Metal damgalama proseslerinde sürtünme ve yağlamanın etkileri
Sac metal damgalama işlemi sırasında sac her zaman aletle temas halindedir. Bu temas statik değil dinamiktir çünkü metal plaka alet yüzeyi üzerinden akar, yani plaka ile alet arasında göreceli bir hareket vardır. Levha ve alet yüzeyleri, yardımsız görüş olmadan pürüzsüz görünse de, mikroskop altında karmaşık şekilleri ortaya çıkarırlar.
Sac ve alet yüzeyleri, Şekil 1 ve 2'de gösterildiği gibi, değişen yükseklik, derinlik ve aralıklarla bir dizi tepe ve vadiden oluşan pürüzlülük dağılımlarına sahiptir. Sac metalin pürüzlülük dağılımı, malzemenin türüne, kalitesine ve kalitesine bağlı olarak değişecektir. takımların pürüzlülük dağılımı ise malzemenin türüne ve nasıl işlendiğine bağlı olarak değişecektir.
Sac ve takım yüzeylerindeki bu düzensizlikler nedeniyle bağıl harekete karşı direnç vardır. Basitçe söylemek gerekirse, göreceli harekete karşı olan bu dirence "sürtünme" adı verilir, bu nedenle metal plakalara yağlayıcılar uygulanarak dirençleri azaltılır ve dolayısıyla sürtünme azalır. Sürtünme kuvveti ile iki hareketli nesnenin temas kuvveti arasındaki oran, değeri tribolojik sistemin kendisine ve levhanın sıcaklığı, damgalama hızı gibi şekillendirme sürecine bağlı olan sürtünme katsayısı "μ" ile temsil edilir. , temas basıncı ve tabakanın gerilimi.
Sürtünmenin nereden geldiğini ve damgalamadan önce neden levhaya yağlayıcı uygulamamız gerektiğini anlıyoruz. Şimdi şekillendirme işlemi sırasında yağlama miktarının panelin kalitesini nasıl etkilediğine odaklanacağız. Aşağıdaki resimlerden yağlama etkisini daha iyi anlayabilirsiniz.
Aşağıdaki resimde gösterilen tüm paneller, TriboForm ile oluşturulan bir sürtünme modeli kullanılarak AutoForm'da simüle edilmiştir. Sürtünme modeli kullanılmadığında simülasyonların sabit bir sürtünme katsayısı "μ" ile çalıştırıldığını unutmayın. Sürtünme modelini kullanırken kullanıcı, paneli simüle ederken yağlama miktarını değiştirebilir; Panelin sürtünmeye ne kadar duyarlı olduğuna bağlı olarak yağlama miktarının panelin kalitesi üzerinde farklı etkileri olacaktır.
Yağlama miktarı ne kadar yüksek olursa, harekete karşı direnç de o kadar düşük olur, yani malzeme alet yüzeyinde kontrolsüz bir şekilde serbestçe hareket ederek kırışıklıklar oluşturur. Bunun tersine, levhaya uygulanan yağlama miktarı çok az olduğunda harekete karşı direnç çok yüksektir. Bu yüksek direnç, metal levhayı gereken miktarın ötesinde esnemeye zorlayarak, Şekil 4'te gösterildiği gibi aşırı incelmeye ve bazı durumlarda aşırı çatlamaya neden olur.
Bu nedenle panelleri çekerken doğru miktarda yağlamanın kullanılması ve gerekli olan optimum yağlama miktarının bulunması kritik hale gelir. Şekil 5, yağlayıcı doğru kullanıldığında kırışık ve çatlak olmayan bir tabakayı göstermektedir.
