Metal ürünlerin üretim sürecinde metal şekillendirme teknolojisi çok önemli bir rol oynamaktadır. Bunların arasında sac işleme, metal derin çekme ve metal damgalama gibi çeşitli işlemleri kapsayan yaygın bir metal şekillendirme yöntemidir. Metal derin çekme, istenen şekli oluşturmak için levhanın derin çekme kalıbı boyunca gerilmesi işlemidir; metal damgalama ise ürünün kalıplanmasını sağlamak üzere levhayı basınçlandırmak için damgalama kalıbının kullanılması işlemidir.
Metal kompozit plaka, grup element metallerinin farklı özelliklerini birleştirir ve iyi bir kapsamlı performansa sahiptir. Üretimde kompozit levha, özellikle derin çekme işleminde, rehberlik edecek teori ve deneyim eksikliğinden dolayı, tek katmanlı kopma, tam katman kopması, kırışıklıklar vb. gibi bazı kalıplama kusurlarıyla karşı karşıya kalacaktır. Kompozit plaka derin çekme şekillendirme, içbükey kalıp fileto yarıçapı, dışbükey-içbükey kalıp açıklığı ve kalıbın derinliği gibi birçok faktörden etkilenir.
Çap, dışbükey-içbükey kalıp boşluğu, sıkma kuvveti, derin çekme hızı vb. makul işlem parametrelerinin seçimi, daha iyi şekillendirme kalitesi elde edebilir, kalıbın ömrünü uzatabilir, işletmelerin ekonomik verimliliğini artırabilir.
İşletmenin ekonomik verimliliğini artırın. Kompozit plaka yeni bir malzeme türüdür, derin çekme işlemi parametreleri
Derin çekme işlemi parametrelerinin kalıplama sonuçları üzerindeki etkisi daha az araştırılmıştır. Bu yazıda, esas olarak paslanmaz çelik/alüminyum/endüktif olmayan çelik üç katmanlı kompozit plakanın derin çekme işleminin sayısal simülasyonundaki temel teknik problemleri araştırıyoruz ve içbükey kalıp yarıçapı, dışbükey-içbükey kalıp açıklığı, kıvırma kuvveti, derin çekme hızının kompozit plakanın maksimum incelme hızı üzerindeki etkilerini incelemek için nesne olarak Φ14 cmx9 cm potu alıyoruz.
Kalıp yarıçapının, kalıp açıklığının, presleme kuvvetinin ve derin çekme hızının kompozit plakanın maksimum incelme oranı üzerindeki etkisini incelemek ve fabrikanın gerçek üretimi için referans sağlayan ortogonal test ile bu 4 işlem parametresini optimize etmek.1 Kompozit plakanın derin çekmenin sayısal simülasyonunda anahtar teknoloji
1.1 Kompozit plaka katmanından katmana bağlantı işlemi
İncelenen üç katmanlı kompozit plaka malzemesi ve üç katmanın kalınlığı şöyledir: 430 paslanmaz çelik (0,6 mm) + 1050 alüminyum (1,8 mm) + 304 paslanmaz çelik (0,4 mm), toplam kalınlık 2,8 mm'dir. 430 paslanmaz çelik, indüksiyonla ısıtma için kullanılabilen parçaların dış katmanı olarak manyetik iletkenliğe sahiptir; 430 paslanmaz çelik, parçaların iç tabakası olarak iyi bir korozyon direncine sahiptir; çekirdek katman 1050 alüminyum iyi bir termal iletkenliğe sahiptir. Kompozit plakanın sayısal simülasyonunda, kompozit plakanın katmanları ile katmanlar arasındaki bağlantı, sayısal simülasyonun anahtarıdır. Abaqus/CAE'de özel bir kompozit plaka modelleme ve tasarım modülü olan Composites Layup bulunmaktadır; her kat için kat uygulama alanını, malzeme kullanımını, açıyı, kalınlığı vb. seçebilirsiniz; İşlem sonrası modülünde, her bir katı gerilim, yer değiştirme vb. bulut diyagramlarının kalınlık yönüne göre görüntüleyebilir, ancak aynı zamanda değişken değişim eğrisinin [10] kompozit plaka kalınlığı yönünü de görüntüleyebilirsiniz, dolayısıyla Layup kat bağlantısının kullanımı sayısal simülasyonun anahtarıdır. Bu nedenle, paslanmaz çelik/alüminyum/paslanmaz çelikle başa çıkmak için Layup yerleştirme bağlantı yöntemi kullanılır.
Üç katmanlı kompozit plakanın bağlantısı. Kurulumda öncelikle bir kabuk birimi katmanı oluşturulur ve ardından Layup modülü gerekli katman sayısını ayarlamak ve her katmana malzeme özellikleri vermek için kullanılır.
