுக்கப்படும் முடிவுகள், டூலிங் (tooling) வளர்ச்சியின் போது சாத்தியமானவற்றை வரையறுக்கின்றன. டூலிங் தேர்வுகள், உற்பத்தியின் போது கிடைக்கும் செயல்முறை விரிவை தீர்மானிக்கின்றன. ஆரம்ப கட்டத்தில் ஒரு வாய்ப்பை தவறவிட்டால், பின்னர் அதை ஈடுகட்ட அதிக முயற்சி செலவிட வேண்டியிருக்கும். ஆரம்பத்திலேயே சரியாக செய்தால், குறைந்த தலையீட்டுடன் உற்பத்தி செயல்முறை சுலபமாக நடைபெறும்.

கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள கட்டத்திற்கு ஏற்ப வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நடவடிக்கைகள், இந்தக் கட்டுரையில் முழுவதும் விவரிக்கப்பட்டுள்ள இயக்கவியல் கொள்கைகள் மற்றும் உற்பத்தி அனுபவத்திலிருந்து பெறப்பட்ட சிறந்த நடைமுறைகளைக் குறிக்கின்றன.

வடிவமைப்பு மற்றும் பிளாங்க் (blank) தயாரிப்பு சிறந்த நடைமுறைகள்

வடிவமைப்பு கட்டம் அதனைத் தொடர்ந்து வரும் அனைத்தற்றிற்கும் அடித்தளத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இங்கு மேற்கொள்ளப்படும் பொருள் தேர்வு, வெற்று வடிவவியல் மற்றும் இழுப்பு விகிதம் ஆகியவை உங்கள் செயல்முறை சுருட்டுதல் எல்லைக்குள் சுமுகமாகச் செயல்படுமா அல்லது தொடர்ந்து வளைவு குறைபாடுகளுக்கு எதிராகப் போராட வேண்டுமா என்பதைத் தீர்மானிக்கின்றன.

1. உங்கள் இழுப்பு ஆழத்திற்கு ஏற்ற n-மதிப்பு மற்றும் r-மதிப்பு கொண்ட பொருள் தரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். உயர் n-மதிப்பு கொண்ட பொருட்கள் தனிப்பயன் வளைவுகளைத் தடுக்க வடிவத்தில் மேற்பரப்பில் வினையை சீராக பரவச் செய்கின்றன. உயர் r-மதிப்பு கொண்ட பொருட்கள் இழுப்பு செயல்பாட்டின் போது தடிமனை பராமரிக்கின்றன, இதனால் வளைவு எதிர்ப்புத் திறன் பராமரிக்கப்படுகிறது. ஆழமான இழுப்புகள் அல்லது சிக்கலான வடிவவியல்களுக்கு, முழுமையான வலிமைக்கு மேலாக வடிவமைப்புத் தன்மையை முன்னுரிமையாகக் கொள்ளவும். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பொருள் தரத்திற்கான வடிவமைப்புத் தன்மை வரம்பு வரைபடம் பாதுகாப்பான வினை சேர்க்கைகளுக்கு ஒரு காட்சி குறிப்பாக வழங்குகிறது.
2. பாகத்தின் வடிவமைப்புக்கு ஏற்றவாறு வெற்று வடிவத்தை மேம்படுத்தவும். பஞ்ச் திறப்பு சுற்றளவைப் பின்பற்றும் வடிவமைக்கப்பட்ட வெற்றுகள், அதிக அழுத்த மண்டலங்களில் அதிகப்படியான பொருளைக் குறைக்கின்றன. செவ்வக வடிவ பாகங்களுக்கு, மூலைகளில் பாய்வையும் பக்கங்களில் தடுப்பையும் சமன் செய்ய 45-டிகிரி வெற்று திசையைக் கருதவும். பள்ளத்தில் அழுத்த வலிமையை அதிகரிக்கும் மிகப்பெரிய வெற்றுகளைத் தவிர்க்கவும்.
3. உங்கள் பொருளுக்கான கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இழுத்தல் விகிதத்திற்குள் இழுத்தல் விகிதம் இருப்பதைச் சரிபார்க்கவும். நேரியல் அளவீடுகளுக்குப் பதிலாக, பரப்பளவு முறைகளைப் பயன்படுத்தி வெற்று அளவைக் கணக்கிடவும். இழுத்தல் விகிதம் LDR எல்லைக்கு அருகில் வரும்போது, கட்டங்களுக்கிடையே உட்கட்டுத்தன்மையை மீட்டெடுக்க இடைநிலை மென்மையாக்கத்துடன் பல கட்ட இழுத்தல் தொடர்களைத் திட்டமிடவும்.
4. பொருளின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாறுபாடுகளைக் கவனத்தில் கொள்ளவும். எஃகின் நெகிழ்வுத்தன்மை மாடுலஸ் அலுமினியத்திலிருந்து குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வேறுபடுகிறது, இது ஒரே தடிமனில் வளைதல் எதிர்ப்பைப் பாதிக்கிறது. உங்கள் செயல்முறையை செல்லுபடியாக்கப்பட்ட சாளரத்திற்குள் வைத்திருக்கும் வகையில் வரும் பொருளின் தர வரம்புகளை குறிப்பிடவும்.

