حدس زدن را متوقف کنید: پایه علمی بای پس بریدگی های مهر زنی

چرا علم ناچ دور زدن نحوه طراحی مهر زنی توسط مهندسان را تغییر می دهد؟

وقتی جستجو می کنیداطلاعات در مورد طراحی بریدگی بای پس، منابع زیادی پیدا خواهید کرد که توضیح می دهند این ویژگی ها چه کار می کنند. چیزی که نمی یابید توضیح واضحی استچراآنها به روشی که در سطح فیزیک انجام می دهند کار می کنند. این شکاف بین عملکرد و علم دقیقاً همان جایی است که خطاهای ابزارسازی پرهزینه پنهان می شوند. این مقاله با اتصال هندسه بریدگی بای پس به طور مستقیم به مکانیک تغییر شکل و علم شکست، این شکاف را پر می‌کند و به مهندسین ابزار اولین-پایه اصولی را می‌دهد که برای طراحی با اطمینان نیاز دارند.

بریدگی های بای پس در قالب های پیشرونده چیست؟

پس مهر زدن در زمینه ابزارسازی مترقی چیست؟ این فرآیندی با سرعت-بالا است که در آن یک نوار فلزی از طریق چندین ایستگاه قالب پیشروی می‌کند و با هر بار فشار دادن فشار، برش، شکل‌دهی و جداسازی متوالی انجام می‌شود. بریدگی های بای پس، که گاهی اوقات بریدگی های زمینی یا بریدگی های فرانسوی نامیده می شوند، ویژگی های برجسته ای هستند که در یک یا هر دو لبه نوار حامل در ایستگاه های اولیه قالب پیشرونده بریده شده اند. هدف آنها ساده است: آنها اجازه جداسازی مواد کنترل شده را می دهند و توقف های محکمی را ایجاد می کنند که پیشرفت دقیق نوار را در هر ایستگاه پایین دستی تضمین می کند.

هدف از بریدگی های بای پس در قالب های مهر زنی فراتر از کنترل ساده تغذیه است. این بریدگی ها لبه را از سیم پیچ های شکاف جدا می کنند.جلوگیری از تغذیه بیش از حد که می تواند باعث آسیب شدید قالب شودو ارجاعات ثبت را ایجاد کنید که قطعات را به درستی در تمام ایستگاه های کاری قرار دهند. هر دو بریدگی بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی ورق فلزی این نقش های کنترلی ثبت و تغذیه{1}}را انجام می دهند، اگرچه هندسه و مکانیک برشی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.

چرا یک رویکرد علمی برای مهندسان ابزار اهمیت دارد؟

اگر می‌پرسید چه چیزهایی در اساسی‌ترین سطح وجود دارد، آنها ابزارهای دقیقی هستند که از تغییر شکل و شکست پلاستیک کنترل‌شده برای شکل دادن به فلز استفاده می‌کنند. اگر فیزیک کاربردی نباشد مهر زنی فلز چیست؟ هر فرود پانچ، هر صفحه برشی، هر شکافی که در یک نوار منتشر می شود از قوانین مکانیکی قابل پیش بینی پیروی می کند. با این حال، اکثر مهندسان با استفاده از قوانین کلی موروثی، مانند دستورالعمل رایج فاصله 10 درصدی، بدون درک علم تغییر شکل پشت آن اعداد، بریدگی‌های دور زدن را طراحی می‌کنند.

این رویکرد تا زمانی که این کار را انجام ندهد کار می کند. فولادهای پیشرفته-استحکام بالا، گیج‌های نازک‌تر، و تلورانس‌های محکم‌تر، همه فشار کوب‌ها فراتر از مرزهایی که دستورالعمل‌های عمومی معتبر باقی می‌مانند. مهندسان برای انطباق باید مکانیک های اساسی را درک کنند.

درک فیزیک تغییر شکل فلز در بریدگی های بای پس، مهندسان را قادر می سازد تا پارامترهای بهینه را برای هر ماده ای به جای اتکا به آزمون و خطا محاسبه کنند. این پایه علمی طراحی بریدگی را از حدس و گمان به مهندسی قابل پیش بینی تبدیل می کند.

ناحیه برشی که در حین برش شکافی ایجاد می‌شود، مسیر شکست که کیفیت لبه را تعیین می‌کند، و نیروهای اصطکاک حاکم بر تغذیه نوار، همگی توسط اصول قابل اندازه‌گیری کنترل می‌شوند. بخش‌هایی که در ادامه می‌آیند، این اصول را زیر پا می‌گذارند و از آنچه در سطح ریزساختاری هنگام فرود پانچ به داخل نوار اتفاق می‌افتد، شروع می‌شود.

تئوری صفحه برشی و تغییر شکل فلز در بریدگی های بای پس

هر بریدگی بای پس به همین صورت شروع می شود: یک پانچ به یک نوار از ورق فلزی فرو می رود و در عرض میلی ثانیه، ماده از مقاومت الاستیک به جریان پلاستیک به شکستگی کامل تبدیل می شود. درک این توالی در سطح تحلیل استرس، چیزی است که طراحی بریدگی محاسبه شده را از قانون امیدوارکننده- زیر جدا می‌کند. درفرآیند تولید مهر زنی، این رویداد برشی صدها یا هزاران بار در دقیقه تکرار می شود و حتی انحرافات کوچک در رفتار تغییر شکل را به مشکلات کیفیت قابل اندازه گیری تبدیل می کند.

تشکیل صفحه برشی در حین برش شکافی

تصور کنید که لبه پانچ با سطح نوار تماس دارد. در آن لحظه، تنش فشاری مستقیماً در زیر پانچ ایجاد می شود در حالی که تنش کششی در طرف مقابل ورق ایجاد می شود. همانطور که پانچ بیشتر نفوذ می کند، نوار باریکی از تنش برشی شدید بین لبه پانچ و لبه قالب مربوطه تشکیل می شود. این نوار صفحه برشی است.

صفحه برشی به صورت عمودی تشکیل نمی شود. در زاویه ای که توسط دو عامل اصلی تعیین می شود توسعه می یابد: شکل پذیری ماده و فاصله بین پانچ و قالب. مواد انعطاف پذیر بیشتر اجازه می دهد تا جریان پلاستیک بیشتر قبل از شروع شکستگی، که زاویه صفحه برشی را تغییر می دهد و عمق ناحیه تغییر شکل یافته را افزایش می دهد. فاصله‌های تنگ‌تر، نوار برشی را به ناحیه باریک‌تر محدود می‌کند، تنش را متمرکز می‌کند و باعث شروع زودتر ترک می‌شود.

در طول عملیات مهر زنی پانچ در ایستگاه های بریدگی بای پس، این صفحه برشی همه چیز را در پایین دست کنترل می کند. زاویه و یکنواختی آن تعیین می‌کند که آیا لبه بریدگی حاصل تمیز یا ناهموار باشد، آیا نوار آزادانه تغذیه می‌شود یا متصل می‌شود، و اینکه آیا فرآیند قالب قطعات ثابتی را در طول یک دوره تولید کامل تولید می‌کند. تنش برشی در این نوار باید بیشتر از ماده باشدمقاومت برشی نهاییبرای اینکه جدایی رخ دهد، و مسیر آن جدایی هندسه بریدگی نهایی را مشخص می کند.

