Qisqacha

Alyuminiy panellarni shtamplash po'latga nisbatan noyob muhandislik qiyinchiligini keltirib chiqaradi, asosan alyuminiyning past Young modulusi va tor shakllanish chegarasi egri chizig'i (FLC) tufayli. Eng jiddiy nuqsonlar odatda uch toifaga boʻlinadi: qaytish (o'lchovli chetlanish), shakllanishi noto'g'riligi (chirtqa va qirralar) va sifatli yuzalardagi ekspertiza (qalinlash va sirtdagi pastliklar). Ushbu masalalarni o'rganish an'anaviy sinov va xatolardan raqamli simulyatsiyaga va aniq jarayonlarni nazorat qilishga o'tishni talab qiladi.

Avtomobillarda alyuminiyadan foydalanish uchun 6016-T4 , muvaffaqiyat materialning elastik tiklanishini boshqarish va asbob po'latiga yopishishga moyilligiga bog'liq. Ushbu qo'llanma ushbu muvaffaqiyatsizlik shakllarining orqasidagi fizikani tushuntiradi hamda aluminiy panellarda chizilish nuqtalari aniqlash, ularni oldini olish va tuzatish bo'yicha texnik yechimlarni taqdim etadi.

Aluminiy muammosi: nuqsonlarning orqasidagi fizika

Aluminiy panellardagi chizilish nuqtalarini hal qilish uchun muhandislar avvalo aluminiy yumshoq yoki yuqori mustahkamlikdagi po'latga nisbatan nega boshqacha harakat qilishini tushunishi kerak. Aksariyat nuqsonlarning sababi ikkita maxsus material xususiyatlarida yotadi: Эластичлик модули va Tribologiya .

Aluminiyning Yung moduli (elastiklik) taxminan po'latnikidan uch baravar kam (taxminan 70 GPa ga qaraganda 210 GPa). Bu bir xil kuchlanish ostida aluminiy elastik deformatsiyasi po'latnikiga qaraganda uch marta ko'proq ekanligini anglatadi. Shakllantirish bosimi pasayganda, material o'z dastlabki shakliga qaytishga ancha katta kuch bilan harakat qiladi, natijada jiddiy qaytish . Agar jarayon bunga e'tibor bermasa, panel o'lchamdagi to'g'rilik talablariga javob bermaydi.

Ikkinchidan, aluminiy asbob po'latiga yopishish xususiyatiga ega. Presslash paytida issiqlik va bosim ta'sirida aluminiy oksid qatlam buzilishi mumkin va matritsa sirtiga birikib qoladi — bu hodisa yopishqoqlik bu o'sish material oqimining tez o'zgarishiga, shaffoflikka va sirt chizig'iga olib keladi.

1-toifa: Shakl berishda nuqsonlar (treshinlar, yorilishlar va burmalanishlar)

Shakllantiriluvchanlikdagi nuqsonlar material kuchlanish ostida ishdan chiqqanda, ya'ni ajralganda (treshin) yoki buklanayotganda (burmalanish) sodir bo'ladi. Bu ko'pincha blank derazasi tushumining joylashuvi va chuqur tortish bilan bog'liq.

Treshinlar va Yorilishlar

Yorilish — material Forma Berish Chegarasi (FLC) dan ortiq cho'zilganda sodir bo'ladigan cho'zilish muvaffaqiyatsizligidir. Aluminiy panellarda bu oddatda metall etarlicha tez oqmaydigan tor radiuslar yoki chuqur sochilish hududlarida sodir bo'ladi.

• Asosiy sabab: Material oqimini to'sib turadigan ortiqcha blank derazasi kuchi yoki qotishmaning qalinligi uchun juda keskin bo'lgan tortish radiusi (ko'pincha korpus panellarida 0.9mm dan 1.2mm gacha).
• Yechim: Mahalliy ravishda blank holder bosimini kamaytiring yoki differentsial smazka qo'ldiring. Dizayn bosqichida mahsulot radiuslarini oshiring yoki materialni yaxshiroq o'tkazish uchun qo'shimchalarni sozlash uchun simulyatsiya dasturi (masalan, AutoForm) dan foydalaning.

Cho'klash

Buruqlanish — bu siquvchan noo'rinlik. Bu metall cho'zilish o'rniga siquvganda, natijada bukilib ketganda sodir bo'ladi. Bu flanets sohalarida yoki blank holder bosimi etarli bo'lmagan joylarda keng tarqalgan.