1.2 Kompozit plakalar için modelleme yöntemlerinin karşılaştırılması
Makroskobik açıdan kompozit plaka bir bütün olarak ele alınabilirken, mikroskobik açıdan farklı malzeme özelliklerine sahip katmanların üst üste binmesi olarak kabul edilebilir.
Makroskobik açıdan kompozit plaka bir bütün olarak ele alınabilirken, mikroskobik açıdan bakıldığında farklı malzeme özelliklerine sahip katmanların üst üste binmesi olarak kabul edilebilir.
Biri bütün model, diğeri ise kompozit plaka modelidir. Genel model, aynı malzeme malzemesine eşdeğer üç katmanlı kompozit plakadır, tek katmanlı bir plaka olarak modellenir ve genel mekanik özellik parametrelerini verir. Kompozit plaka modelinde tek katmanlı kabuk birimi, malzeme modelinde ise tek katmanlı kabuk birimi kurulmaktadır.
bloğunda, her katman yapısının malzeme özelliği parametreleri, yerleşim sırasına göre sırayla girilir. Yukarıdaki iki yöntem modellenmiş ve sayısal olarak simüle edilmiş ve simülasyon sonuçları değerlendirme indeksi olarak kalınlıkla karşılaştırılmıştır ve iki modelin doğruluğu deneysel sonuçlara göre değerlendirilmiştir.
3 Derin çekme ve şekillendirme proses parametrelerinin optimizasyonu Çalışmanın amacı
Yani, Φ14 cm×9 cm potanın optimal işlem parametreleri 3.1 Ortogonal deney şemasının belirlenmesi Ortogonal deneyler, optimizasyon değişkenleri olarak dört işlem parametresini, yani damgalama hızını, kıvırma kuvvetini, içbükey ve içbükey kalıp yarıçaplarını ve dışbükey ve içbükey kalıplar arasındaki boşluğu alır ve optimizasyon hedefi olarak maksimum indirgeme oranını alır. Sayısal simülasyon ve analiz dört faktör ve dört seviye kullanılarak gerçekleştirilir ve her faktörün seviyeleri tek faktörlü simülasyon ve analiz sonuçlarına göre belirlenir: içbükey kalıp yarıçapı r: 12, 15, 18, 21 mm; içbükey/içbükey kalıp açıklığı Z: 3,2, 3,3, 3,4, 3,5 mm; sıkma kuvveti F: 50, 83, 116, 149 kN; ve derin çekme hızı v: 10, 20, 30, 40 mm/s. 3.2 Ortogonal deney sonuçları ve dört faktörün analizi ve 16 gruplu 16 gruplu dik deney sonuçlarının maksimum incelme oranı.3.2.1 Varyans analizi Çeşitli faktörlerin etkisinden dolayı, çalışmanın verilerinin dalgalanmalarında mevcut olan dalgalanmaların nedeni, kontrol edilemeyen rastgele bir faktör olabilir veya çalışma, dalgalanmaların oluşumuna ilişkin sonuçların uygulanması kontrol edilemeyebilir.
Sonuçlar üzerinde etki oluşturan, çalışmada uygulanan kontrollü faktörler [11]. Önceki sonuçların rastgele hatalardan mı, yoksa şekillendirme parametrelerindeki değişikliklerden mi kaynaklandığını ve hangi parametrelerin şekillendirme sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu araştırmak için, ortogonal testlerin sonuçları artık varyans analizine (ANOVA) tabi tutulmaktadır. Maksimum incelme oranına ilişkin ANOVA tablosu Tablo 4'te gösterilmektedir. Tablo 4'teki ortalama kare MS ve ortalama hata karesi e karşılaştırıldığında, her faktörün ortalama karesi MS'nin ortalama hata karesinden e daha büyük olduğu görülebilir; bu, ortogonal test verilerindeki farklılıkların temel olarak faktörlerdeki değişikliklerden kaynaklandığını gösterir; ve F değeri ile F'nin kritik değeri karşılaştırıldığında, F değerinin kritik değerden büyük olması, faktörün kalıplama sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu, aksi takdirde kalıplama sonuçları üzerinde anlamlı olmadığını gösterir. İçbükey kalıp fileto yarıçapının ve sıkma kuvvetinin maksimum inceltme oranına etkisi önemlidir. Ek olarak, her proses parametresinin karşılık gelen F değerleri karşılaştırıldığında, her proses parametresinin maksimum incelme oranı üzerindeki etkisinin sırasının şu şekilde olduğu görülebilir: içbükey kalıp yarıçapı > sıkma kuvveti > dışbükey-içbükey kalıp boşluğu > derin çekme hızı.