مناطق تغییر شکل پلاستیک در اطراف شکاف

همانطور که پانچ از ضخامت نوار عبور می کند، برش یکباره اتفاق نمی افتد. در عوض، سه ناحیه تغییر شکل متمایز به صورت متوالی تشکیل می‌شوند که هر کدام توسط پدیده‌های مکانیکی متفاوتی اداره می‌شوند. شما می توانید این مناطق را روی هر لبه برش خورده در مهر زنی ورق مشاهده کنید، و نسبت نسبی آنها به شما می گوید که آیا فاصله، وضعیت پانچ و ترکیب مواد شما با هم کار می کنند یا با یکدیگر می جنگند.

• ناحیه رولور (الاستیک-به-خم شدن پلاستیک):هنگامی که پانچ برای اولین بار با نوار تماس می گیرد، قبل از شروع هر برش واقعی، مواد خم می شوند و در اطراف لبه پانچ به سمت داخل کشیده می شوند. این تغییر شکل پلاستیکی یک لبه گرد در سطح بالای شکاف ایجاد می کند. عمق رولور با فاصله های بزرگتر و مواد انعطاف پذیر بیشتر افزایش می یابد. در فرآیند مهر زنی، واژگونی بیش از حد سیگنال می دهد که فاصله ممکن است خیلی زیاد باشد یا پانچ دچار سایش شده است.
• ناحیه برشی سوخته (برش تمیز):در زیر رول اور، یک نوار صاف و عمودی تشکیل می شود که در آن مواد به طور تمیز در امتداد رابط قالب پانچ- بریده می شوند. این ناحیه برش‌خورده نشان‌دهنده برش ایده‌آل است، جایی که فلز تحت جریان پلاستیک کنترل‌شده در نوار برشی باریک قرار می‌گیرد. لبه برشی ایده‌آل یک ناحیه براق به وضوح مشخص با انتقال یکنواخت به ناحیه شکست در زیر آن را نشان می‌دهد. یک بریدگی بای پس{4}}به خوبی طراحی شده این ناحیه را نسبت به ضخامت نوار به حداکثر می رساند.
• ناحیه شکستگی (تکثیر ترک):هنگامی که تنش برشی از ظرفیت مواد برای جریان پلاستیک فراتر رفت، ترک ها به طور همزمان از لبه پانچ و لبه قالب شروع شده و به سمت داخل منتشر می شوند. ناحیه شکستگی در مقایسه با سطح سوخته بالای آن، زبرتر و زاویه دارتر به نظر می رسد. هنگامی که ترخیص بهینه می شود، این ترک های مخالف به طور تمیز به هم می رسند. وقتی اینطور نیست، برش یا حفره‌های ثانویه ایجاد می‌شوند که باعث افزایش تنش می‌شوند که رفتار نوار را در ایستگاه‌های بعدی به خطر می‌اندازد.

نسبت این سه ناحیه با هر متغیر در فرآیند تولید مهر زنی تغییر می کند. مواد{1}}با استحکام بالاتر واژگونی کمتری تولید می‌کنند و ناحیه‌ای کوچک‌تر می‌سوزند زیرا زودتر می‌شکنند. سخت شدن کار در لبه برش خورده تا نیمی از ضخامت فلز از سطح برش کشیده می شود، شکل پذیری موضعی را کاهش می دهد و نحوه رفتار نوار را هنگام رسیدن به ایستگاه های شکل دهنده در پایین دست تغییر می دهد.

به طور خاص برای بریدگی های بای پس، امضای کیفیت در این سه منطقه به طور مستقیم بر ثبت نوار تأثیر می گذارد. انتقال ناهموار-به-شکستگی، یا برش ثانویه ناشی از فاصله‌های تنگ، ناهماهنگی ابعادی را در نمایه شکاف ایجاد می‌کند. این ناهماهنگی به تنوع خوراک تبدیل می‌شود و تنوع خوراک تبدیل به قسمت‌هایی می‌شود که به اشتباه ثبت می‌شوند. مکانیک شکست که کنترل تمیزی این مناطق را کنترل می کند، موضوع بخش بعدی است، جایی که هندسه شکاف و تراز مسیر ترک در مرکز قرار می گیرد.

مکانیک شکست حاکم بر هندسه شکاف و انتشار ترک

سه ناحیه تغییر شکل که در بالا توضیح داده شد به طور مستقل تشکیل نمی شوند. نسبت‌های نسبی و انتقال بین آنها توسط مکانیک شکست کنترل می‌شود، شاخه‌ای از علم مهندسی که پیش‌بینی می‌کند ترک‌ها چگونه و از کجا شروع می‌شوند، چگونه رشد می‌کنند و چه چیزی باعث می‌شود مسیری تمیز را در مقابل مسیری ناهموار دنبال کنند. برای هر قالب مهر زنی که برای برش بریدگی های بای پس استفاده می شود، مکانیک شکست تعیین می کند که آیا شما یک پروفیل بریدگی دقیق و قابل تکرار داشته باشید یا یک لبه پر از افزایش دهنده های تنش و پراکندگی ابعادی.

شروع و انتشار ترک در برش ناچ

این چیزی است که در لحظه بحرانی جداسازی در داخل نوار اتفاق می افتد: ترک ها به طور همزمان از دو مکان شروع می شوند. یکی از لبه برش پانچ شروع می شود و به سمت پایین و داخل پخش می شود. دیگری از لبه برش قالب شروع می شود و به سمت بالا و داخل انتشار می یابد. این دو جبهه ترک از طریق ضخامت مواد باقیمانده که بین ناحیه براق و پایین نوار قرار دارد به سمت یکدیگر مسابقه می دهند.

هنگامی که فاصله به درستی تنظیم شود، دو جبهه ترک در یک راستا قرار می گیرند و تمیز به هم می رسند. نتیجه یک ناحیه شکستگی صاف بدون حفره، بدون برش ثانویه و بدون آسیب لبه است. تحقیقات در مورد کیفیت لبه برشی در گریدهای AHSS تأیید می‌کند که شرایط ایده‌آل انتقال یکنواخت از ناحیه براق به ناحیه شکستگی صاف را نشان می‌دهد. در عملیات مهر زنی قالب که در آن بریدگی های بای پس باید هندسه ثابتی را در صدها هزار ضربه پرس حفظ کنند، این جلسه ترک تمیز برای ثبت نوار تکرارپذیر ضروری است.

هنگامی که فاصله بسیار کوچک است، جلوی ترک ها از یکدیگر دور می شوند. به جای ملاقات، آنها از کنار یکدیگر پخش می شوند و یک شبکه نازک از مواد برش نخورده باقی می گذارند که در برش ثانویه پاره می شود. این برش ثانویه، ترک‌های-ریز، لبه‌های ناهموار، و حفره‌هایی ایجاد می‌کند که به عنوان محل انتشار برای شکستگی‌های لبه در آینده عمل می‌کنند. هنگامی که فاصله بیش از حد بزرگ است، ترک ها همچنان از لبه های پانچ و قالب شروع می شوند، اما افزایش فاصله بین آنها باعث تغییر شکل پلاستیک بیش از حد قبل از برخورد جبهه ها می شود. این ماده به جای اینکه به طور تمیز شکسته شود خم می شود و غلت می خورد و باعث ایجاد چرخش سنگین و سوراخی نامنظم می شود.

چگونه هندسه شکافی رفتار شکستگی را کنترل می کند

شروع کرک در کل واسط پانچ{0}}دای به طور یکنواخت اتفاق نمی‌افتد. از نقاطی با حداکثر تمرکز تنش شروع می شود و هندسه بریدگی مستقیماً محل وقوع آن نقاط و شدت میدان تنش را کنترل می کند.

