Avtomobil presslovlashtirishdagi egilishni bartaraf etish: 3 ta isbotlangan muhandislik usuli

Qisqacha

Avtomobillarning to'rtburchakli qisqichlarida egilish paytida qaytish muammosini hal etish oddiy ortiqcha egishdan tashqari ko'p qavatli muhandislik yondashuvini talab qiladi. Eng samarali strategiyalar geometrik kompensatsiya (aylanuvchi egish va qattiklantiruvchilarni o'z ichiga olgan), kuchlanishni tenglashtirish (maqsadga qaratilgan 2% li cho'zilish kuchini erishish uchun post-cho'zilish tishlari ishlatiladi), hamda po'anaga doimiy FEA simulatsiyasi po'lat kesilishidan oldin elastik tiklanishni bashorat qilish uchun. Avansed YUqori Mustahkamlikdagi Po'latlar (AHSS) uchun varaq qalinligi bo'ylab noaniq kuchlanish taqsimotini boshqarish juda muhim, chunki yuqori quyish mustahkamligi tomonlama siljish va burchak o'zgarish ehtimolini darajada oshiradi.

Qaytish Fizikasi: Elastik Tiklanish va Kuchlanish Graditsiyalari

Qaytish hodisasini samarali hal etish uchun muhandislar avvalo uning sababini aniqlashi kerak. Qaytish — shakllantiruvchi yuklama olib tashlangandan keyin bosib chiqilgan qismdagi noaniq tarqoq kuchlarning elastik tiklanishi sifatida ta'riflanadi. Egilish jarayonida po'lat plastinaning tashqi radiusi cho'zilish kuchiga, ichki radiusi esa siqilish kuchiga duch keladi. Asbobni olib tashlaganda bu qarama-qarshi kuchlar muvozanatga qaytishga harakat qiladi va natijada detal shaklini o'zgartiradi.

Bu hodisa materialning Yung moduli (elastik moduli) va Oqim kuchi ga bo'ysunadi. Siljish mustahkamligi DP980 yoki TRIP po'latlar kabi AHSS sirtlarida oshganda, elastik tiklanish darajasi sezilarli darajada oshadi. Shuningdek, Bauschingerning ta'siri va plastik deformatsiya davridagi elastik modulusning pasayishi standart chiziqli simulatsiya modellarining aniq qaytish miqdorini bashorat qilishda muvaffaqiyatsiz tugashiga olib keladi. Asosiy muhandislik muammosi elastiklikni bartaraf etish emas, balki tiklanish bashorat qilinadigan yoki neytrallashtiriladigan bo'lishi uchun kuchlanish gradientini boshqarishdir.

1-usul: Jarayon asosidagi kompensatsiya (Cho'zishdan keyingi va tijorat maydondagi burmulalar)

Aldingi tomon qavshagining aylanishini neytrallashtirishning eng ishonchli usullaridan biri — ayniqsa kanal shaklidagi qismlarda — elastik deformatsiya taqsimotini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi cho'zishdan keyin . Maqsad to'liq qalinligi bo'ylab aralash cho'zilish-siqlanish gradientidan to'liq hajmda bir tekis cho'zilish holatiga o'tkazish orqali aldov tomon kuchlanish holatini o'zgartirishdir.

Tijorat maydonlarini joriy etish

WorldAutoSteel kabi sanoat qo'llanmalarida aldov tomonda minimal darajada kamida 2% cho'zilish deformatsiyasi hosil qilish uchun tekislikdagi cho'zish kuchi qo'llash tavsiya etiladi. Bu ko'pincha stake beads (yoki qulflash to'plari) bo'shliq ushlagichda yoki urishda joylashgan. Ushbu to'plarga press bosqichining oxirida kirish orqali jarayon metallni qulflovchi va devorlarni cho'zishga majburlaydi. Bu siljish natrial o'qini po'lat varaqdan tashqariga ko'chiradi va bu kurilishga olib keluvchi kuchlanish farqini ($Δσ$) samarali tarzda tenglashtiradi.

Samardor bo'lsada, tayoqcha to'plari katta tonnaj va mustahkam matritsa qurilishini talab qiladi. Materialni samaraliroq ishlatadigan muqobil usul — gibrid to'siq (yoki chigirtma to'siq). Gibrid to'siqlar oqimni cheklash uchun to'lqin shaklini yaratish uchun po'lat varaqqa kirib boradi, an'anaviy tayoqcha to'plarining 25% dan kam sirt maydonini talab qiladi va kichikroq bo'shliq hajmlariga imkon beradi.