இந்த வடிவமைப்பு கட்டத்தில் எடுக்கப்படும் முடிவுகள், கருவிகள் வெட்டப்பட்ட பின் மாற்றுவது மிகவும் கடினமாகும். இங்கு நேரத்தை முதலீடு செய்வது தயாரிப்பின் முழு வாழ்நாள் முழுவதும் லாபத்தை அளிக்கும்.

கருவிகள் உருவாக்கம் மற்றும் உற்பத்தி கட்ட கட்டுப்பாடுகள்

வடிவமைப்பு அளவுருக்கள் நிர்ணயிக்கப்பட்ட பின், கருவிகள் உருவாக்கம் அந்த முடிவுகளை உடல் ரீதியான வன்பொருளாக மாற்றுகிறது. இந்த கட்டம், உற்பத்தி கருவிகளுக்கு அடிப்படையாக முடிவு செய்வதற்கு முன் சுருக்கம் ஏற்படும் அபாயங்களை அடையாளம் கண்டு சரிசெய்ய கடைசி வாய்ப்பை வழங்குகிறது.

5. கருவிகளை வெட்டுவதற்கு முன் சுருக்கம் ஏற்படும் அபாய மண்டலங்களை அடையாளம் கண்டறிய வடிவமைப்பு இயக்க நிகழ்த்தலை (forming simulation) பயன்படுத்தவும். மாதிரி சோதனை (virtual testing) அழுத்த வலிமை குவிப்பு ஏற்படும் இடங்களை வெளிப்படுத்துகிறது, அதனால் பொறியாளர்கள் BHF பரவலை சரிசெய்யவும், இழு கோடுகளை (draw beads) சேர்க்கவும் அல்லது வெற்று வடிவத்தை (blank geometry) மாற்றவும் இயலும், இது உடல் ரீதியான மீண்டும் வேலை செய்ய தேவையில்லை. நிகழ்த்தல்-அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு சோதனை முறைகளின் திரும்பத் திரும்ப செய்யப்படும் சுழற்சிகளைக் குறைக்கிறது மற்றும் உற்பத்திக்கான நேரத்தை விரைவுபடுத்துகிறது.
6. BHF வர்த்தக-நிலையை மனதில் கொண்டு, டை நுழைவு ஆரம் மற்றும் பஞ்ச் மூக்கு ஆரத்தை குறிப்பிடவும். பெரிய ஆரங்கள் கிழிவு அபாயத்தைக் குறைக்கின்றன, ஆனால் ஆதரவற்ற ஃப்ளேஞ்ச் பகுதியை அதிகரிக்கின்றன. சிறிய ஆரங்கள் பொருளை மிகுந்த துல்லியத்துடன் கட்டுப்படுத்துகின்றன, ஆனால் வலுவை மையப்படுத்துகின்றன. உங்கள் பொருள் தரம் மற்றும் இழுத்தல் கடுமை அடிப்படையில் இந்த எதிர்மறை விளைவுகளைச் சமன் செய்யவும்.
7. திரையிடல் வெளியீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு டிரா பீட் வைப்பிடத்தை வடிவமைக்கவும். செவ்வக பாகங்களில் குறிப்பாக மூலைகளில் உள்ள இடங்களில், உள்ளூர் கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் இடங்களில் பீட்களை வைக்கவும். பொருள் ஓட்டத்தை மிகையாகக் கட்டுப்படுத்தாமல் தேவையான கட்டுப்பாட்டு விசையை அடைய பீட் ஆழத்தை சரிசெய்யவும்.
8. பஞ்ச்-டை தூரத்தின் தகுதியை பொருளின் தடிமனுக்கு ஏற்றவாறு சரிபார்க்கவும். மிகையான தூரம், ஃப்ளேஞ்ச் நிலைகளைச் சார்ந்திராமல் சுவர் சுருக்கத்தை ஏற்படுத்தும். இழுத்தல் போது பொருள் தடிமன் அதிகரிப்பைக் கணக்கில் கொண்டு, பொருளின் பெயரளவு தடிமனுக்கு மேல் சதவீதத்தில் தூரத்தைக் குறிப்பிடவும்.