• Asosiy sabab: Past blank holder kuchi yoki tekis bo'lmagan matritsa bo'shliqlari. Agar material torik ushlab turilmasa, chizish bo'shlig'iga kirishdan oldin o'z-o'zidan bukiladi.
• Yechim: Blank holder kuchini oshiring yoki material oqishini cheklash va taranglik hosil qilish uchun drawbeads dan foydalaning. Biroq, ehtiyot bo'ling — juda ko'p taranglik nuqsonni buruqlanishdan yorilishga aylantirishi mumkin.

2-toifasi: O'lchov nuqsonlari (Springback & Twisting)

O'lchov aniqligi — aluminium plastinkalar bilan erishish eng qiyin bo'lgan mezon hisoblanadi. Po'latga qaramay, unda detal qayerga qo'yilsa, shu yerda qoladi, lekin aluminiy detallar sezilarli darajada "spring back" (teskari siljish) qiladi.

Qaytish turlari

Qaytish bir necha xil namoyon bo'ladi: burchak o'zgarishi (devorlarning ochilishi), yon devorning bukkanligi (egri devorlar), va burilish momenti (butun qismin propeller kabi burilishi). Bu kapotlar va eshiklar kabi "A toifali" sirtlar uchun muhim, chunki hatto millimetr darajadagi og'ish ham montajdagi bo'shliqqa va tekislamaga ta'sir qiladi.

Kompensatsiya strategiyalari

Siz aluminida qaytishni oddiygina "dazmol qilish"ingiz mumkin emas. Sanoat standart yechimi bu geometrik kompensatsiya :

1. Ortiqcha egish: Metanni 90 gradusdan oshib ketadigan burchakda (masalan, 93 gradus) egish uchun matritsani shunday loyihalash kerakki, u ortga sakrab qaytib, kerakli 90 gradusli burchakni hosil qilsin.
2. Jarayonni simulatsiyasi: Elastik tiklanishni bashorat qilish va xatolikka qarama-qarshi bo'lgan "kompensatsiyalangan" shaklga ega bo'lish uchun matritsa sirtini ishlab chiqish uchun CAE vositalaridan foydalanish.
3. Qayta urish operatsiyalari: Muhim o'lchamlarni belgilash va geometriyani mustahkamlash uchun ikkinchi qo'shimcha qayta urish stantsiyasini qo'shish.

3-toifasi: Sirt va kosmetik nuqsonlar (A klassi panellar)

Avtomobil tashqi panellarida sirt sifati eng muhim omildir. Bu yerda nuqsonlar mikroskopik hajmda bo'lishi mumkin, lekin bo'yoq ostida aniq ko'rinadi.

Sirtning pastki qismi va Zebra chiziqlari

Sirtning pastki qismi bu yorug'lik aksini buzadigan joylashtirilgan botmalar. Ular ko'pincha eshik tutashtirgich chuqurligi yoki konstruksiya liniyalari yaqinida vujudga keladi. Sifat nazoratchilari bu nuqsonlarni panelga polosali yorug'likni proektsiyalab, "Zebra Chizig'i" tahlili yordamida aniqlaydi. Agar polosalar deformatsiyaga uchrasa, demak, sirt pastligi mavjud.

Bu nuqsonlar odatda kuchlanish taqsimotining tekis bo'lmasligi tufayli yuzaga keladi. Agar material zarb paytida loyqalashib ketib, so'ngra qayta tortiladigan bo'lsa, doimiy sirt deformatsiyasi vujudga keladi. Muammoni hal etish uchun matritsadagi panelda butun zarb davomida ijobiy taranglik saqlanishini ta'minlovchi tortuvchi tayoqchalarning joylashuvi ni optimallashtirish kerak.

Yopishish (Adgeziya)

Yopishish panel sirtida chiziq yoki chandqalar ko'rinishida namoyon bo'ladi. Bu aluminyum zarralari matritsaga yopishib, keyingi buyumlarni xiralatganda vujudga keladi. Po'lat partiklardan farqli o'laroq, aluminyum oksid juda ham qattiq va jarra qiluvchi xossalarga ega.

• Oldini olish: Isroqni kamaytirish uchun PVD (Fizik bug'lanish cho'ktirish) yoki DLC (Olmosga o'xshash uglerod) bilan qoplangan matritsalardan foydalaning.
• Xizmatlash: Matritsani tozalash bo'yicha qat'iy jadvalni joriy eting. Yopishish boshlangandan so'ng, u tez sur'atda kuchayib boradi.

Toifasi 4: Kesish va Qirra Nuqsonlari (Burrlar va Sochiqlar)

Aluminyum po'lat kabi sof maydonga tushmaydi; u siljishga moyil. Bu esa noyob qirrali nuqsonlarga olib keladi.