Faol tutqich kuchi boshqaruvi

Iltimos, rivojlangan yumshoq tizimlarga ega bo'lgan presslar uchun, faol tutqich kuchi boshqaruvi dinamik yechim taklif etadi. Doimiy bosim o'rniga, siljishning pastki qismida maxsus ravishda oshiriladigan bog'lovchi kuchni boshqarish mumkin. Bu kech bosqichdagi bosim pikka ega bo'lish devor kuchlanishini kamaytirish uchun zarur bo'lgan prujinani kesish yoki ortiqcha ingichkalashishsiz qiladi.

Usul 2: Geometrik va uskuna yechimlari (ortiqcha egish va aylanma egish)

Yuqori mustahkamlikka ega bo'lgan elastik tiklanishni faqat jarayon parametrlari bilan bartaraf etib bo'lmasa, uskuna va tayyorgi mahsulot dizayniga jismoniy o'zgartirishlar kiritish kerak bo'ladi. Orqaga egish eng keng tarqalgan usul bo'lib, matritsa maqsad burchagidan ortiqroq (masalan, 90° egish uchun 92°) egish uchun mo'ljallangan holda ishlab chiqilgan, natijada qism maqsadli o'lchovga qaytib keladi.

Aylanma egish vs. Flants aralashtiruvchi matritsalar

Yuqori aniqlikdagi AHSS qismlar uchun, aylanuvchan egish konvencional flansh moyk ichi kalıplarına nisbata üstundir. Rotari benderlar metalni bükish üçin rokerdan istifade eder, bu moyk etegini asiroh etirip yüklenme tensilini azaltir. Bu metod bükülme bucağını asiroh etirip (tezlikla roker shimini istifade ederek) proba zamani kompensasiyanı tənzimləməyə imkan verir.

Agar flansh moyk içi kalıplar lazımsa, muhandislerin sıxışdırıcı gərginlik superpozisiyasından istifade etmeleri lazımdır. Bu metod detal radiusundan biraz kicik die radiusu dizayn etmekle ve punchda arxa relief istifade etmekle materialı radiusda sıxışdırır, bu plastik deformasiya (sıxışdırıcı akma) yaradir ki bu elastik bərpasını dayandırır. Bu metod yuqarı sinif çellerde cədə qatlanmaması üçin dəqiq nəzarət tələb edir.

Sərtlik verici elementləri dizayn et

Həndəsənin özü stabilizator kimi fəaliyyət edə bilər. sərtlik verici elementlər əlavə etmək egat kesish chizig'ida pog'onali flanetslar, dartlar yoki dumaloq elementlar kabi xususiyatlar elastik kuchlanishlarni "blokka" olib kelishi va bo'lim modulini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Masalan, standart 90 graduslik qop simon kesimni beshburchak ko'ndalang kesimga almashtirish egilish kuchlanishlarini yanada ma'qul taqsimlash orqali tomonlama qayrilishni o'ziga xos ravishda kamaytiradi.

3-usul: Simulyatsiya va To'liq Tsiklli FEA

Zamonaviy qaytish jarayonini boshqarish katta darajada Cheklangan elementlar tahlili (FEA) ga tayanadi. Biroq, keng tarqalgan xato faqat cho'zish operatsiyasini simulyatsiya qilishdan iborat. To'liq Tsiklli Simulyatsiya bu cho'zish, kesish, teshish va flangetsalashni o'z ichiga olishi kerak.

AutoForm tadqiqotlari ikkinchi darajali operatsiyalarning yakuniy qaytishga sezilarli ta'sir qilishini ko'rsatmoqda. Masalan, kesish paytida maxkamlovchi va kesuvchi kuchlar yangi plastik deformatsiyalarga sabab bo'lishi yoki detal shaklini o'zgartiruvchi qoldiqlar kuchlanishini yo'qotishiga olib kelishi mumkin. Simulyatsiyaga ishonchlilik erishish uchun muhandislar quyidagilarni bajarmoqlidir:

• Kinematik qattiqlovchilikni (Yoshida-Uemori modeli) hisobga oladigan ilg'or material kartochkalardan foydalaning.
• Fakticheskoy alatka zamoklanish va binder os'garchilik posledovatelliklarini modelleyun.
• Gравитация effektlarini inkorporatsiya etun (detal checking fixtuge kabi oturadi).

