Վերադառնալով օդային ձևավորման և մամլիչ արգելակի ծռման հիմունքներին

Հարց. Ես դժվարանում եմ հասկանալ, թե ինչպես է տպագրության մեջ ծռման շառավիղը (ինչպես նշեցի) կապված գործիքի ընտրության հետ: Օրինակ, մենք ներկայումս խնդիրներ ունենք 0.5 դյույմանոց A36 պողպատից պատրաստված որոշ մասերի հետ: Այս մասերի համար մենք օգտագործում ենք 0.5 դյույմանոց տրամագծով դակիչներ: Շառավիղը և 4 դյույմ տրամագիծը: Այժմ, եթե ես օգտագործեմ 20% կանոնը և բազմապատկեմ 4 դյույմով, երբ ես մեծացնում եմ դրոշմի բացվածքը 15%-ով (պողպատի համար), ես ստանում եմ 0.6 դյույմ: Բայց ինչպե՞ս է օպերատորը իմանում, որ պետք է օգտագործի 0.5 դյույմանոց շառավիղով դակիչ, երբ տպագրությունը պահանջում է 0.6 դյույմանոց ծռման շառավիղ:
Ա. Դուք նշեցիք թիթեղյա արդյունաբերության առջև ծառացած ամենամեծ մարտահրավերներից մեկը: Սա սխալ պատկերացում է, որի հետ պետք է պայքարեն և՛ ինժեներները, և՛ արտադրամասերը: Սա շտկելու համար մենք կսկսենք հիմնական պատճառից, երկու ձևավորման մեթոդներից և դրանց միջև եղած տարբերությունները չհասկանալուց:
1920-ական թվականներին ծռող մեքենաների ի հայտ գալուց մինչև մեր օրերը, օպերատորները ձուլել են ներքևի ծռումներով կամ հղկումներով մասեր։ Չնայած ներքևի ծռումը վերջին 20-30 տարիների ընթացքում դուրս է եկել նորաձևությունից, ծռման մեթոդները դեռևս թափանցում են մեր մտածողության մեջ, երբ մենք ծռում ենք թիթեղը։
Ճշգրիտ հղկման գործիքները շուկա մտան 1970-ականների վերջին և փոխեցին իրենց մոդելը: Այսպիսով, եկեք նայենք, թե ինչպես են ճշգրիտ գործիքները տարբերվում հարթեցնող գործիքներից, ինչպես է ճշգրիտ գործիքներին անցումը փոխել արդյունաբերությունը, և ինչպես է այս ամենը կապված ձեր հարցի հետ:
1920-ական թվականներին ձուլումը սկավառակային արգելակների ծալքերից անցավ V-աձև մաղերի՝ համապատասխան դակիչներով։ 90 աստիճանի մաղով կօգտագործվի 90 աստիճանի դակիչ։ Ծալքից ձևավորմանը անցումը մեծ առաջընթաց էր թիթեղյա մետաղի համար։ Այն ավելի արագ է, մասամբ այն պատճառով, որ նոր մշակված թիթեղային արգելակը էլեկտրականորեն է գործարկվում՝ այլևս ձեռքով ծռում չկա յուրաքանչյուր ծռում։ Բացի այդ, թիթեղային արգելակը կարող է ծռվել ներքևից, ինչը բարելավում է ճշգրտությունը։ Հետին չափիչներից բացի, ճշգրտության բարձրացումը կարելի է վերագրել այն փաստին, որ դակիչը իր շառավիղը սեղմում է նյութի ներքին ծռման շառավղի վրա։ Սա ձեռք է բերվում գործիքի ծայրը հաստությունից փոքր նյութի հաստության վրա կիրառելով։ Մենք բոլորս գիտենք, որ եթե կարողանանք հասնել ներքին ծռման շառավղի հաստատուն արժեքի, կարող ենք հաշվարկել ծռման հանման, ծռման թույլտվության, արտաքին նվազեցման և K գործակցի ճիշտ արժեքները՝ անկախ նրանից, թե ինչ տեսակի ծռում ենք անում։
Շատ հաճախ մասերն ունեն շատ սուր ներքին ծռման շառավիղներ։ Արտադրողները, դիզայներներն ու արհեստավորները գիտեին, որ մասը կդիմանա, քանի որ թվում էր, թե ամեն ինչ վերակառուցվել է, և իրականում այդպես էլ էր, գոնե այսօրվա համեմատ։