ویژگی های هندسی کلیدی بریدگی های بای پس منفی و مثبت را در قالب های مهر زنی شکل دهی ورق فلزی در نظر بگیرید: عرض شکاف، عمق بریدگی و شعاع گوشه داخلی. هر پارامتر بر ضریب شدت تنش محلی تأثیر می‌گذارد که مقدار میدان تنش را در نوک ترک تعیین می‌کند.

• عرض بریدگیدهانه صفحه برشی را تعیین می کند. بریدگی‌های پهن‌تر نیروی برشی را روی لبه برشی طولانی‌تر توزیع می‌کنند و تنش اوج را در واحد طول کاهش می‌دهند، اما به نیروی کل پانچ بیشتر نیاز دارند.
• عمق بریدگیمقدار ماده ای که از نوار حامل حذف می شود را کنترل می کند. بریدگی های عمیق تر بازوی لحظه ای موجود برای خم شدن در ریشه شکاف را افزایش می دهد، که اگر با ضخامت نوار مطابقت نداشته باشد، می تواند باعث تغییر شکل ناخواسته شود.
• شعاع گوشهجایی که علم شکستگی بحرانی می شود. گوشه های داخلی تیزتر استرس را به طور چشمگیری متمرکز می کنند، به دنبال رابطه کلاسیک که در آن با نزدیک شدن شعاع به صفر، شدت تنش افزایش می یابد. این غلظت در واقع به شروع شکستگی تمیز در محل مورد نظر کمک می کند و یک مسیر ترک تعریف شده را ارتقا می دهد. اما یک معاوضه وجود دارد: وضوح بیش از حد فشار زیادی را روی لبه مهر و موم متمرکز می کند که سایش زودرس، بریدگی و ترک{3} ریز خود ابزار تبدیل به حالت شکست محدود می شود.

برای کاربردهای مهر زنی با قالب دقیق، انتخاب شعاع گوشه به یک عمل متعادل کننده تبدیل می شود. شما می خواهید وضوح کافی برای شروع ترک تمیز را در نوار ایجاد کنید و در عین حال یکپارچگی لبه ابزار را به اندازه کافی حفظ کنید تا این هندسه در حجم تولید حفظ شود. مهرهای قالب مورد استفاده در ابزارسازی مترقی با حجم بالا باید این تعادل را در میلیون‌ها چرخه حفظ کنند، به همین دلیل است که بهینه‌سازی شعاع گوشه نیازمند درک رفتار شکست قطعه کار و محدودیت‌های خستگی مواد ابزار است.

مکانیک تشکیل سوهان در بریدگی های بای پس

Burr یک نقص تصادفی نیست. این یک پیامد مکانیکی مستقیم شکستگی ناقص است. هنگامی که ناحیه برشی نتواند ترک ها را به طور تمیز در ضخامت کامل نوار پخش کند، مواد باقی مانده از هم جدا نمی شوند. در عوض، به صورت پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، کشیده می‌شود و از لبه برش اسمی خارج می‌شود تا چیزی را که ما به عنوان سوراخ تشخیص می‌دهیم تشکیل دهد.

این مکانیسم به این صورت عمل می‌کند: اگر قسمت‌های ترک مقابل لبه پانچ و لبه قالب به‌دلیل تراز نامناسب، ابزار فرسوده یا شکل‌پذیری بیش از حد به هم نرسند، رباط نازکی از مواد باقی می‌ماند. همانطور که پانچ به ضربه خود ادامه می دهد، این رباط به جای قیچی کشیده و پاره می شود. نتیجه یک لبه برجسته از فلز تغییر شکل یافته پلاستیکی است که از خط برش مورد نظر امتداد می یابد.

در فولادهای نرم معمولی، ارتفاع سوراخ به طور مداوم با سایش ابزار و افزایش فاصله افزایش می‌یابد و آن را به یک شاخص قابل اعتماد برای برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری ابزار تبدیل می‌کند. مواد با مقاومت{1}}بالا متفاوت رفتار می کنند. گریدهای AHSS تمایل به شکستگی با واژگونی کمتر دارند و ارتفاع سوراخ نسبتاً ثابتی را حفظ می‌کنند زیرا شکل‌پذیری پایین‌تر آن‌ها تا چه حد می‌تواند مواد را قبل از شکستن به صورت پلاستیکی گسترش دهد، محدود می‌کند. این بدان معنی است که ارتفاع سوراخ به تنهایی یک شاخص کیفیت کافی برای برنامه های قالب زنی مدرن که مواد پیشرفته را پردازش می کنند نیست.

هنگامی که فاصله پانچ-به-بهینه سازی می شود، جلوی ترک از هر دو لبه برش در امتداد مسیرهای همگرا که در ضخامت نوار به هم می رسند منتشر می شوند. این تراز مسیرهای شکست، تنها مهم ترین متغیر حاکم بر جداسازی شکاف تمیز، به حداقل رساندن سوراخ ها، و هندسه لبه ثابت در طراحی شکاف بای پس است.

مفهوم عملی واضح است: انتخاب فاصله برای بریدگی های بای پس نمی تواند یک درصد ثابت باشد که به طور جهانی اعمال شود. این باید چقرمگی شکست، شکل‌پذیری و ویژگی‌های سخت کاری ماده خاص را در نظر بگیرد، که همگی نقطه شروع ترک‌ها و زاویه انتشار آنها را تغییر می‌دهند. این متغیرهای خاص{3}}ماده دقیقاً همان چیزی است که بخش بعدی به آن می‌پردازد.

ویژگی های مواد که پارامترهای طراحی Notch را دور می زند

هم ترازی مسیر شکست به خلاصی بستگی دارد، اما خلاصی به خودی خود یک متغیر مستقل نیست. این پاسخی به رفتار مادی است. دو نوار با ضخامت یکسان اما آلیاژهای متفاوت، هنگام پردازش از طریق پانچ بریدگی بای پس یکسان، علائم ناحیه برشی، پروفیل های سوراخ و دقت ثبت را کاملاً متفاوت ایجاد می کنند. دلیل آن این است که ویژگی‌های مواد تعیین می‌کند که فلز چگونه تغییر شکل می‌دهد، زمانی که می‌شکند و چقدر پس از جمع شدن پانچ به عقب برمی‌گردد. مهندسانی که با همه مواد یکسان برخورد می کنند، در نهایت به عیب یابی مشکلاتی می پردازند که از ابتدا در قالب طراحی شده بود.

چگونه جهت دانه و ناهمسانگردی بر عملکرد ناچ تأثیر می گذارد

ورق های نورد شده در هر جهت یکنواخت نیستند. فرآیند نورد، ساختار دانه کریستالی را طولانی می کند و ویژگی های جهت دار را ایجاد می کند که به نام ناهمسانگردی شناخته می شود. این برای عملکرد بریدگی بای پس اهمیت دارد زیرا جهت برش بریدگی نسبت به جهت دانه، نحوه توسعه ناحیه برشی و چگونگی انتشار تمیز شکستگی را تغییر می‌دهد.

برش بریدگی های بای پس عمود بر جهت دانه معمولاً ناحیه شکست تمیزتری با فرز کمتر ایجاد می کند، زیرا خمش و مقاومت در برابر شکست زمانی بهبود می یابد که عملیات به جای انجام موازی با آن از روی دانه عبور کند. بریدگی‌هایی که موازی با جهت غلتش بریده می‌شوند، با موادی مواجه می‌شوند که بیشتر مستعد ترک خوردن در امتداد مرزهای دانه‌ای از قبل موجود هستند، که می‌تواند سطح شکستگی نامنظم و پروفیل‌های بریدگی ناسازگار ایجاد کند.

