Turli metall plitalarning (masalan, alyuminiy, zanglamaydigan po'lat, galvanizli qatlam) chekka katlama va prokat ishlashiga ta'sirini tahlil qilish

Qatlamli kesish jarayonlari avtomobil ishlab chiqarish, maishiy texnika ishlab chiqarish va nozik mashinalarni qayta ishlashning asosiy jarayoni bo'lib, mahsulotning strukturaviy mustahkamligi, muhrlanish ishlashi va sirt sifatiga bevosita ta'sir qiladi. Turli metall materiallarning kristall tuzilishi, mexanik xususiyatlari va sirt xususiyatlaridagi farqlar tufayli jarayonning xususiyatlari katlama va qirqish jarayonida aniq ko'rinadi. Misol tariqasida alyuminiy qotishmasi, zanglamaydigan po'lat va galvanizli po'lat plitalarni olib, ularning moddiy xususiyatlarining katlama va o'rash jarayoniga ta'siri tizimli ravishda tahlil qilinadi va muhandislik misoliga ko'ra optimallashtirish strategiyalari ilgari suriladi.
1.Fringe jarayoniga ta'sir etuvchi moddiy xususiyatlarning mexanizmi
1.1 Alyuminiy qotishmasining qirrali katlama xususiyatlari
Alyuminiy qotishmalari (masalan, 6016 seriyali) past oquvchanlik (taxminan 140–180 MPa) va yuqori cho'zilish (25% dan katta yoki teng) tufayli etagida noyob qirraga ega. Cheklangan elementlarni tahlil qilish orqali, deformatsiya zonasidagi material oqimi bir xil bo'ladi, tangensial kuchlanish taqsimoti taqsimoti 6016 alyuminiyning qirralarini ochish va burish jarayonida uglerod po'latdan yasalgan po'latdan ko'ra bir xil bo'lib, chekka yorilish xavfini samarali ravishda kamaytiradi. Misol uchun, dvigatelning tutunli gaz dvigatelining katlama jarayonida 6016 alyuminiy qotishmasi 0,68 chegara burilish koeffitsientiga ega bo'lishi mumkin, bu DC04 po'lat plitalar chegarasi burilish koeffitsientidan (0,62) 9,7% yuqori bo'lib, kattaroq burilish balandligi va murakkab geometriyaga imkon beradi.
Shu bilan birga, alyuminiy qotishmasining (0,2-0,3) yuqori kuchlanishli qattiqlashuv indeksi (n qiymati) po'latdan ko'ra chekka katlamadan keyin ko'proq tiklanishga olib keladi. Elektr avtomobilining old qopqog'idagi o'lchov ma'lumotlari shuni ko'rsatdiki, alyuminiy qirrasi burmasining orqaga qaytish burchagi 3,2 daraja, bu po'lat plitalar qalinligidan (1,8 daraja) 77,8% ga yuqori. Qayta tiklanishni nazorat qilish uchun quyidagi choralarni ko'rish kerak:
Flanj filetosining radiusini oshiring (tavsiya etiladi r 0,5 t dan katta yoki unga teng, t qatlam qalinligi).
Optimallashtirilgan kompensatsiya koeffitsienti (K=1.05–1,10).
Ikkilamchi kalibrlashni amalga oshiring.
1.2 Zanglamas po'latdan yasalgan yon tomondan buklanish
Ostenitik zanglamaydigan po'lat (masalan, 304) oqish quvvati 205 MPa dan katta yoki teng va nisbatan past cho'zilish tufayli buklanishda ikkita asosiy muammoga duch keladi. 40% dan katta yoki teng:
Chetning yorilishi: yuqori quvvat deformatsiya zonasida konsentrlangan tangensial kuchlanish kontsentratsiyasiga olib keladi va burilish koeffitsienti 0,58 dan kam bo'lsa, teshikning chetida mikro yoriqlarga moyil bo'ladi. Oshxona asbob-uskunalari ishlab chiqaruvchi kompaniyaning amaliy tadqiqoti shuni ko'rsatadiki, 304 zanglamaydigan po'latning yorilish darajasi 8 mm flanj balandligida 12 12% bo'lgan, 6016 alyuminiy esa xuddi shu sharoitda atigi 2% yorilishga ega edi.
Ishni qattiqlashtirish: n -qiymati 0.3 -0.5 boʻlsa, materialning qattiqligi chekka buklanish orqasida 30%–50% ga oshadi, bu esa zarb zarb qilishda qolib aşınmasını sezilarli darajada oshiradi.
Zanglamaydigan po'latdan yasalgan etak muammosini hal qilish uchun muhandislik amaliyotlari odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Teshilgan teshik diametri-qaytarilishning o‘rnini qoplash uchun 5%–8% ga oshdi.
Materialning oqim kuchlanishini kamaytirish uchun suyuq azot ishlatilgan.