தரம் குறித்த தரச்சட்டங்கள் மாற்றமில்லாதவையாக இருக்கும் வாகனத் துறை பயன்பாடுகளுக்காக, இந்த நடைமுறைகளை தங்கள் சாதாரண பணிச்செயல்முறையில் ஒருங்கிணைத்துள்ள வழங்குநர்களுடன் இணைந்து பணியாடுவது அபாயத்தை மிகவும் குறைக்கிறது. Shaoyi இந்த அணுகுமுறையை எடுத்துக்காட்டுகிறது, மேம்பட்ட CAE மாதிரியாக்கத்தை IATF 16949 சான்றிதழுடன் இணைத்து வாகனத் துறையில் ஸ்டாம்பிங் டை உற்பத்தியில் தொடர்ச்சியான தரத்தை வழங்குகிறது. வடிவமைப்பு மாற்றங்கள் தேவைப்படும்போது திரும்பு நேரம் குறைந்தபட்சம் 5 நாட்களில் முடியக்கூடிய அவர்களின் விரைவான புரோட்டோடைப்பிங் திறன், திரும்பத் திரும்ப கருவிகளை உருவாக்குவதை ஆதரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, அச்சு இயந்திரத்திற்கு வருவதற்கு முன்பே பிரச்சனைகளை மாதிரியாக்கம்-அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு கண்டறிவதை எடுத்துக்காட்டும் 93% முதல் முறையே அங்கீகார விகிதம் ஏற்படுகிறது.

கருவிகள் சரிபார்க்கப்பட்ட பின்னர், உற்பத்தி கட்டத்தின் கட்டுப்பாடுகள் பொருள் தொகுதிகள், ஆபரேட்டர் ஷிப்ட்கள் மற்றும் கருவிகளின் மாறுபாடுகள் ஆகியவற்றின் போது செயல்முறை நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கின்றன.

