Aantal Bladeren:22 Auteur:Site Editor Publicatie tijd: 2024-04-25 Oorsprong:aangedreven
Dit artikel vertegenwoordigt het werk dat is uitgevoerd bij het ontwerpen, fabriceren en bedienen van een model van een goedkope hydraulische dieptrekmachine (DDM), die momenteel wordt gebruikt in het laboratorium voor productieprocessen van de afdeling Industrial Engineering (IED) van de An-Najah National University.De machine wordt gebruikt bij het uitvoeren van verschillende experimenten met betrekking tot het dieptrekproces.
Zoals bekend is dieptrekken een plaatbewerkingsproces waarbij een pons een blanco plaat in een matrijsholte trekt om komvormige of doosachtige onderdelen te vormen [1].
Dit werk werd in drie fasen uitgevoerd;de eerste was de ontwerpfase, waarin alle ontwerpberekeningen van de DDM-elementen werden uitgevoerd op basis van de specificaties van het te tekenen product (beker).De tweede was de bouwfase, waarin de DDM-elementen werden vervaardigd en geassembleerd in de technische werkplaatsen van de universiteit.De laatste was de exploitatie- en experimenteerfase, waarin de DDM werd getest door verschillende experimenten uit te voeren.
Concluderend is gebleken dat de ervaring die is opgedaan bij het ontwerpen en construeren van mechanische laboratoriumapparatuur succesvol is in termen van het verkrijgen van praktische resultaten die overeenkomen met de resultaten die beschikbaar zijn in de literatuur, het besparen van geld ten opzichte van de kosten van soortgelijke aangeschafte apparatuur, en het verbeteren van de studentenprestaties. ' vermogen om het dieptrekproces in het bijzonder en de ontwerpconcepten van machine-elementen in het algemeen te begrijpen.
Trefwoorden: Dieptrekken, Ontwerp van machine-elementen, Dei-ontwerp, Machineassemblage en fabricage, Experimenteel onderzoek van trekkracht en trekslag
Dieptrekken is een plaatbewerkingsproces dat wordt gebruikt om komvormige of doosvormige onderdelen te vormen door gebruik te maken van een pons die een plano in een matrijsholte trekt.Dit proces wordt uitgevoerd door een blanco vel van een bepaalde grootte over de opening van de matrijs te plaatsen en dit plano met een pons in de matrijsholte te drukken, zoals weergegeven in figuur 1, [1].Typische producten die met dit proces worden gemaakt, zijn drankblikjes, badkuipen, containers in verschillende maten en vormen, gootstenen en autopanelen.
In dit artikel wordt de basisbewerking van tekenen bestudeerd, namelijk het tekenen van een komvormig onderdeel met parameters zoals weergegeven in figuur 1. Bij deze basisbewerking wordt een cirkelvormig blanco vel met een diameter Db en een dikte t over het oppervlak geplaatst. matrijsopening van een matrijs met een hoekradius Rd.Vervolgens wordt de plano met een bepaalde kracht vastgehouden door een planohouder (aandrukring).Daarna wordt een stempel met een diameter Dp en een hoekradius van Rp gebruikt om de plano in de matrijsholte te ponsen, waardoor het komvormige deel ontstaat.
Bovendien beweegt de stempel met een bepaalde snelheid V en oefent een bepaalde neerwaartse kracht F uit om de vervorming van het metaal te bewerkstelligen, terwijl de planohouder vasthoudkracht Fh uitoefent om te voorkomen dat het plano wordt vervormd.
rimpels.
Eigenlijk presenteert dit artikel het ontwerp en de fabricage van een goedkope dieptrekmachine 'DDM' die een vooraf geïdentificeerd komvormig product produceert. De DDM is nu gemonteerd en wordt gebruikt voor experimenten in het Manufacturing Processes Lab op de IE-afdeling van An-Najah University, het artikel presenteert het gedetailleerde ontwerp van de belangrijkste DDM-elementen, inclusief de stempel en de matrijs, en de fabricage en assemblage van de DDM. Het presenteert ook de werking en het testen van de DDM door het uitvoeren van experimenten op het gebied van trekkracht versus tekenen beroerte en vergelijk de resultaten met gepubliceerde gegevens.
In dit gedeelte worden enkele algemene concepten van het dieptrekproces besproken, waaronder de trekmaatregelen, trekkracht en houdkracht
Een van de belangrijkste maatregelen bij dieptrekken is de beperkende trekverhouding LDR.De beperkende trekverhouding wordt gedefinieerd als de maximale verhouding tussen de diameter van het blanco vel en de diameter van de stempel die onder ideale omstandigheden in één slag kan worden getrokken zonder falen [2].
De kracht in de stempel die nodig is om een beker te produceren is de som van de ideale vervormingskracht, de wrijvingskrachten en de kracht die nodig is om strijken te produceren.Figuur 2 toont de relatie tussen de trekkracht en de trekslag [2].
Bij het dieptrekken speelt de houdkracht hF een belangrijke rol.Als ruwe benadering kan de houddruk worden ingesteld op een waarde die gelijk is aan 0,015 van de vloeigrens van het plaatmetaal [1].
Door dus de houddruk te vermenigvuldigen met het gedeelte van het startgebied van de plano dat door de planohouder moet worden vastgehouden, kunnen we de houdkracht (hF) schatten op [1].
Voor het dieptrekken wordt doorgaans een dubbelwerkende mechanische pers gebruikt, maar ook hydraulische persen worden gebruikt.De dubbelwerkende pers bestuurt de stempel- en planohouder onafhankelijk van elkaar en vormt het onderdeel met een constante snelheid.