Ամեն ինչ լավ է, մինչև որ ավելի լավ բան չի ի հայտ գալիս։ Հաջորդ քայլը առաջ գնաց 1970-ականների վերջին՝ ճշգրիտ հողային գործիքների, համակարգչային թվային կառավարիչների և առաջադեմ հիդրավլիկ կառավարման համակարգերի ներդրմամբ։ Այժմ դուք ունեք լիակատար վերահսկողություն մամլիչ արգելակի և դրա համակարգերի նկատմամբ։ Սակայն շրջադարձային կետը ճշգրիտ հողային գործիքն է, որը փոխում է ամեն ինչ։ Որակյալ մասերի արտադրության բոլոր կանոնները փոխվել են։
Ձևավորման պատմությունը լի է թռիչքներով ու սահմաններով: Մեկ թռիչքով մենք թիթեղյա արգելակների համար անհամապատասխան ճկուն շառավղերից անցանք դրոշմման, գրունտային ծածկույթի և դրոշմման միջոցով ստեղծված միատարր ճկուն շառավղերի: (Նշում. Ստեղծումը նույնը չէ, ինչ ձուլումը. տե՛ս սյունակների արխիվը՝ լրացուցիչ տեղեկությունների համար: Այնուամենայնիվ, այս սյունակում ես «ներքևի ծռում» տերմինն օգտագործում եմ ինչպես ձևավորման, այնպես էլ ձուլման մեթոդներին անդրադառնալու համար):
Այս մեթոդները պահանջում են զգալի տոննաժ՝ մասերը ձևավորելու համար: Իհարկե, շատ առումներով սա վատ լուր է մամլիչի, գործիքի կամ մասի համար: Այնուամենայնիվ, դրանք մնացին մետաղի ծռման ամենատարածված մեթոդը գրեթե 60 տարի, մինչև արդյունաբերությունը հաջորդ քայլը կատարեց դեպի օդային ձևավորում:
Այսպիսով, ի՞նչ է օդագոյացումը (կամ օդի ծռումը): Ինչպե՞ս է այն գործում ներքևի ծռման համեմատ: Այս ցատկը կրկին փոխում է շառավիղների ստեղծման եղանակը: Այժմ, ծռման ներքին շառավիղը ծակելու փոխարեն, օդը ձևավորում է «լողացող» ներքին շառավիղ՝ որպես մատրիցայի բացվածքի կամ մատրիցայի թևերի միջև հեռավորության տոկոս (տե՛ս նկար 1):
Նկար 1. Օդային ծռման դեպքում ծռման ներքին շառավիղը որոշվում է մատրիցայի լայնությամբ, այլ ոչ թե դակիչի ծայրով: Շառավիղը «լողում է» ձևի լայնության մեջ: Բացի այդ, ներթափանցման խորությունը (և ոչ թե մատրիցայի անկյունը) որոշում է աշխատանքային մասի ծռման անկյունը:
Մեր հղման նյութը ցածր համաձուլվածքով ածխածնային պողպատ է՝ 60,000 psi ձգման ամրությամբ և անցքի մոտավորապես 16%-ը կազմող օդագոյացման շառավղով: Տոկոսը տատանվում է՝ կախված նյութի տեսակից, հոսունությունից, վիճակից և այլ բնութագրերից: Թիթեղի տարբերությունների պատճառով կանխատեսված տոկոսները երբեք կատարյալ չեն լինի: Այնուամենայնիվ, դրանք բավականին ճշգրիտ են:
Փափուկ ալյումինե օդը կազմում է մատրիցայի բացվածքի 13%-ից մինչև 15%-ի շառավիղը: Տաք գլանված թթու դրած և յուղված նյութը ունի մատրիցայի բացվածքի 14%-ից մինչև 16%-ի օդագոյացման շառավիղ: Սառը գլանված պողպատը (մեր հիմնական ձգման ամրությունը 60,000 psi է) ձևավորվում է օդով մատրիցայի բացվածքի 15%-ից մինչև 17%-ի շառավիղով: 304 չժանգոտվող պողպատի օդագոյացման շառավիղը մատրիցայի անցքի 20%-ից մինչև 22%-ն է: Կրկին, այս տոկոսները ունեն արժեքների միջակայք՝ նյութերի տարբերություններից ելնելով: Մեկ այլ նյութի տոկոսը որոշելու համար կարող եք համեմատել դրա ձգման ամրությունը մեր հղման նյութի 60 KSI ձգման ամրության հետ: Օրինակ, եթե ձեր նյութն ունի 120-KSI ձգման ամրություն, տոկոսը պետք է լինի 31%-ից մինչև 33%:
Ենթադրենք, որ մեր ածխածնային պողպատն ունի 60,000 psi ձգման ամրություն, 0.062 դյույմ հաստություն և այսպես կոչված 0.062 դյույմ ներքին ծռման շառավիղ։ Ծռեք այն 0.472 կաղապարի V-աձև անցքի վրայով, և արդյունքում ստացված բանաձևը կունենա հետևյալ տեսքը՝
Այսպիսով, ձեր ներքին ծռման շառավիղը կլինի 0.075 դյույմ, որը կարող եք օգտագործել ծռման նպաստները, K գործակիցները, հետ քաշումը և ծռման հանումը որոշակի ճշգրտությամբ հաշվարկելու համար, այսինքն՝ եթե ձեր մամլիչ-արգելակի օպերատորը օգտագործում է ճիշտ գործիքները և նախագծում է մասերը օպերատորների կողմից օգտագործվող գործիքների հիման վրա։
Օրինակում օպերատորը օգտագործում է 0.472 դյույմ։ Դրոշմանիշի բացում։ Օպերատորը մոտեցավ գրասենյակ և ասաց. «Հյուստոն, մենք խնդիր ունենք։ Դա 0.075 է»։ Հարվածի շառավիղ։ Թվում է, թե մենք իսկապես խնդիր ունենք. որտե՞ղ գնանք դրանցից մեկը ստանալու համար։ Ամենամոտ հեռավորությունը, որը կարող ենք ստանալ, 0.078 է։ «կամ 0.062 դյույմ։ 0.078 դյույմ։ Ծակոցի շառավիղը չափազանց մեծ է, 0.062 դյույմ։ Ծակոցի շառավիղը չափազանց փոքր է»։
Բայց սա սխալ ընտրություն է։ Ինչո՞ւ։ Ծակիչի շառավիղը ներքին ծռման շառավիղ չի ստեղծում։ Հիշե՛ք, մենք չենք խոսում ներքևի ճկման մասին, այո՛, հարվածիչի ծայրը որոշիչ գործոն է։ Մենք խոսում ենք օդի առաջացման մասին։ Մատրիցի լայնությունը ստեղծում է շառավիղ. ծակիչը պարզապես մղող տարր է։ Նաև նկատի ունեցեք, որ կաղապարի անկյունը չի ազդում ծռման ներքին շառավղի վրա։ Կարող եք օգտագործել սուր, V-աձև կամ ալիքային մատրիցներ. եթե երեքն էլ ունեն նույն կաղապարի լայնությունը, կստանաք նույն ներքին ծռման շառավիղը։
Ծակման շառավիղը ազդում է արդյունքի վրա, բայց այն որոշիչ գործոն չէ ծռման շառավղի համար։ Այժմ, եթե դուք ձևավորում եք ծակման շառավիղ, որը մեծ է լողացող շառավղից, դետալը կստանա ավելի մեծ շառավիղ։ Սա փոխում է ծռման թույլատրելիությունը, կծկումը, K գործակիցը և ծռման նվազեցումը։ Դե, սա լավագույն տարբերակը չէ, այնպես չէ՞։ Դուք հասկանում եք՝ սա լավագույն տարբերակը չէ։
Ի՞նչ կլինի, եթե օգտագործենք 0.062 դյույմ։ Հարվածի շառավիղ։ Այս հարվածը լավ կլինի։ Ինչո՞ւ։ Որովհետև, գոնե պատրաստի գործիքներ օգտագործելիս, այն հնարավորինս մոտ է բնական «լողացող» ներքին ծռման շառավղին։ Այս կիրառման մեջ այս դակիչի օգտագործումը պետք է ապահովի հետևողական և կայուն ծռում։
Իդեալում, դուք պետք է ընտրեք այնպիսի դակիչի շառավիղ, որը մոտենում է, բայց չի գերազանցում լողացող մասի շառավիղը: Որքան փոքր է դակիչի շառավիղը լողացող ծռման շառավղի համեմատ, այնքան ավելի անկայուն և կանխատեսելի կլինի ծռումը, հատկապես, եթե շատ եք ծռում: Չափազանց նեղ դակիչները կճմրթեն նյութը և կստեղծեն սուր ծռումներ՝ ավելի քիչ հետևողականությամբ և կրկնելիությամբ:
Շատերն ինձ հարցնում են, թե ինչու է միայն նյութի հաստությունը կարևոր կաղապարի անցքի ընտրության ժամանակ: Օդագոյացման շառավիղը կանխատեսելու համար օգտագործվող տոկոսները ենթադրում են, որ օգտագործվող կաղապարն ունի նյութի հաստությանը համապատասխանող կաղապարի բացվածք: Այսինքն՝ մատրիցային անցքը չի լինի ցանկալիից մեծ կամ փոքր:
Չնայած դուք կարող եք փոքրացնել կամ մեծացնել կաղապարի չափը, շառավիղները հակված են դեֆորմացիայի, փոխելով ծռման ֆունկցիայի արժեքներից շատերը: Նմանատիպ ազդեցություն կարող եք տեսնել նաև սխալ հարվածի շառավիղ օգտագործելու դեպքում: Այսպիսով, լավ մեկնարկային կետ է նյութի հաստության ութապատիկ մեծության մատրիցային բացվածք ընտրելու կանոնը:
Լավագույն դեպքում ինժեներները կգան արհեստանոց և կխոսեն մամլիչի օպերատորի հետ։ Համոզվեք, որ բոլորը գիտեն ձուլման մեթոդների միջև եղած տարբերությունը։ Պարզեք, թե ինչ մեթոդներ և նյութեր են նրանք օգտագործում։ Ստացեք նրանց ունեցած բոլոր դակիչների և դրոշմիչների ցանկը, ապա նախագծեք մասը՝ հիմնվելով այդ տեղեկատվության վրա։ Այնուհետև, փաստաթղթերում գրեք մասի ճիշտ մշակման համար անհրաժեշտ դակիչներն ու դրոշմիչները։ Իհարկե, կարող եք ունենալ մեղմացուցիչ հանգամանքներ, երբ ստիպված լինեք կարգավորել ձեր գործիքները, բայց սա պետք է լինի բացառություն, այլ ոչ թե կանոն։
Օպերատորներ, գիտեմ, որ դուք բոլորդ էլ հավակնոտ եք, ես ինքս նրանցից մեկն էի։ Բայց անցել են այն օրերը, երբ կարող էիր ընտրել քո նախընտրած գործիքների հավաքածուն։ Սակայն, երբ քեզ ասում են, թե որ գործիքն օգտագործել մասերի նախագծման համար, դա չի արտացոլում քո հմտությունների մակարդակը։ Դա պարզապես կյանքի փաստ է։ Մենք հիմա օդից ենք պատրաստված և այլևս ծույլ չենք։ Կանոնները փոխվել են։
FABRICATOR-ը Հյուսիսային Ամերիկայի առաջատար մետաղաձուլման և մետաղամշակման ամսագիրն է: Ամսագիրը հրապարակում է նորություններ, տեխնիկական հոդվածներ և դեպքերի պատմություններ, որոնք թույլ են տալիս արտադրողներին ավելի արդյունավետ կատարել իրենց աշխատանքը: FABRICATOR-ը ծառայում է ոլորտին 1970 թվականից ի վեր:
The FABRICATOR-ին լիարժեք թվային մուտքն այժմ հասանելի է, ինչը ձեզ հեշտացնում է արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսների հասանելիությունը։
Tubing ամսագրի լրիվ թվային հասանելիությունն այժմ հասանելի է, ինչը ձեզ հեշտացնում է արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսների հասանելիությունը։
The Fabricator en Español կայքին լիարժեք թվային մուտքն այժմ հասանելի է, ինչը հեշտացնում է արժեքավոր արդյունաբերական ռեսուրսների հասանելիությունը։
Մայրոն Էլկինսը միանում է The Maker փոդքասթին՝ պատմելու իր փոքրիկ քաղաքից գործարանային եռակցող դառնալու ճանապարհի մասին…