Burrlar

Burrlar kesish chizig'ida paydo bo'ladigan o'tkir, ko'tarilgan chegaradir. Barcha presslash jarayonlarida uchraydigan narsa bo'lib, aluminiy burlari esa ko'pincha noto'g'ri kesish oraliqligiga bog'liq bo'ladi. Agar to'qnashuvchi va matritsa orasidagi bo'sh joy juda katta bo'lsa (odatda material qalinligining >10-12% dan ortiq), metall kesishdan oldin o'ralib ketadi va katta burrga olib keladi.

Soch va chang

Aluminiy preslashning maxsus noqulayligi — "soch" yoki mayda metall changining hosil bo'lishidir. Bu chang matritsada to'planib, panel sirtida tubanlar yoki botishlarga olib kelishi mumkin. Buni hal etish uchun chang yutiluvchi chiqindi olib tashovchi vositalar va muntazam matritsa yuvish talab etiladi.

Jarayonni boshqarish va xom ashyo manbalarini boshqarishni egallash

Ushbu nuqsonlarni oldini olish uchun ilg'or muhandislik bilan qat'iy jarayon tartibini birlashtiruvchi butunlay umumiy yondashuv talab etiladi. Bu Virtual sinov — po'lat blok kesilishidan bir muncha oldin ingichkalik, yorilish va qaytish kabi hodisalarni bashorat qilish maqsadida butun liniyani modellashtirish — bilan boshlanadi.

Murakkab ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun tajribali ishlab chiqaruvchi bilan hamkorlik qilish sifatli mahsulot olishning eng samarali usuli hisoblanadi. Shunday kompaniyalar Shaoyi Metal Texnologiya namoyish etish va keng ko'lamli ishlab chiqarish orasidagi bo'shliqni to'ldiradi. IATF 16949 sertifikati va 600 tonnagacha bo'lgan press imkoniyatlari bilan ular aynan avtomobil komponentlarini ishlab chiqarishda talab qilinadigan aniq o'lchovlarga rioya qilishga ixtisoslashgan bo'lib, shu jarayonda elastiklik qaytishi (springback) yoki burrlar kabi muammolar dastlabka bartaraf etiladi.

Xuddi shunday, doimiy sifat nazorat ostida tutiladigan o'zgaruvchan omillarga bog'liq: aniq moylash darajasini saqlash, matritsa iste'molini kuzatish hamda press liniyasini aluminiy qoldiqlaridan tozalab turish.

Xulosa

Alyuminiy plastinkalarni presslashdagi nuqsonlar — springbekning geometrik muammolari yoki sirt pastliklari kabi estetik jihatlardan — hal etilishi mumkin bo'lgan fizika muammolaridir. Ular tasodifiy xatolar emas, balki materialning past moduli va tribologik xususiyatlarining to'g'ridan-to'g'ri oqibatlaridir. Simulyatsiya orqali kompensatsiya qilish, kesish teshiklarini optimallashtirish hamda matritsa gigienasiga qat'iy rioya qilish orqali ishlab chiqaruvchilar zamonaviy avtomototsozlik sanoatining talab qiladigan mukammal "Class A" sirtlarga erisha oladi.

Ko'p beriladigan savollar

1. Alyuminiy preslovda eng ko'p uchraydigan nuqsonlar qanday?

Eng tez-tez uchraydigan nuqsonlar orasida springbek (o'lchamdagi notog'rilik), yorilish (shakllantirilishning pastligi tufayli poralanish), burmalanish (siqilishga chidamliqligining pastligi tufayli bukka hosil bo'lish) va gallyure (matritsaga materialning yopishishi) bor. Estetik panellarda sirt pastliklari hamda optik distorziyalar (zebra chiziqlari nuqsonlari) ham muhim muammolardir.

2. Springbek alyuminiyda po'latga qaraganda qanday farq qiladi?

Alyuminiyning Jungs moduli taxminan 70 GPa ni tashkil etadi, po'latnikisi esa 210 GPa. Bu alyuminiyni uch marta ko'proq elastik qiladi. Shikastlanish yuklamasi olib tashlangandan keyin alyuminiy panellar po'lat qismlarga qaraganda ancha kuchliroq qaytib tiklanadi va yakuniy shaklni olish uchun matritsa dizaynida ancha jiddiy geometrik kompensatsiya talab qilinadi.

3. Alyuminiy panellarda sirt pastligiga nima sabab bo'ladi?

Sirt pastliklari odatda material oqimining tekis emasligi yoki shakllantirish zarbasining paytida kuchlanishning birdan osilib ketishi tufayli vujudga keladi. Agar paneldagi metall markazini chetlar tortilayotgan paytda doimiy taranglik ostida ushlab turilmasa, u bo'shashib ketib, so'ngra qaytib to'g'rilanishi mumkin, bu esa aks ettiruvchi yorug'lik ostida ko'rinadigan mahalliy botma hosil qiladi.