Ishqalanish koeffitsienti nano-moylash vositasi bilan kamaytirildi (m 0,08 dan kam yoki teng).
1.3 Galvanizli po'lat plitalarning texnologik xususiyatlari.
Galvanizli po'lat plitalarning (masalan, DC{2}}ZE) chekka katlama xususiyatlariga qoplama kuchli ta'sir qiladi:
Galvanizli qatlam: galvanizli qatlam qalinligi 5-10 mkm, tagliklarga kuchli yopishadi. Chetlarni katlama jarayonida sink qoplamasi substratlar bilan sinxron ravishda deformatsiyalanadi va tushish oson emas. Shu bilan birga, sink qoplamasining qattiqligi (HV 180-220) substratdan (HV 140-160) yuqori bo'lib, qirralarning katlanayotganda o'tkir burchaklardagi stress kontsentratsiyasiga olib keladi.
Issiq-Galvanizli qatlam: Qoplamaning qalinligi 20–40 mkm va plastikligi nisbatan past bo'lgan sink qoplamasi flanes balandligi 6 mm dan oshganda tarmoq yorilishiga moyil bo'ladi. Bir maishiy texnika kompaniyasi tomonidan o'tkazilgan testlar shuni ko'rsatadiki, jantlar balandligi 8 mm gacha aylantirilganda, termal galvanizli qatlam atigi 65 ga, atigi 65% ga, elektrogalvanizlangan qatlam esa 92 foizga bajarilgan.
Optimallashtirish echimlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Qoplamaning parchalanishini kamaytirish uchun etak tezligini (50 mm/s dan kam yoki unga teng) boshqaring.
Qadamli katlama jarayoni qabul qilinadi (ikki bosqichda shakllantirish).
Ishqalanishni kamaytirish uchun kesish burchagini (1-2 daraja) oshiring.
2. Materialning yirtish paytidagi reaktsiyasi
2.1 Xemming bosimi va materialning deformatsiyasi
Hamming bosimi materialning shakllanuvchanligining muhim ko'rsatkichidir. Dynaform simulyatsiya ma'lumotlari asosida:
6016 alyuminiy qotishmasining rulondan oldingi bosimi o'rtacha 502 N va oxirgi kesish bosimi 1327 N ni tashkil qiladi.
DC04 po'lat plitasining rulon oldidagi bosimi o'rtacha 860N va oxirgi kesish bosimi 1,852 N ni tashkil qiladi.
alyuminiy qotishmasi po'latdan 40% -42% pastroq egilish bosimini talab qiladi, bu asosan past elastiklik moduli (70GPa va 70GPa) . 210 GPa) va yuqori plastik{5}} deformatsiya nisbati (r qiymati 1,2: 0,8) tufayli.
2.2 To'lqin effektini boshqarish
Materialning oquvchanligi. 6016 alyuminiy qotishmasi 140 MPa oquvchanlik kuchiga va jingalakdan keyin 0,15 mm to'lqin balandligiga ega bo'lganidan keyin sirt sifatiga bevosita ta'sir qiladi, bu xuddi shu kıvrılma kuchi ostida DC04 po'lat plitasining to'lqin balandligidan (0,32 mm) 53% pastroqdir. Bu uni avtomobil tashqi panellarini qirqish paneli uchun ideal qiladi. Alyuminiy qotishma qirqish qismlarining sirt pürüzlülüğü 0,8 mkm ga yetishi mumkin, bu yuqori darajadagi modellarning A-Sinfi{11}} talablariga javob beradi.
2.3 Indentatsiyani boshqarish
Kıvırma (chekinish) jarayonida gardish ichiga oqib tushadigan material miqdori qat'iy nazorat qilinishi kerak. 6016 alyuminiy qotishma girintilari po'lat plitalarning chuqurligidan 15% - 20% gacha kattaroqdir. Agar jarayon parametrlari to'g'ri nazorat qilinmasa, ular quyidagilarga olib kelishi mumkin:
To'liq bo'lmagan qirqish (bo'shliq > 0,1 mm).
Chetning kuchlanish kontsentratsiyasi (charchoq yoriqlariga olib keladi).
Avtomobil kompaniyasi 0,3 mm gacha chuqurliklarni nazorat qiladi:
prekurling uchun segmentli bosim nazorati (dastlabki bosim 30% ga kamayadi) ishlatiladi.
Yakuniy qirqish paytida qolish muddatini (2 dan 4 s gacha) oshiradi.
Kalıp klirensini optimallashtiring (1,1 t va boshqalar).