در عملیات مهر زنی ورق فولادی، نوار سیم پیچ معمولاً از طریق قالب پیشرونده در جهت نورد تغذیه می شود. این به این معنی است که بریدگی های بای پس بریده شده در لبه های نوار عمود بر دانه قرار گرفته اند که به طور کلی مطلوب است. اما هنگامی که از سیم پیچ های شکاف استفاده می شود، یا زمانی که چیدمان نوار بریدگی ها را در زوایای مختلف نسبت به جریان دانه قرار می دهد، اثر ناهمسانگردی قابل توجه می شود. نسبت ناحیه برشی می تواند به سادگی با تغییر جهت برش نسبت به دانه، 10 تا 15 درصد در عمق صیقلی جابجا شود. برای قطعات مهر زنی فلزی که نیاز به تلورانس های ثبت نامی دقیق دارند، مشخص کردن جهت دانه در سفارش خرید کویل اختیاری نیست بلکه ضروری است.

متریال-ملاحظات طراحی Notch خاص

مبنای علمی برای پارامترهای بریدگی بای پس به طور قابل توجهی در مواد مهر زنی رایج تغییر می کند. شکل پذیری تعیین می کند که منطقه واژگونی تا چه حد عمیق گسترش می یابد. سرعت سخت شدن کار تعیین می کند که با فرسودگی ابزار با چه سرعتی نیروی پانچ افزایش می یابد. و چقرمگی شکست کنترل می کند که آیا مواد به طور تمیز جدا می شوند یا پاره می شوند. جدول زیر این تأثیرات را در بین مواردی که مهندسان مواد اغلب در کاربردهای ورق فلزی مهر شده با آن مواجه می‌شوند، مقایسه می‌کند.

چند چیز در اینجا برجسته است. فرآیند مهر زنی آلومینیوم به فاصله های وسیع تری نیاز دارد، نه به این دلیل که آلومینیوم سخت بریده می شود، بلکه به این دلیل که سختی کار کم آن به این معنی است که مواد به جای شکستگی در هنگام فاصله بسیار سفت، کشیده می شوند و به جای لبه تمیز، سوراخ های رشته ای ایجاد می کنند. فولاد ضد زنگ مشکل معکوس را نشان می دهد: میزان سختی کاری بالای آن به این معنی است که ناحیه برشی با نفوذ پانچ تقویت می شود و به نیروی قابل توجهی بیشتر و رویکرد خلاصی نیاز دارد که بسیاری از مهندسان با پیش فرض قانون 10٪ اشتباه می کنند.

برای فولاد مهر و موم شده در گریدهای{0} استحکام بالا، علم واضح است. تحقیقات روی فولادهای پیشرفته-استحکام بالا نشان می‌دهدمواد با نسبت تسلیم پایین-به-به استحکام کششی نیاز به پانچ بیشتر-برای-ترخیص قالب دارندتا اهرم مکانیکی مورد نیاز برای شکستن لجن را فراهم کند. این امر مستقیماً در طراحی بریدگی بای پس صدق می کند: همین مواد به فضای بیشتری برای جلوهای ترک نیاز دارند تا در زاویه طبیعی خود بدون ایجاد برش ثانویه منتشر شوند.

اثرات بازیابی فنری و الاستیک بر روی تحمل ناچ

در اینجا متغیری وجود دارد که بسیاری از مهندسان ابزارسازی در طراحی بریدگی بای پس نادیده می‌گیرند: پس از جمع شدن پانچ و پیشروی نوار، بریدگی دقیقاً به اندازه‌ای که بریده شده است باقی نمی‌ماند. بازیابی الاستیک که معمولاً به آن برگشت فنری گفته می شود، باعث می شود که با آزاد شدن کرنش الاستیک ذخیره شده از مواد اطراف، دهانه شکاف از نظر ابعاد تغییر کند.

مکانیسم ساده است. در طول برش بریدگی، مواد مجاور ناحیه برشی دچار تغییر شکل پلاستیکی می‌شوند، اما نوار اطراف کرنش الاستیک را حفظ می‌کند. هنگامی که پانچ خارج می شود، این کرنش الاستیک آزاد می شود و هندسه را تغییر می دهد. برای بریدگی های بای پس، اثر عملی این است که دهانه شکاف کمی باریک می شود زیرا مواد فشرده شده به صورت الاستیک در اطراف فنرهای برش خورده به حالت اولیه خود باز می گردند.

بزرگی این تغییر ابعادی به استحکام تسلیم و مدول الاستیک ماده بستگی دارد. فولادهای با استحکام بالاتر قبل از تسلیم انرژی الاستیک بیشتری ذخیره می‌کنند، بنابراین بیشتر به عقب برمی‌گردند. گریدهای AHSS می‌توانند به اندازه‌ای قابل توجه باشد که بر دقت ثبت نوار در ایستگاه‌های پایین دست تأثیر بگذارد، اگر در محاسبه عرض بریدگی در نظر گرفته نشود. یکمطالعه AISI تایید شدکه تغییر زاویه و انحراف ابعادی با قدرت تسلیم افزایش می‌یابد، به این معنی که تلورانس‌های بریدگی بای‌پس باید درجه-خاص و نه عمومی باشند.

برای قالب‌های پیشرونده پردازش ورق فلزی با استحکام بالا-، مفهوم طراحی این است که عرض بریدگی در پانچ باید نسبت به بعد ثبت نامی کمی بزرگتر باشد. بیش از حد، بازیابی الاستیک را جبران می کند، به طوری که هندسه بریدگی نهایی، پس از بازگشت فنری، با زمین تغذیه مورد نظر مطابقت دارد. دریافت درست این جبران نیاز به دانستن مدول الاستیک آلیاژ خاص، استحکام تسلیم و شرایط محدودیت در اطراف شکاف دارد، متغیرهایی که برای هر ماده در جدول بالا متفاوت است.

خواص مواد شرایط مرزی را برای هر جنبه ای از عملکرد بریدگی بای پس تعیین می کند. اما پارامتر دیگری وجود دارد که بین رفتار مواد و عملکرد بریدگی واسطه می‌شود: نسبت پانچ-به{2}}میزان فاصله. و به طور خاص برای بریدگی‌های بای‌پس، منطق فاصله‌گیری از قوانین استاندارد خالی کردن فاصله می‌گیرد، به گونه‌ای که حتی طراحان قالب باتجربه را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.

علم پاکسازی برای بریدگی های بای پس در مقابل خالی کردن استاندارد

توصیه استاندارد برای پاکسازی پانچ-تا-مرگ این استتقریباً 10٪ از ضخامت موجودی مواد در هر طرف. این عدد برای خالی کردن معمولی به خوبی کار می کند، جایی که هدف یک راب جدا شده تمیز و یک لبه قطعه با کیفیت است. اما بریدگی‌های بای‌پس هدفی اساساً متفاوت دارند و به‌کارگیری منطق فاصله خالی برای آن‌ها مشکلاتی را ایجاد می‌کند که به‌عنوان ناهماهنگی خوراک، اتصال، و سایش زودرس قالب نشان داده می‌شوند. درک چرایی این امر مستلزم این است که هر عملیات واقعاً چه چیزی از رویداد برشی می خواهد.

