Zobrazení:24 Autor:Editor webu Čas publikování: 2024-04-25 Původ:Stránky
Tento dokument představuje práci realizovanou při navrhování, výrobě a provozu modelu levného hydraulického stroje pro hluboké tažení (DDM), který je v současnosti využíván v laboratoři výrobních procesů v oddělení průmyslového inženýrství (IED) na Národní univerzitě An-Najah.Stroj se používá při provádění různých experimentů souvisejících s procesem hlubokého tažení.
Jak je známo, hluboké tažení je proces zpracování plechu, při kterém razník táhne prázdný plech do dutiny formy za účelem vytvoření miskovitých nebo krabicovitých dílů [1].
Tato práce byla provedena ve třech etapách;první byla fáze návrhu, ve které byly dokončeny všechny konstrukční výpočty prvků DDM na základě specifikací rýsovaného produktu (kelímku).Druhá byla stavební fáze, ve které byly prvky DDM vyrobeny a smontovány ve strojírenských dílnách univerzity.Poslední byla provozní a experimentální fáze, ve které byl DDM testován prováděním různých experimentů.
Závěrem lze říci, že zkušenosti získané při navrhování a konstrukci mechanického laboratorního vybavení byly shledány úspěšnými, pokud jde o získání praktických výsledků, které se shodují s těmi, které jsou k dispozici v literatuře, úsporu peněz v poměru k nákladům na podobné zakoupené vybavení a také zlepšení kvality studentů. ' schopnost porozumět zejména procesu hlubokého kreslení a konceptům návrhu strojních prvků obecně.
Klíčová slova: Deep Drawing, Machine Element Design, Dei Design, Machine Assembly and Fabrication, Experimental Investigation of Draw Force and Draw Stroke
Hluboké tažení je proces zpracování plechu, který se používá k tvarování dílů ve tvaru misky nebo krabice pomocí razníku, který vtahuje polotovar do dutiny formy.Tento proces se provádí umístěním přířezu určité velikosti přes otvor lisovnice a zatlačením tohoto polotovaru do dutiny lisu pomocí razidla, jak je znázorněno na obrázku 1, [1].Typickými produkty vyrobenými tímto způsobem jsou plechovky od nápojů, vany, nádoby různých velikostí a tvarů, dřezy a automobilové panely.
V tomto příspěvku je studována základní operace kreslení, což je kreslení miskovitého dílu s parametry, jak je znázorněno na obrázku 1, v této základní operaci se přes ni umístí kruhový polotovar o průměru Db a tloušťce t. otvor matrice s poloměrem rohu Rd.Poté je polotovar určitou silou přidržován držákem polotovaru (přídržným kroužkem).Poté se použije razník o průměru Dp a poloměru rohu Rp k proražení polotovaru listu do dutiny formy, čímž se vytvoří miskovitá část.
Kromě toho se razník pohybuje určitou rychlostí V a působí určitou silou F směrem dolů, aby se dosáhlo deformace kovu, zatímco držák polotovaru vyvíjí přídržnou sílu Fh, aby zabránil vzniku polotovaru.
zvrásnění.
Tento dokument ve skutečnosti představuje návrh a výrobu levného stroje pro hluboké tažení 'DDM', který vyrábí předem identifikovaný produkt ve tvaru misky, DDM je nyní namontován a používán pro experimenty v laboratoři výrobních procesů v oddělení IE na adrese An-Najah University, článek představuje podrobný návrh hlavních prvků DDM včetně razníku a matrice a výrobu a montáž DDM, představuje také provoz a testování DDM prostřednictvím provádění experimentů na tažné síle versus tažení mrtvice a porovnat výsledky s publikovanými údaji.
Tato část pojednává o některých obecných konceptech procesu hlubokého tažení, včetně rozměrů tažení, tažné síly a přídržné síly
Jedním z nejdůležitějších měřítek operace hlubokého tažení je limitní poměr tažení LDR.Mezní poměr tažení je definován jako maximální poměr průměru surového plechu k průměru razníku, který lze vytáhnout za ideálních podmínek jedním zdvihem bez poruchy [2].
Síla v razníku potřebná k výrobě kalíšku je součtem ideální deformační síly, třecích sil a síly potřebné k výrobě žehlení.Obrázek 2 ukazuje vztah mezi tažnou silou a tažným zdvihem [2].
Přídržná síla h F hraje při hlubokém tažení důležitou roli.Pro hrubou aproximaci lze přídržný tlak nastavit na hodnotu rovnou 0,015 meze kluzu plechu [1].
Vynásobením přídržného tlaku částí výchozí plochy polotovaru, která má být držena držákem polotovaru, můžeme odhadnout přídržnou sílu ( h F ) jako [1].
K hlubokému tažení se obecně používá dvojčinný mechanický lis, používají se i lisy hydraulické.Dvojčinný lis ovládá děrovač a držák polotovaru nezávisle a tvoří součást konstantní rychlostí.
Protože síla držáku polotovaru řídí tok plechu v matrici, byly nyní lisy navrženy s proměnnou silou držáku polotovaru.U těchto lisů se síla držáku polotovaru mění se zdvihem razníku.