3. Materiallarni tanlash va jarayonlarni optimallashtirishning muhandislik amaliyoti
3.1 Vaziyatni o'rganish: Avtomobil tanasi panellari
Yangi avtomobil old qopqog'ining tashqi plitasi an'anaviy po'lat materialni almashtirish uchun 6016 alyuminiy materialdan foydalanadi, quyidagi texnologik innovatsiyalar orqali sifatni yaxshilashni amalga oshiradi:
Materialni oldindan ishlov berish: T4 issiqlik bilan ishlov berish (eritma bilan ishlov berish + tabiiy qarish) 160 MPa hosildorlikni nazorat qilish va cho'zilishning 28% gacha ko'tarilishiga olib keldi.
Qolip dizayni: DLC qoplamasi (qattiqligi HV2500) bilan ishqalanishni qisqartirish va qolipning ishlash muddatini 50 000 dan 200 000 haftagacha uzaytirish.
Jarayon monitoringi: Bosim sensorlarini o'rnating (aniqlik ± 1 N), real vaqtda jingalak kuchini sozlang va to'lqin balandligini ± 0,05 mm oralig'ida boshqaring.
3.2 Vaziyatni o'rganish: maishiy texnikaning zanglamaydigan zanglamaydigan po'latdan ichki qoplamasi
304 zanglamaydigan po'latdan yasalgan yuqori-sovutgich qoplamasi muzlatgich chetining yorilishi muammosini quyidagi yo'llar bilan hal qilishi mumkin:
Soqolni yangilash: Ishqalanish koeffitsienti grafen-tarkibida nano{3}}moylash yordamida ishqalanish koeffitsienti 0,2 dan 0,06 gacha kamayadi.
Jarayonni takomillashtirish: ``oldindan-shtamplash → kriogen katlama → tavlanish bilan ishlov berish"uch{1}}qadamli jarayon yordamida chekka balandligini 6 mm dan 10 mm gacha oshirish.
Qolipni optimallashtirish: flanj radiusi zımba filetosini 0,3 t dan 0,5 t gacha oshiring va yorilish tezligini 8% dan 0,5% gacha kamaytiring.
3.3 Vaziyatni o'rganish: Qurilish inshootlari uchun galvanizli po'lat plitalar
Tomga plitkalar yasash uchun issiq galvanizli qatlamning po'lat konstruktsiyasi muhandisligida, devorlarni yig'ish jarayonida sink qoplamasini tozalash muammosi quyidagi choralar bilan hal qilinadi:
Qoplama nazorati: korroziyaga chidamlilik va shakllanishni muvozanatlash uchun qoplama qalinligini 30 mikrondan 20 mikrongacha kamaytiring.
Jarayon parametrlari: etak tezligi 80 mm/s dan 40 mm/s gacha kamaydi va turish vaqti 1 s dan 3 s gacha oshirildi.
Davolanishdan keyingi-: Kengay buklanishdagi qoldiq stressni olib tashlash uchun in'ektsiya pelletlari ko'paytirildi (Almen intensivligi 0,15A).
4. Kelajakdagi rivojlanish tendentsiyalari va muammolari
Yengil alyuminiy qotishmalariga (masalan, 7075 seriyali) va yuqori{1}}yuqori mustahkam po'latga (masalan, DP980) talab ortib borayotgani qo'llanilishining ko'payishiga olib keldi, bu esa etak va jingalaklash jarayonlariga yangi muammolarni keltirib chiqardi:
Yuqori -kuchli alyuminiy qotishmalari: 500 MPa dan ortiq oqish quvvati deformatsiyaga chidamliligini kamaytirish uchun termal kalıplama jarayonlarini (150–250 daraja) ishlab chiqishni talab qiladi.
Uchinchi avlod-Yuqori{1}}Poʻlatlar: atigi 10%–15%, mahalliy isitish texnikasi bilan birgalikda gidravlik shakllanishni talab qiladi.
Kompozitlar: bir-biriga o'xshamaydigan materiallar orasidagi interfaal bog'lanish muammolarini po'lat{0}}alyuminiy kompozit plastinkaning yon burmalarida hal qilish kerak.
Xulosa:
Turli metall plitalar katlama va qirralarning jarayonida juda farq qiladi: alyuminiy qotishmasi past rentabellikga ega va yuqori cho'zilish tufayli tashqi plitalar uchun afzal qilingan materialdir, lekin sakrash va chuqurchaga qattiq nazoratni talab qiladi; zanglamaydigan po'latdan soqolni yangilash va yorilishni bartaraf etish uchun texnologik innovatsiyalarni talab qiladi; galvanizli po'lat plitalar qoplama qalinligi va shakllanuvchanligi muvozanatini talab qiladi. Kelajakda materialshunoslik va shakllantirish texnologiyasining rivojlanishi bilan ko'p{1}}material gibrid avtomobil kuzovini katlama va jingalaklash jarayoni dolzarb mavzuga aylanadi, bu material dizayni, qolipni optimallashtirish va jarayonni boshqarishda hamkorlikda innovatsiyalarni talab qiladi.