Diğer tüm üretim süreçlerinde olduğu gibi, levhaya yağlayıcı uygulamak da gürültü gibi bazı tutarsızlıklar yaratabilir. Bu, eğer kullanıcı panel üzerinde 1g/m2 yağlayıcı kullanmaya karar verirse ve böylece hatasız paneller üretirse, robotun panele her seferinde tam olarak aynı miktarda yağlayıcıyı püskürtme olasılığı nedir? Örneğin, ekipmanın doğruluğu %85 ise yağlayıcının sapması 0.85 - 1.15g/㎡ olacaktır, bu da panelin sürtünmeye karşı çok hassas olması durumunda bazı sorunlara neden olabilir. Bu nedenle, yağlama miktarı için güvenli bir aralık bulmak ve ekipmanın verilen aralıkta yağlayıcı püskürtmesini sağlamak çok önemlidir.
Panelde çok sayıda yüzey kusuru oluşturmayan ve aynı zamanda yüksek seyreltme değerleri göstermeyen "optimum miktarda" yağlayıcının bulunması, AutoForm ile TriboForm eklentisinin kullanılması gibi doğru simülasyon araçlarına bağlıdır.
AHSS kalıplama tribolojik sistemlerini değerlendirirken dikkate alınması gereken üç temel nokta vardır: 1) Sürtünmenin ve tribolojinin geri esneme üzerindeki etkisi; 2) AHSS kalıplama daha yüksek sıcaklıklar üretir ve bu da yine sürtünme davranışını etkiler; 3) AHSS kalıplama Farklı takım malzemelerinin kullanılmasının şekillendirme ve simülasyondaki sürtünme davranışı üzerinde yeni etkileri vardır. Yukarıdaki üç olgu, yalnızca gelişmiş sürtünme modelleri kullanılarak gerçekleştirilebilecek simülasyonların oluşturulmasında dikkate alınmalıdır.
Elbette AHSS, örneğin otomotiv parçalarının şekillendirilmesi sırasında daha fazla geri esnemeye sahiptir. Geri esneme, sac şekillendirme simülasyonunda belirlenen sürtünme davranışından ciddi şekilde etkilenebilir. Bu nedenle damgalama simülasyonlarında sürtünme davranışını geliştirmelisiniz. Bu da daha iyi ribaund tahminleri sağlar. Sürtünme, parçadaki baskı miktarını belirler ve buna bağlı olarak geri esneme davranışı etkilenir. Ayrıca, AHSS oluşturulurken takım ile levha arasında genellikle daha yüksek temas basınçlarının gözlemlendiğinin dikkate alınması önemlidir; bu nedenle sürtünme bu kadar önemli hale gelir ve sürtünme malzemede sıcaklık artışına neden olur ve bu da malzeme üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Düşük karbonlu çelik için bu büyüklük sırası oluşmayacaktır. Bu nedenle, sıcaklık değişikliklerinin ve bunların sürtünme davranışı üzerindeki etkilerinin doğru bir şekilde tanımlanması, AHSS'nin oluşumunu simüle etmek için kritik öneme sahiptir.
Ek olarak, AHSS oluşturan malzemeler, genellikle orta mukavemetli çeliklerde kullanılmayan takım çeliklerinin kullanılmasını gerektirir. Artık dökme demirden yapılmış aletleri düşünmek yerine, belirli bir karbon ve krom içeriğinden yapılmış daha sert bir aletin tribolojik etkilerini dikkate almak zorundayız. Bu kalıp malzemesinin aynı zamanda tribolojik özelliklere de etkisi vardır. Bu nedenle kullanıcının simülasyon kurulumu sırasında yağlayıcı seçiminin yanı sıra bunu da dikkate alması gerekir. İyi bir sürtünme modeli, sürtünme modelini oluştururken tüm bu karşılıklı ilişkileri dikkate almalıdır.
Şekillendirme simülasyonunuzda gelişmiş bir sürtünme modeliniz varsa, sac metal şekillendirme simülasyonunuza gerçekçi bir triboloji sistemi eklemeniz gerekir. Daha sonra kullandığınız sürtünme modeline bağlı olarak çatlama, buruşma, incelme ve geri esnemeye ilişkin daha doğru tahminler elde edeceksiniz.