9. BHF-ஐ வரையறுக்கப்பட்ட மேல் மற்றும் கீழ் வரம்புகளுடன் கண்காணிக்கப்படும் செயல்முறை அளவுருவாக நிறுவவும். சோதனை நிலையின் போது செல்லுபடியாக்கப்பட்ட BHF வரம்பை ஆவணப்படுத்தவும், விசை இந்த வரம்பிற்கு வெளியே விலகும்போது ஆபரேட்டர்களுக்கு எச்சரிக்கை அளிக்கும் கட்டுப்பாடுகளை செயல்படுத்தவும். 'தி ஃபாப்ரிகேட்டர்' குறிப்பிடுவது போல, CNC இயற்கை திரவ குஷன்கள் ஸ்ட்ரோக்கின் போது BHF மாறுபாட்டை அனுமதிக்கின்றன, இது உலோக ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும், சுருக்கங்களைக் குறைக்கவும், மேலும் அதிக மெல்லியதாக்கத்தைத் தடுக்கவும் துல்லியமான துல்லியத்தை வழங்குகிறது.
10. சுருக்கங்கள் ஏற்படக்கூடிய பகுதிகளைச் சரிபார்க்கும் முதல் கட்ட ஆய்வு நடைமுறைகளைச் செயல்படுத்தவும். உங்கள் சிமுலேஷன் வெளியீடு மற்றும் சோதனை அனுபவத்தின் அடிப்படையில், செயல்முறை நிலைமைகள் விலகினால் சுருக்கங்கள் ஏற்பட வாய்ப்பான இடங்களை அடையாளம் காணவும். அமைப்பு, பொருள் மாற்றம் அல்லது நீண்ட நிறுத்த நேரத்திற்குப் பிறகு முதல் பொருட்களில் இந்தப் பகுதிகளை ஆய்வு செய்யவும்.
11. பொருள் குண்டுகள் அல்லது தடிமனை மாற்றும்போது படிப்படியாக BHF ஐ சரிசெய்யவும். குண்டுகளுக்கு இடையேயான பொருள் பண்புகளின் மாறுபாடு சுருக்க தீவிரத்தை மாற்றியமைக்கலாம். முன்னெச்சரிக்கையுடன் தொடங்கி, முதல் கட்ட ஆய்வு முடிவுகளின் அடிப்படையில் சரிசெய்யவும்; முந்தைய அமைப்பு பயன்படும் என எதிர்பார்த்து விடாமல் இருக்கவும்.
12. கண்காணிப்பு அழுத்த மெத்தை நிலை மற்றும் சரிசெய்தல். தேய்ந்த மெத்தை குச்சிகள் அல்லது சேதமடைந்த சமன் செய்யும் கருவிகளிலிருந்து ஏற்படும் சீரற்ற அழுத்த விநியோகம், உள்ளூர் முறையில் அதிக கட்டுப்பாடு மற்றும் குறைந்த கட்டுப்பாடு ஆகிய இரண்டையும் உருவாக்குகிறது, இது ஒரே பாகத்தில் சுருக்கங்கள் மற்றும் பிளவுகள் இரண்டையும் உருவாக்குகிறது. ஸ்ட்ரோக் எண்ணிக்கை அல்லது காலண்டர் இடைவெளிகளின் அடிப்படையில் தடுப்பு பராமரிப்பைத் திட்டமிடவும்.

இந்த கட்ட-வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அணுகுமுறை, சுருக்கங்களைத் தடுப்பதை செயல்பாட்டு சிக்கல் தீர்விலிருந்து முன்கூட்டியே செயல்படும் செயல்முறை வடிவமைப்பாக மாற்றுகிறது. ஒவ்வொரு கட்டமும் முந்தைய கட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு உருவாகிறது, இது உற்பத்தி தரத்தை பாதிக்கும் முன்னரே அபாயத்தை அடையாளம் கண்டு அகற்றுவதற்கான பல வாய்ப்புகளை உருவாக்குகிறது.

தயாரிப்பு செயல்முறையில் டைஸ் (die) என்றால் என்ன என்பதையும், அவை பொருளின் நடத்தையுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதையும் புரிந்துகொள்வது இந்த அணுகுமுறைக்கு அடிப்படையாகும். டைஸ் என்பது வெறும் வடிவமைப்புக் கருவி மட்டுமல்ல; இது வடிவமைப்பு செயல்பாடு முழுவதும் பொருளின் ஓட்டத்தை, வலுவின் விநியோகத்தை மற்றும் வளைதல் எதிர்ப்பை கட்டுப்படுத்தும் ஒரு அமைப்பாகும். இந்த தொடர்பை புரிந்துகொள்ளும் பொறியாளர்கள் சிறந்த கருவிகளை வடிவமைக்கின்றனர் மற்றும் மேம்பட்ட ஒழுங்குமுறையிலான முடிவுகளை அடைகின்றனர்.