استاندارد خالی کردن خالی در مقابل بای پس فاصله شکاف

در بلانکینگ، هدف جداسازی کامل راب با پایان کنترل شده لبه در قسمت نگهدارنده است. پاکسازی به‌گونه‌ای بهینه‌سازی شده است که جلوی ترک‌ها از لبه‌های پانچ و قالب به‌طور تمیز به هم می‌رسند و بهترین نسبت ممکن از ناحیه برش‌خورده-به-در لبه برش را ایجاد می‌کند. کیفیت لبه باعث تصمیم گیری برای ترخیص می شود زیرا لبه برش به یک ویژگی عملکردی قطعه تمام شده تبدیل می شود.

بریدگی های دور زدن این اولویت را تغییر می دهند. لبه ناچ از ویژگی های محصول نیست. این یک ویژگی فرآیند است. وظیفه آن این است که امکان پیشروی نوار بدون مانع را فراهم کند و در عین حال درگیری کافی با ایستگاه های زمینی یا ریل های راهنما را برای کنترل ثبت نام حفظ کند. پایان لبه ثانویه است. دقت تغذیه و هندسه بریدگی ثابت در میان میلیون‌ها ضربه اولیه هستند. این تفاوت عملکردی به این معناست که در میان انواع مختلف قالب‌های مهر زنی، ابزارهای پیشرونده با بریدگی‌های بای‌پس، به جای زیبایی لبه‌ها، به منطق خلاصی نیاز دارند که برای رفتار سلب‌کردن و مکانیک تغذیه تنظیم شده است.

در عمل، این اغلب به این معنی است که فاصله های بریدگی بای پس کمی بزرگتر از فاصله های خالی برای همان ماده و ضخامت است. دلیل آن مکانیکی است: فاصله تنگ تر، نیروی برش را افزایش می دهد، زیرا پانچ باید بر تماس اصطکاک بیشتری با سطح برش خورده در طول عقب نشینی غلبه کند. در خالی کردن، این مبادله برای کیفیت بهتر لبه پذیرفته می شود. در برش بریدگی بای پس، افزایش نیروی برش نوار را در حین خروج پانچ به سمت بالا می کشد و موقعیت خوراک را مختل می کند و به طور بالقوه نوار را از روی ریل های بالابر بلند می کند.

تعادل اجباری و دقت تغذیه نواری

نوار را به عنوان یک جسم آزاد در نظر بگیرید که در داخل قالب حرکت می کند. در هر ضربه پرس، نیروها از جهات مختلف بر روی آن وارد می شوند: نیروی تغذیه که آن را به جلو می راند، پین های پیلوت موقعیت جانبی را تصحیح می کند، ریل های بالابر آن را به صورت عمودی نگه می دارند، و پانچ بریدگی که برشی رو به پایین و به دنبال آن نیروی برش رو به بالا اعمال می کند. دقت تغذیه بستگی به این دارد که این نیروها متعادل و قابل پیش بینی باشند.

بریدگی بای پس از دو جهت به این تعادل کمک می کند. اول، حذف بریدگی، فاصله ای را برای نوار ایجاد می کند تا بدون تداخل، ویژگی های قالب ثابت گذشته را پیش ببرد. دوم، هندسه بریدگی با سطوح راهنما ومکانیسم های توقف زمین که از تغذیه بیش از حد جلوگیری می کند و ثبت نام را ایجاد می کند. اگر بریدگی با فاصله بیش از حد به شدت بریده شود، هندسه درهم و برهم لبه حاصل از دقت درگیری با این توقف ها را کاهش می دهد. اگر فاصله بیش از حد تنگ باشد، نیروهای برهنه موقعیت نشستن نوار را روی ریل های بالابر در بین ضربات به هم می زند.

رانش جانبی این مشکل را تشدید می کند. یک قالب فلزی مهر زنی که بریدگی های بای پس را با فاصله ناهموار از طرف-به- برش می دهد، نیروهای برش نامتقارن ایجاد می کند. نوار در طول هر انقباض پانچ کمی به سمت سفت‌تر کشیده می‌شود و خطای موقعیتی انباشته می‌شود که به صورت ثبت اشتباه در ایستگاه‌های شکل‌دهی و برش پایین‌دست ظاهر می‌شود. برای قالب‌های فولادی با سرعت بالا تولید می‌شود، حتی چند میکرون رانش در هر ضربه در ایستگاه‌ها به خطای ابعادی سطح رد-می‌رسد.

محاسبه فاصله برای عملکرد Notch

منطق مهندسی برای خلاصی بریدگی بای پس با همان پایه و اساس خالی کردن شروع می شود: فاصله برابر با درصدی از ضخامت ماده است که در هر طرف اعمال می شود. فرمول ساده است و فاصله هر طرف به عنوان درصد توصیه شده ضرب در ضخامت انبار محاسبه می شود. اما درصد توصیه شده برای تابع شکاف بر اساس چندین متغیر تعاملی تغییر می کند که با ملاحظات خالی تفاوت دارند.

مواد نازک تر به نسبت بیشتری به درصد خلاصی بیشتری نیاز دارند. دلیل آن این است که در فاصله‌های مطلق کوچک، نیروی سلب نسبت به سفتی نوار به طور نامتناسبی زیاد می‌شود. یک نوار 0.2 میلی متری با فاصله 10 درصد تنها 0.02 میلی متر در هر طرف دارد. هر گونه سایش پانچ یا انبساط حرارتی آن شکاف را به سرعت می‌بندد و نیروهای برهنه را افزایش می‌دهد و خوراک را تخریب می‌کند. افزایش به 12-15٪ یک بافر عملکردی را بدون به خطر انداختن هندسه بریدگی فراهم می کند. برعکس، مواد ضخیم‌تر، نسبت‌های محکم‌تری را تحمل می‌کنند، زیرا بعد ترخیص مطلق، حاشیه ذاتی در برابر این اثرات را فراهم می‌کند.

متغیرهای کلیدی که بر انتخاب فاصله بریدگی بای پس در طراحی قالب مهر زنی حاکم هستند عبارتند از:

• ضخامت مواد:بعد فاصله مطلق و بزرگی نیروی سلب را تعیین می کند
• استحکام کششی مواد:مواد{0}}با استحکام بالاتر برای دستیابی به شکستگی بدون ایجاد نیروی بیش از حد نیاز به فاصله بیشتری دارند
• عرض نوار و سفتی حامل:حامل‌های نازک‌تر و باریک‌تر، حساس‌تر به حذف-اختلال نیرو هستند و نیاز به فاصله کمتری دارند.
• سرعت فشار:سرعت‌های بالاتر نیروهای پویای برهنه را افزایش می‌دهد و پنجره زمانی برای نشستن مجدد نوار بین ضربات{0}}کاهش می‌دهد.
• طول پانچ و دهانه پشتیبانی نشده:ضربه های طولانی تر تحت بار جانبی بیشتر منحرف می شوند و به طور موثر فاصله یک طرف را در طول برش کاهش می دهند.
• شرایط روغن کاری:روان‌کننده اصطکاک عریان را کاهش می‌دهد، که می‌تواند فاصله‌های محکم‌تری را بدون جریمه-اختلال خوراک ایجاد کند.
• هندسه بریدگی و نسبت ابعاد:بریدگی‌های عمیق‌تر و باریک‌تر، رانش جانبی را روی پانچ متمرکز می‌کنند، که نیاز به پشتیبانی پشتیبان دارند و بر رفتار پاکسازی مؤثر تأثیر می‌گذارند.