Matkapni frezalashdan ötm kompensatsiyalash poverxnostni modelleyun arqali proizvoditelliler fizikaly recut döngilerin 5-7 dan 2-3 ge jas qiyun'ga boladi.

Modelleyu menen Proizvoditw arasyndagi körpü

Modelleyu marshrutni berse de, fizikaly tekseruw sońgy barlik qaladı. Tsifral modellen prototipden massaly proizvoditwge masshatab berlikke fizikaly stampingge ötish kürdeli kompensatsiya strategiyalarnı jyzygylastyra alatin' kompaniya talap etedı. Mısalı Shaoyi Metal Texnologiya bul körpüni körsetiwge maxsuslasady. IATF 16949 sertifikatlasdyry menen 600 tonnagacha pres kabiyyetler arqaly kontrol arm menen subframe kibi kritikaly komponentler ushin alatka dizaynlarnı tekseruge bolady, teoriyalik kompensatsiya sońday jyzygylastyrlatynyn zauytdagy shyniyetke saykesligin kabitaydy.

Kompensatsiya Strategiyalarynyń Salystırması

To'g'ri usulni tanlash qismning geometriyasi, material darajasi va ishlab chiqarish hajmiga bog'liq. Quyidagi jadval asosiy yondashuvlarni solishtiradi.

Xulosa

Springbackni hal qilish fizika qonunlarini yo'q qilish emas, balki ularni o'zlashtirishdir. Geometrik egilishni jarayon bilan boshqariladigan post-cho'zilish bilan birlashtirib, natijalarni qat'iy to'liq tsikl simulyatsiyasi orqali tekshirish orqali avtomobil muhandislari AHSS sinflari kutilmagan bo'lsa ham, qattiq chidamliliklarga erishishlari mumkin. Asosiysi, faqat sinov o'tkazmalariga tayanish o'rniga, stressni tenglashtirishni loyihalash bosqichida erta hal qilishdir.

Ko'p beriladigan savollar

1. O'z navbatida Nima uchun o'rtacha issiqlik darajasidagi po'latga qaraganda yuqori chidamli po'latda (AHSS) ko'proq issiqlik darajasi bo'ladi?

Springback materialning hosil kuchiga to'g'ridan-to'g'ri proporsionaldir. AHSS darajalari yumshoq po'latga nisbatan sezilarli darajada yuqori kuchga ega (ko'pincha 590 MPa dan 1000 MPa gacha). Bu deformatsiya paytida ular ko'proq elastik energiyani saqlay olishlari, bu esa asbob-uskuna yukini ozod qilishda ko'proq tiklanish (qaytish) darajasiga olib keladi. Bundan tashqari, AHSS ko'pincha ishning qattiqlashishini ko'rsatadi, bu esa stress taqsimotini yanada murakkablashtiradi.

2. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Burchak o'zgarishi va yon devorning o'ralishi o'rtasidagi farq nima?

Burchak o'zgarishi burilish burchakining (masalan, 90° burilish 95° gacha ochilishi) burilish radiusida oddiy elastik tiklanish tufayli yuzaga keladigan chetlanishi. Yon devorning bukkanligi - bu plat metall qalinligining qatlamlari o'rtasidagi qoldiq kuchlanishning farqi tufayli yuzaga keladigan tekis yon devorning egriligi. Ko'ngil o'zgarishi ko'pincha ortiqcha egilish bilan tuzatilishi mumkin bo'lsa-da, yon devorli bukish odatda chiziqlarga asoslangan echimlarni talab qiladi.

3. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Bog'lovchi kuchni oshirish springbakni yo'q qila oladimi?

Qattiq materiallarda bog'lovchi kuchni butunlay oshirishning o'zi kamdan-kam hollarda qayta tiklanishni bartaraf etish uchun etarli bo'ladi va bu parchalanishga yoki haddan tashqari noziklashishga olib kelishi mumkin. Biroq, faol tutqich kuchi boshqaruvi qo'nish oxirida bosim o'sganidaboshlang'ich chiziq davomida shakllanishga moyillikni ta'sir qilmasdan, ko'tarilishni kamaytirish uchun kerakli yon devorli kuchlanishni (post-stretch) samarali qo'llash mumkin.