நீங்கள் கருவிகளை உள்நாட்டிலேயே உருவாக்குகிறீர்கள் அல்லது சிறப்பு வல்லுநர் வழங்குநர்களுடன் கூட்டுச் செயல்பாட்டில் ஈடுபடுகிறீர்கள் என்றாலும், அடிப்படைக் கொள்கைகள் ஒன்றே. வடிவமைப்பை வடிவமைக்கவும், திருத்தத்தை மாதிரியாக்கத்துடன் சரிபார்க்கவும், உற்பத்தியின் போது கட்டுப்பாட்டில் வைக்கவும். இந்த அமைப்பு முறையான சுருள் தடுப்பு அணுகுமுறை தற்கால உற்பத்தி தேவைகளுக்கு ஏற்ற நிலையான தரத்தை வழங்குகிறது.

ஆழமான இழுத்தல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறையில் சுருள் ஏற்படுவது குறித்து அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. ஆழமான இழுத்தல் ஸ்டாம்பிங் செயல்முறையில் சுருள் ஏற்படுவதற்கு என்ன காரணம்?

சுருள் ஏற்படுவது, தட்டு உலோகத்தின் விளிம்பில் ஏற்படும் சுற்று அழுத்த (ஹூப்) விசை, பொருளின் வளைவு எதிர்ப்பை விட அதிகமாக இருக்கும்போது ஏற்படுகிறது. தட்டு டை குழியிற்குள் இழுக்கப்படும்போது, அதன் வெளிப்புற விட்டம் சுருங்குகிறது, இது சுருள் ஏற்படுவதற்கு வழிவகுக்கும் வெளிப்புற அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இதற்கு முக்கிய காரணிகள்: பிளாங்க் ஹோல்டர் விசையின் போதுமான அளவு இன்மை, மிகப்பெரிய பிளாங்க்குகள், மெல்லிய தடிமன், பொருளின் குறைந்த விறைப்பு, மற்றும் ஆதரவற்ற விளிம்பின் அதிக அகலம் ஆகியவையாகும். எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் குறைவாக உள்ள பொருள்கள், எடுத்துக்காட்டாக அலுமினியம், ஒரே தடிமனில் இரும்பை விட சுருள் ஏற்படுவதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளவை.

2. பிளேஞ்ச் சுருக்கம் மற்றும் சுவர் சுருக்கம் ஆகியவற்றிற்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு என்ன?

பிளேஞ்ச் சுருக்கம் என்பது, இழுத்தல் செயல்முறையின் போது பிளாங்க் ஹோல்டர் மற்றும் டை ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள பிளாங்கின் தட்டையான பகுதியில் உருவாகிறது, அங்கு பொருளின் மீது நேரடியான அழுத்த வலு செயல்படுகிறது. சுவர் சுருக்கம் என்பது, பொருள் டை ஆரத்தைக் கடந்த பின் இழுக்கப்பட்ட பக்கச் சுவரில் உருவாகிறது, இது கருவிகளால் ஒப்பீட்டளவில் ஆதரிக்கப்படாத பகுதியில் ஏற்படுகிறது. இவை வெவ்வேறு சரிசெய்யும் அணுகுமுறைகளை தேவைப்படுத்துகின்றன: பிளேஞ்ச் சுருக்கங்கள் பிளாங்க் ஹோல்டர் விசை சரிசெய்வதால் தீர்க்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் சுவர் சுருக்கங்கள் பொதுவாக பஞ்ச்-டை இடைவெளியைக் குறைத்தல் அல்லது இடைநிலை சுவர் ஆதரவு அம்சங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் தீர்க்கப்படுகின்றன.

3. பிளாங்க் ஹோல்டர் விசை சுருக்கத்தை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

வெற்று வைத்திருப்பு விசை (BHF) என்பது விளிம்பு சுருக்கம் ஏற்படுவதைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான முதன்மை கட்டுப்பாட்டு மாறியாகும். BHF மிகக் குறைவாக இருந்தால், விளிம்பு போதுமான தடுப்பு இன்றி அழுத்த விசையின் கீழ் வளைந்து மடிந்துவிடும். BHF மிக அதிகமாக இருந்தால், பொருளின் ஓட்டம் தடுக்கப்பட்டு, பஞ்ச் முனையில் நீட்டிப்பும், சாத்தியமான கிழிவும் ஏற்படும். பொறியாளர்கள் BHF-ஐ வளைதலைத் தடுக்கும் அதே நேரத்தில் போதுமான பொருள் ஓட்டத்தை அனுமதிக்கும் சரியான வரம்பைக் கண்டறிய வேண்டும். இந்த வரம்பு பொருள் தரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும்; AHSS-க்கு மென்மையான எஃகை விட இந்த வரம்பு குறைவாக இருக்கும்.