توسعه مدرن در قالب های مهر زنی ورق، توصیه های ترخیص کالا را فراتر از استاندارد 10% سنتی سوق داده است.تحقیقات نشان می دهد که 11-20٪ ترخیص کالا از گمرکمی تواند به طور قابل توجهی فشار ابزار را در حین سوراخ کردن کاهش دهد و عمر عملیاتی را افزایش دهد، یافته ای که مستقیماً برای پانچ های بای پس بریدگی اعمال می شود که باید هندسه را در طول دوره های تولید طولانی حفظ کنند. برای قالب‌های فولادی برای پردازش گریدهای AHSS، شروع از انتهای بالای این محدوده و اعتبارسنجی از طریق نمونه‌های آزمایشی قابل اعتمادتر از پیش‌فرض به قانون منسوخ 10 درصد است.

Clearance تنها متغیر هندسی نیست که عملکرد ناچ را تعیین می کند. شکل کلی بریدگی، خواه مستطیل، مخروطی، یا شعاعی، با فاصله در تعامل است تا توزیع تنش کامل، مشخصات نیرو و الگوی سایش را در ایستگاه برش مشخص کند.

مقایسه هندسه شکافی با استدلال علمی

Clearance چگونگی رخداد برشی را در ضخامت نوار مشخص می کند، اما شکل بریدگی خود تعیین می کند که در کجا تنش متمرکز شود، چگونه نیرو در سراسر لبه برش توزیع می شود و با چه سرعتی قالب تحت بارهای تولید فرسوده می شود. سه هندسه بریدگی اصلی بر طراحی قالب مهر زنی فلزی برای ابزارسازی پیشرونده غالب است: پروفیل های مستطیلی، مخروطی، و شعاعدار. هر کدام یک پاسخ مکانیکی متمایز را در نوار ایجاد می‌کنند، و علم پوشش داده شده در بخش‌های قبلی دقیقاً توضیح می‌دهد که چرا یک هندسه برای یک کاربرد معین بهتر از هندسه دیگر عمل می‌کند.

هندسه بریدگی مستطیلی و توزیع تنش

بریدگی مستطیلی پروفیل اسب کاری در بریدگی های بای پس در کاربردهای شکل دهی ورق فلزی است. لبه های موازی مستقیم آن یک جبهه برشی یکنواخت ایجاد می کند که به طور همزمان تمام عرض شکاف را درگیر می کند. از نقطه نظر توزیع تنش، این بدان معنی است که نیروی برش به طور یکنواخت در امتداد هر دو لبه جانبی پانچ پخش می شود و بار متعادلی ایجاد می کند که در برابر مشکلات انحراف پانچ که هندسه های نامتقارن را آزار می دهد، مقاومت می کند.

ساده به نظر می رسد، اما یک معاوضه مکانیکی وجود دارد. از آنجایی که تمام نقاط در امتداد لبه برش در همان لحظه با نوار درگیر می‌شوند، اوج نیروی پانچ بالاترین میزان هندسه برای عرض بریدگی معین است. مطبوعات به جای رمپ تدریجی، یک جهش شدید نیرو را می بینند. برای مواد با ضخامت استاندارد-با نیروهای تغذیه متوسط، این درگیری آنی به خوبی کار می کند. اینرسی نوار و سفتی ساختاری قالب ضربه را بدون مشکل جذب می کند. اما هنگامی که به سمت گیج‌های ضخیم‌تر یا مواد با استحکام{{6} بالاتر حرکت می‌کنید، این میخک نیرو به تسریع سایش مشت در گوشه‌ها و افزایش مصرف انرژی پرس در هر ضربه تبدیل می‌شود.

تمرکز تنش در گوشه های داخلی بریدگی های مستطیلی از الگوهای قابل پیش بینی پیروی می کند. تقاطع 90 درجه دیواره جانبی بریدگی و پایه یک ناپیوستگی هندسی ایجاد می کند که در آن عوامل شدت تنش به شدت بالا می رود. در قطعه کار، این باعث شروع شکستگی تمیز در آن گوشه ها می شود که مطلوب است. در خود قالب، همان گوشه ها به اولین نقاط شکست تبدیل می شوند که در آن براده برداری و گرد شدن لبه بیش از حجم تولید ایجاد می شود.

پروفایل های بریدگی مخروطی و شعاعی

بریدگی های مخروطی با توزیع تدریجی برش و نه همزمان، مشکل سنبله نیرو را حل می کنند. ورودی زاویه دار به این معنی است که نوک پانچ ابتدا در باریک ترین نقطه با نوار تماس می گیرد، سپس با پایین آمدن آن پهن می شود. این امر شروع برشی را در امتداد لبه برش متزلزل می‌کند و یک نیمرخ نیروی شیبدار ایجاد می‌کند که به اوج‌تر می‌رسد و بیشتر از معادل مستطیلی آن دوام می‌آورد.

چرا این موضوع برای طراحی مهر زنی اهمیت دارد؟ برش پیشرونده باعث کاهش بار لحظه ای بر روی پانچ و ساختار پرس می شود. برای عملیات‌های با سرعت بالا که در آن نیروهای دینامیکی ارتعاش مکانیکی را ترکیب می‌کنند، بریدگی‌های مخروطی بار ضربه‌ای را که باعث خستگی زودرس در اجزای قالب می‌شود، کاهش می‌دهند. آنها همچنین ضربه-از طریق انرژی آزاد شده پس از تکمیل شکستگی را کاهش می‌دهند، که به معنی اختلال کمتر نوار در طول رویداد جداسازی است. در سیستم‌های مهر زنی انتقالی و قالب‌های پیشرونده با سرعت بالا به طور یکسان، این نمایه نیروی نرم‌تر به رفتار نوار پایدارتر در لحظه تکمیل بریدگی تبدیل می‌شود.

پروفیل های بریدگی شعاعی رویکرد متفاوتی دارند. آنها به جای تغییر زاویه ورودی، گوشه های داخلی تیز را که در آن تمرکز تنش به اوج می رسد، حذف می کنند. شعاع در ریشه شکافی میدان تنش را در ناحیه بزرگتری از سطح قالب پخش می کند، پیروی از همان اصل نشان داده شده در مطالعات FEA ​​که نشان می دهد افزایش شعاع فیله از 0.01 اینچ به 0.08 اینچ می تواند تنش اوج را تا بیش از 70٪ کاهش دهد. برای قالب، این به معنای پیشرفت سایشی بسیار کندتر در گوشه های ناچ است. برای قطعه کار، غلظت تنش کاهش یافته در ریشه شکافی به معنای شروع ترک با اندکی قطعی تر است، که می تواند زبری ناحیه شکست را تا حدی افزایش دهد، اما عمر قالب را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

بسیاری از برنامه های ابزار تولیدی هر دو ویژگی را با هم ترکیب می کنند: نمایه ورودی مخروطی با گوشه های داخلی شعاعی. این هندسه ترکیبی مزیت برشی پیشرونده را به تصویر می‌کشد و به طور همزمان عمر قالب را در بالاترین-مکان‌های سایش افزایش می‌دهد.