Omdat de kracht van de planohouder de stroom van het plaatmetaal in de matrijs regelt, zijn er nu persen ontworpen met variabele kracht van de planohouder.Bij deze persen wordt de kracht van de planohouder gevarieerd met de slagslag.
De belangrijkste factor bij het matrijsontwerp is de hoekradius (dR) van de matrijs.Deze straal moet een optimale waarde hebben, aangezien het materiaal eroverheen wordt getrokken.De waarde voor de optimale straal van de matrijs hangt af van de printbehoefte en het type materiaal dat wordt getekend.Het is duidelijk dat hoe kleiner de matrijsradius is, hoe groter de kracht die nodig is om de beker te trekken.De straal van de matrijs kan tussen de vier en acht keer de dikte van de plano zijn [3]. Dat wil zeggen
In de praktijk wordt aanbevolen om te beginnen met d R gelijk aan 4t en deze indien nodig te verhogen.
Op soortgelijke wijze is de straal van de ponsneus (pR) belangrijk omdat deze de straal van de bodem van de geproduceerde beker vormt.Als p R te klein is, kan de onderste straal van de cup uitscheuren.Het kan nodig zijn om de straal groter te maken dan nodig is, en de grootte ervan te verkleinen bij daaropvolgende tekenbewerkingen.Om te beginnen kan een straal van 4t tot blanco dikte worden gebruikt.[3].
De DDM is ontworpen om komvormige onderdelen in één beweging te produceren. Zoals eerder vermeld, is het doel van het ontwerpen van de DDM om het laboratorium voor productieprocessen aan de An-Najah Universiteit te voorzien van een apparaat dat het dieptrekproces kan demonstreren en ook gebruikt door studenten om enkele basisexperimenten uit te voeren die verband houden met het dieptrekproces.Om een goede DDM te ontwerpen, is het eigenlijk noodzakelijk om eerst de productspecificaties (de cup), de trekkracht en de houdkracht te bepalen.
Het product van de vereiste DDM wordt gekozen als een eenvoudige cup met een bepaalde binnendiameter (d) en diepte (h) en te produceren met behulp van een plaatmetaal met dikte (t).
De afmetingen van de beker moeten zodanig worden gekozen dat het dieptrekken haalbaar is om de beker in één slag te produceren;Om de haalbaarheid van de operatie te meten, moeten de LDR, de dikte-diameterverhouding (t/D) en het reductiepercentage (Re) voldoen aan de haalbaarheidsvoorwaarden genoemd in sectie 2 van dit document.Om dit te doen werd besloten dat de dikte van het plaatmetaal dat gebruikt moet worden bij de productie van de beker 1,32 inch bedraagt. 0,8 mm, dus -gebaseerd op de aanbevelingen vermeld in sectie 2-
De beker moet worden geproduceerd uit geelmessing C 26800 (65% Cu, 35% Zn) met UTS 322MPa,S 98MPa.y Gebruik vergelijking (5) met Dp = 50 mm;men kan de trekkracht berekenen om de beker te produceren als F = 36,4 KN.Op dezelfde manier blijkt uit vergelijking (6) Fh = 14 KN.De totale trekkracht (Fd) die moet worden toegepast door de DDM is dus gelijk aan de som van F en Fh, dat wil zeggen Fd = 50,4 KN.Voor ontwerpdoeleinden van DDM-elementen;de Fd wordt vermenigvuldigd met een belastingsfactor gelijk aan 1,6.
In deze sectie wordt het ontwerp gepresenteerd van geselecteerde hoofdelementen van de dieptrekmachine (DDM).Figuur (4) toont een doorsnede van de DDM, de elementen ervan en de bijbehorende legenda.Figuur (5) is de foto ervan.
Zodra de bekerspecificaties zijn bepaald zoals eerder uitgelegd, kan men de bekerspecificaties bepalen specificaties van de matrijs en de stempel die worden gebruikt om die beker te produceren.
De stempel moet namelijk een buitendiameter hebben die gelijk is aan de binnendiameter van de cup, dat wil zeggen 50 mm. Het moet ook hoog genoeg zijn om de vereiste diepte (20 mm) van de cup te verkrijgen.Daarom was de klap ontworpen voor een buitendiameter van 50 mm, een ponsradius (pR) van 3,2 mm en een hoogte van 80 mm.
Matrijs en stempel zijn de passende delen in dit proces;daarom zal de interne diameter van de matrijs zijn hetzelfde als de buitendiameter van de stempel plus de compensatie van de speling daartussen.Figuur (6) illustreert de afmetingen van de matrijs.
De bovenste steunplaat wordt, zoals de naam al aangeeft, gebruikt om de DDM te ondersteunen door de hydrauliek vast te houden cilinder van de machine.Daarom moet het ontwerp van deze plaat gebaseerd zijn op de maximale kracht geleverd door de hydraulische unit, wat gelijk is aan 1,6 Fd = 80 KN.Figuur (7) toont de afmetingen hiervan plaat, terwijl figuur (8) het vrije lichaamsdiagram van de plaat is.Zoals weergegeven in figuur (8), is het belaste deel van deze plaat kan vanaf beide uiteinden worden benaderd als een vaste steun met een centrale belasting die wordt uitgeoefend door dehydraulische eenheid.
De reacties bij A en C zijn hetzelfde en gelijk aan 40 KN, en de momenten bij A, B en C zijn gelijk aan MA = respectievelijk 2090 Nm, MB = 2200 Nm en MC = 2090 Nm [4].Sectie B (de middenoverspanning) is de kritische sectie.Onder deze belasting is de maximale normaalspanning in dit gedeelte gelijk aan 27,7 MPa.Het bord is gemaakt van warmgewalst staal met Sy = 170 MPa, vandaar de veiligheidsfactor tegen meegeven van de bovenste plaat is gelijk aan 6.
Nederlands
Pусский