4. கருவிகளை வெட்டுவதற்கு முன்பாகவே வடிவமைப்பு இயக்க மாதிரியாக்கம் சுருக்கத்தை முன்கூட்டியே கணிக்க முடியுமா?

ஆம், ஆட்டோஃபார்ம், டைனாஃபார்ம் மற்றும் PAM-STAMP போன்ற வடிவமைப்பு சிமுலேஷன் மென்பொருள்கள் முதன்மையாக முடிவிலா உறுப்பு முறைகளை (finite element methods) பயன்படுத்தி, எந்தவொரு உடல் கருவிகளையும் தயாரிப்பதற்கு முன்பாகவே டை வடிவமைப்புகளை மாதிரியாகச் சோதித்து, சுருக்கம் ஏற்படும் அபாய மண்டலங்களை அடையாளம் காண்கின்றன. துல்லியமான கணிப்புகளுக்கு பொருளின் பண்புகள் (விடுபடு வலிமை, n-மதிப்பு, r-மதிப்பு), பிளாங்க் வடிவமைப்பு, கருவிகளின் அளவுகள், BHF பரவல் மற்றும் தடைமுறை நிலைகள் போன்ற சரியான உள்ளீடுகள் தேவைப்படுகின்றன. ஷாயோயி போன்ற வழங்குநர்கள் தங்கள் டை வளர்ச்சி பணிமுறையில் மேம்படுத்தப்பட்ட CAE சிமுலேஷனை ஒருங்கிணைத்துள்ளனர்; இதன் மூலம் குறைபாடுகளை முறையாக முன்கூட்டியே கண்டறிவதன் மூலம் 93% முதல் முறையே ஒப்புதல் விகிதத்தை அடைந்துள்ளனர்.

5. சுருக்கம் கட்டுப்பாட்டிற்காக அலுமினியம் மற்றும் AHSS ஆகியவற்றிற்கு வேறுபட்ட செயல்முறை அணுகுமுறைகள் ஏன் தேவை?

அலுமினியம் கலவைகள் எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது தனது விரிவாக்க மாதிரியின் (elastic modulus) மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே கொண்டுள்ளன, இதனால் அதே தடிமனில் அவற்றிற்கு உள்ளூராக வளைதல் எதிர்ப்பு (buckling resistance) குறைவாக உள்ளது. இது அலுமினியத்தை சுருக்கங்களுக்கு (wrinkling) அதிகம் ஆளாக்குகிறது, மேலும் எஃகை விடக் குறைந்த விசை மட்டங்களில் துல்லியமான BHF (Blank Holding Force) கட்டுப்பாட்டை தேவைப்படுத்துகிறது. AHSS தரங்கள் (Advanced High-Strength Steels) உயர் விடுபடு விசை (yield strength) கொண்டவையாக இருப்பதால், சுருக்கங்களைத் தடுக்க உயர் BHF தேவைப்படுகிறது; ஆனால் அவற்றின் குறைந்த நீட்சி (elongation) காரணமாக, கிழிவு (tearing) ஏற்படுவதற்கு முன் அதன் செயல்பாட்டு விசை வரம்பு (window) மிகவும் குறுகியதாக உள்ளது. ஒவ்வொரு பொருள் குடும்பத்திற்கும் அதன் குறிப்பிட்ட இயந்திர பண்புகளுக்கு ஏற்றவாறு தனித்தனியான BHF முறை, இழுவை வேக முறை (draw speed optimization), மற்றும் திரவ பூச்சு (lubrication) முறை தேவைப்படுகிறது.