انتخاب هندسه بر اساس علم کاربردی

انتخاب بین این پروفایل ها یک تصمیم ترجیحی نیست. این یک محاسبه است که توسط همان اصول تغییر شکل و شکست که قبلاً توضیح داده شد انجام می شود. سه متغیر انتخاب را هدایت می کنند:

• شکل پذیری موادرفتار شکستگی در گوشه ها را تعیین می کند. مواد انعطاف‌پذیر مانند آلیاژهای مس نرم گوشه‌های مستطیلی تیز را تحمل می‌کنند، زیرا مواد به جای ترک خوردن قالب، به صورت پلاستیکی جریان می‌یابند. مواد شکننده یا با مقاومت{2}}در همان گوشه‌ها تنش را دوباره به ابزار متمرکز می‌کنند و برای توزیع بار و جلوگیری از بریدگی، نیاز به پروفیل‌های شعاعی دارند.
• ضخامت نوارتعیین می کند که آیا برش پیش رونده (مخروطی) بهتر از برش همزمان (مستطیل شکل) است. نوارهای ضخیم‌تر به نسبت نیروهای پیک بالاتری را در طول درگیری همزمان ایجاد می‌کنند، که باعث می‌شود قدرت هندسه مخروطی{1}}در ضخامت تقریباً 1.5 میلی‌متر قابل توجه‌تر باشد.
• حجم تولیدالگوهای پوشیدن قالب قابل قبول را دیکته می کند. برای مهر زنی خودرو که میلیون‌ها چرخه را انجام می‌دهد، حتی تمرکز تنش متوسط ​​در گوشه‌های بریدگی باعث تغییر هندسه قابل اندازه‌گیری می‌شود. پروفیل های شعاعی فواصل تیز کردن مجدد و طول عمر کل قالب را افزایش می دهند و هزینه ماشینکاری اولیه کمی بالاتر آنها را در مقابل صرفه جویی در تعمیر و نگهداری بی ربط می کند.

جدول زیر یک مقایسه ساختاریافته را در بین پارامترهای حیاتی که مهندسان طراحی مهر زنی فلز در هنگام انتخاب هندسه بریدگی ارزیابی می کنند ارائه می دهد:

در عمل طراحی قالب مهر زنی فلزی، تصمیم هندسی اغلب عناصری را از چندین پروفیل ترکیب می کند. یک بریدگی ممکن است از پروفیل پایه مستطیلی برای حداکثر راندمان حذف مواد استفاده کند و در عین حال شعاع گوشه ای را در ریشه برای محافظت از عمر قالب استفاده کند. یا یک ورودی مخروطی ممکن است برای ثبت نام دقیق وارد بخش{2}}دیواری مستقیم شود. علم از این رویکردهای ترکیبی پشتیبانی می کند زیرا هر ویژگی هندسی به طور مستقل به یک تقاضای مکانیکی خاص می پردازد.

مهندسانی که از طریق این تصمیمات هندسی برای مواد و ترکیبات تولیدی خاص کار می کنند از مشاوره طراحی که نتایج شبیه سازی را به تولید-ابزار تأیید شده متصل می کند، بهره مند می شوند. YICHENراه حل های قالب مهر زنی سفارشیبه مهندسان کمک می کند تا هندسه بریدگی را برای مواد و الزامات تولید خاص انتخاب و تأیید کنند و شکاف بین بهینه سازی نظری و عملکرد ثابت شده قالب را از طریق فرآیند طراحی مشترک خود پر کنند.

هندسه و فاصله با هم مکانیک استاتیک برش بریدگی بای پس را تعریف می کنند. اما هنگامی که نوار با سرعت تولید شروع به حرکت در قالب می کند، نیروی دیگری وارد معادله می شود: اصطکاک. نحوه تعامل لبه نوار بریده با سطوح راهنما، ریل های بالابر و لایه های روان کننده در طول پیشرفت تغذیه، متغیرهای تریبولوژیکی را معرفی می کند که هیچ تصمیم هندسی به تنهایی نمی تواند آنها را حل کند.

تریبولوژی تغذیه نواری و برهمکنش بای پس شکاف

هندسه و فاصله کنترل می کنند که در طول برش چه اتفاقی می افتد. اصطکاک کنترل می کند که بعد از آن چه اتفاقی می افتد. هر بار که نوار از طریق یک قالب پیشرونده پیش می‌رود، لبه‌های بریده‌شده روی ریل‌های بالابر، سطوح هدایت‌کننده و ایستگاه‌های زمین می‌لغزند. این تماس لغزشی توسط تریبولوژی، علم اصطکاک، سایش، و روانکاری بین سطوح در حال تعامل کنترل می شود. برای مهر زدن اجزای قالب در ابزارهای پیشرفته-سرعت بالا، رفتار سه‌شناختی در بریدگی‌های بای‌پس مستقیماً تعیین می‌کند که آیا نوار به طور تمیز تغذیه می‌شود یا به اشتباه ثبت می‌شود. با این حال این یکی از جنبه های طراحی ناچ است که تقریبا هیچ منبع فنی به آن توجه نمی کند.

نیروهای اصطکاک در رابط ناچ-

تصور کنید که نوار بین ضربات فشار یک قدم جلو می‌رود. لبه های بریدگی آزادانه در فضا شناور نمی شوند. آن‌ها روی سطوح ریل بالابر سوار می‌شوند، پست‌های راهنما را رد می‌کنند و با ایستگاه‌هایی درگیر می‌شوند که ثبت را کنترل می‌کنند. در هر یک از این نقاط تماس، ضریب اصطکاک بین لبه نوار و سطح قالب تعیین می کند که سیستم تغذیه باید بر چه مقدار مقاومت برای حرکت نوار به جلو غلبه کند.

برای داشتن لبه بریدگی صاف-که روی یک ریل بالابر سخت صیقلی می‌لغزند، ضریب اصطکاک پایین و قابل پیش‌بینی باقی می‌ماند. مکانیسم تغذیه نوار را با حداقل کشش به پیش می‌برد و پین‌های خلبان هرگونه پراکندگی موقعیت جزئی را بدون مبارزه با نیروهای اصطکاک باقی‌مانده اصلاح می‌کنند. این شرایط ایده آل است و تا زمانی که هندسه لبه بریدگی ثابت بماند، ادامه می یابد.

بور همه چیز را تغییر می دهد. همانطور کهسایش پانچ در طول تولید پیشرفت می کند، ارتفاع سوراخ در لبه بریدگی به تدریج افزایش می یابد. این لبه برآمده به عنوان یک گاوآهن میکرو-در سطح ریل بالابر می‌کشد. ضریب اصطکاک می پرد زیرا تماس از سطح صاف-روی-سطح لغزش به لبه ساینده-روی-برهمکنش سطح تبدیل می شود. جهت سوراخ کردن نیز مهم است. یک سوراخ که به سمت پایین به سمت ریل بالابر قرار دارد، در طول هر بار تغذیه، تماس مستقیم ساینده ایجاد می کند. در عوض، یک سوراخ رو به بالا با صفحه استریپر تماس می‌گیرد و نیروی کشش را به یک رابط دیگر منتقل می‌کند و به طور بالقوه زمان‌بندی بلند کردن نوار را مختل می‌کند.

وضعیت سطح ابزار مهر زنی فلز این اثر را تشدید می کند. ریل های بالابر که مسیرهای سایش را از تماس مکرر نوار ایجاد می کنند، سطح خود را در مناطق موضعی از دست می دهند. این مسیرهای فرسوده اصطکاک را برای نوارهای بعدی افزایش می دهند و کانال های ترجیحی ایجاد می کنند که در برابر اصلاح جانبی توسط خلبان ها مقاومت می کنند. در پیکربندی‌های ابزار مرحله‌ای که در آن ایستگاه‌های متعدد به‌طور متوالی کار می‌کنند، ایجاد اصطکاک در{3}}مخاطبین بریدگی ایستگاه، خطاهای موقعیت‌یابی را در هر عملیات پایین‌دستی منتشر می‌کند.