Nejdůležitějším faktorem při návrhu formy je poloměr rohu ( d R ) formy.Tento poloměr musí mít optimální hodnotu, protože je přes něj tažen materiál.Hodnota optimálního poloměru raznice závisí na požadavcích na tisk a typu taženého materiálu.Je zřejmé, že čím menší je poloměr matrice, tím větší je síla potřebná k vytažení pohárku.Poloměr zápustky může být mezi čtyřnásobkem až osminásobkem tloušťky polotovaru [3]
Prakticky se doporučuje začít s d R rovnající se 4t a v případě potřeby ji zvýšit.
Podobně je důležitý poloměr (pR) průbojníku, protože tvaruje poloměr dna vyrobeného kalíšku.Pokud je p R příliš malé, může se spodní poloměr misky vytrhnout.Může být nutné zvětšit poloměr, než je potřeba, a zmenšit jeho velikost v následujících operacích kreslení.Jako začátek lze použít tloušťku poloměru 4t k polotovaru.[3].
DDM bylo navrženo tak, aby vyrábělo miskovité díly jediným tahem, jak bylo uvedeno dříve, účelem návrhu DDM je poskytnout laboratoři výrobních procesů na An-Najah University zařízení, které může demonstrovat proces hlubokého tažení a také být používané studenty k provádění některých základních experimentů souvisejících s procesem hlubokého kreslení.Ve skutečnosti, aby bylo možné navrhnout správný DDM, je nutné nejprve určit specifikace produktu (hrnku), tažnou sílu a přídržnou sílu.
Výrobek požadovaného DDM je zvolen tak, aby byl jednoduchý kalíšek s určitým vnitřním průměrem (d) a hloubkou (h) a aby byl vyroben z plechu o tloušťce (t).
Rozměry kalíšku musí být zvoleny tak, aby operace hlubokého tažení byla proveditelná pro výrobu kalíšku jedním tahem;pro měření proveditelnosti operace musí LDR, poměr tloušťky k průměru (t/D) a procento redukce (Re) splňovat podmínky proveditelnosti uvedené v části 2 tohoto dokumentu.Za tímto účelem bylo rozhodnuto, že tloušťka plechu, který má být použit při výrobě kalíšku, je t 1 32in. 0,8 mm, tedy - na základě doporučení uvedených v části 2-
Pohár je vyroben ze žluté mosazi C 26800 (65% Cu, 35%Zn) s UTS 322MPa,S 98MPa.y Pomocí rovnice (5) s Dp = 50 mm;lze vypočítat tažnou sílu pro výrobu kalíšku jako F = 36,4 KN.Podobně z rovnice (6) Fh = 14 KN.Celková tažná síla (Fd), která má být aplikována DDM, se tedy rovná součtu F a Fh, což je Fd = 50,4 KN.Pro účely návrhu prvků DDM;Fd se vynásobí faktorem zatížení rovným 1,6.
Tato část představuje návrh vybraných hlavních prvků hlubokotažného stroje (DDM).Obrázek (4) ukazuje řez DDM, jeho prvky a související legendu.Obrázek (5) je jeho fotografie.
Jakmile byly stanoveny specifikace kalíšku, jak bylo vysvětleno výše, je možné určit specifikace raznice a razníku použitého k výrobě tohoto pohárku.
To znamená, že razník musí mít vnější průměr rovný vnitřnímu průměru kalíšku, tj. 50 mm. Musí být také dostatečně vysoký, aby vytvořil požadovanou hloubku (20 mm) kalíšku.Takže punč byl navrženo tak, aby mělo vnější průměr 50 mm, poloměr razníku ( p R ) 3,2 mm a výšku 80 mm.
Matrice a děrovač jsou v tomto procesu spojovací části;proto bude vnitřní průměr matrice stejné jako u vnějšího průměru razníku plus kompenzace vůle mezi nimi.Obrázek (6) znázorňuje rozměry matrice.
Horní nosná deska, jak již název napovídá, slouží k podepření DDM přidržováním hydrauliky válce stroje.Proto musí být návrh této desky založen na maximální síle zajišťuje hydraulická jednotka, která se rovná 1,6 Fd = 80 KN.Obrázek (7) ukazuje rozměry tohoto deska, zatímco obrázek (8) je schéma volného těla desky.Jak je znázorněno na obrázku (8), zatížená část tato deska může být aproximována jako pevná podpora z obou konců se středovým zatížením působícím nahydraulická jednotka.
Reakce v A a C jsou stejné a rovny se 40 kN a momenty A, B a C se rovnají MA = 2090 Nm, MB = 2200 Nm a MC = 2090 Nm [4].Sekce B (střední rozpětí) je kritická sekce.Při tomto zatížení je maximální normálové napětí v tomto úseku rovno 27,7 MPa.Talíř je vyrobena z oceli válcované za tepla o Sy = 170 MPa, proto faktor bezpečnostní ochrany proti poddajnosti horní desky se rovná 6.
Česky
Pусский