رفتار روان کننده در مناطق ناچ

روان کننده به طور یکنواخت در سراسر یک نوار بریدگی توزیع نمی شود. حفره بریدگی خود به عنوان یک مخزن عمل می کند و روان کننده را به دام می اندازد که در غیر این صورت در سطح نوار پخش می شود. در سرعت های متوسط ​​پرس، این ترکیب خوش خیم یا حتی مفید است. روانکار محبوس شده در حین پیشروی خوراک بر روی سطوح راهنما قرار می گیرد و اصطکاک را در نقاط تماس کاهش می دهد.

در سرعت های فشار بالا، فیزیک تغییر می کند. شتاب و کاهش سریع نوار در طول هر چرخه تغذیه، افزایش فشار هیدرولیکی در روان کننده که در حفره های بریدگی جمع شده است، ایجاد می کند.مهر زنی با سرعت بالا- گرمای اصطکاکی قابل توجهی ایجاد می کندو زمان تماس بین ابزار و قطعه کار را کاهش می دهد، که ویسکوزیته روان کننده را به صورت پویا در طول هر ضربه تغییر می دهد. روان کننده محبوس شده در پروفیل های بریدگی عمیق می تواند در طول کاهش سریع نوار تحت فشار قرار گیرد و یک اثر بالشتک هیدرولیک ایجاد کند که به طور لحظه ای لبه نوار را از سطح راهنمای آن بلند می کند. وقتی این فشار آزاد شد، نوار با یک ضربه ریز- روی ریل می‌افتد که موقعیت نشستن آن را مختل می‌کند.

مشکل مخالف، یعنی گرسنگی روان کننده، در خود لبه های بریدگی رخ می دهد. عمل برش در حین برش بریدگی، روان کننده را از سطوح تازه برش خورده پاک می کند. نواحی سوخته و شکستگی از رویداد برش اساساً خشک ظاهر می‌شوند، با هر لایه روان‌کننده‌ای که روی سطح نوار وجود دارد که توسط تغییر شکل پلاستیک مختل شده است. سپس این لبه های خشک با سطوح راهنما با اصطکاک بالا تماس می گیرند تا زمانی که روان کننده از مناطق مجاور برگردد.

عمق شکاف و هندسه به طور مستقیم بر این الگوی توزیع روان کننده تأثیر می گذارد. بریدگی‌های عمیق‌تر حجم روان‌کننده بیشتری را به دام می‌اندازند و اثرات هیدرولیکی را در سرعت تقویت می‌کنند. پروفیل‌های بریدگی مستطیلی با گوشه‌های تیز، مناطق رکودی را ایجاد می‌کنند که در آن‌ها به جای روان شدن، استخر روان‌کننده وجود دارد. پروفیل های مخروطی باعث تخلیه روان کننده از حفره در حین جابجایی خوراک می شوند و تجمع هیدرولیک را کاهش می دهند اما به طور بالقوه باعث گرسنگی ریشه بریدگی می شوند. برای ابزارهای مهر زنی طراحی شده برای کارکرد با نرخ ضربه بالا، مدیریت روانکار در اطراف شکاف های بای پس به همان توجه مهندسی نیاز دارد که روان کننده به ایستگاه های شکل دهی.

دقت تغذیه به عنوان تابعی از اصطکاک بریدگی

دقت خوراک نتیجه قابل اندازه گیری است که در آن تریبولوژی کیفیت قطعه را برآورده می کند. یک قالب پیشرونده می‌تواند فاصله‌های کامل، هندسه بریدگی بهینه و زمان‌بندی صحیح پیلوت داشته باشد، با این حال اگر نیروهای اصطکاک در شکاف‌های بای‌پس نامتقارن شوند، همچنان قطعات ثبت نام‌شده را تولید می‌کنند.

عدم تقارن به طور طبیعی در طول تولید ایجاد می شود. یک طرف قالب به دلیل تفاوت های تراز جزئی، گرادیان های حرارتی یا ناهماهنگی توزیع روان کننده، سریع تر سایش می شود. هنگامی که منگنه بریدگی روی یک لبه نوار جلوتر از دیگری سایش می‌کند، ارتفاع سوراخ‌های متفاوتی را در طرف‌های مخالف حامل ایجاد می‌کند. آن دیفرانسیل سوراخ، نیروهای اصطکاک نابرابر در طول پیشروی نوار ایجاد می کند. نوار کشش بیشتری را در یک لبه نسبت به لبه دیگر تجربه می‌کند و نیروی جانبی خالص ایجاد می‌کند که آن را به طرفین فشار می‌دهد، یک میکرو{4}}افزایش در هر ضربه.

قوام روانکاری بر تغذیه تأثیر می گذارد زیرا تغییرات در نوع روغن، ویسکوزیته یا سرعت اعمال می تواند اصطکاک را به اندازه کافی تغییر دهد تا بر پیشرفت تأثیر بگذارد. در سیستم های ابزار مهر زنی فلزی، این بدان معناست که یک نازل تحویل روان کننده که تا حدی در یک طرف نوار مسدود می شود، نه تنها سایش را به صورت محلی افزایش نمی دهد. این یک عدم تعادل اصطکاک ایجاد می کند که باعث رانش نوار می شود. خلبان ها می توانند خطاهای موقعیتی کوچک را تصحیح کنند، اما در یک پنجره درگیری محدود کار می کنند. هنگامی که رانش تجمعی از ظرفیت خلبانی فراتر رفت، نوار ثبت اشتباه می‌شود و قطعات از تحمل خارج می‌شوند.

حالت‌های خرابی مربوط به اصطکاک زیر معمولاً در بریدگی‌های بای پس در عملیات قالب پیشرونده ایجاد می‌شوند:

• رشد سوراخ نامتقارن:فرسودگی ناهموار پانچ باعث ایجاد ارتفاع‌های سوراخ‌های متفاوتی در لبه‌های نوار مقابل می‌شود و عدم تعادل کشش جانبی در طول پیشروی تغذیه و رانش پیشرونده نوار به سمت- سمت اصطکاک بالاتر ایجاد می‌کند.
• گالینگ ریل بالابر:لبه های سوراخ به طور مکرر همان سطح ریل را می سایند، مواد قطعه کار را روی ریل انتقال می دهند و یک ناحیه تجمع{0} اصطکاک بالا ایجاد می کنند که در برابر پیشرفت نوار صاف مقاومت می کند.
• بالابر هیدرولیک ناشی از روانکار:روان کننده اضافی که در حفره های شکاف عمیق به دام افتاده است، در طول کاهش سریع تغذیه فشار وارد می کند، به طور لحظه ای نوار را از سطح راهنمای آن بلند می کند و اجازه جابجایی جانبی را قبل از نشستن مجدد- می دهد.
• تشدید اصطکاک حرارتی:گرمای اصطکاکی در نقاط تماس ناچ{0}}ریل، ویسکوزیته روانکار را به صورت موضعی کاهش می‌دهد، که ضخامت لایه را کاهش می‌دهد، تماس فلز{- را افزایش می‌دهد و در یک چرخه خود تقویت‌کننده گرمای بیشتری تولید می‌کند که سایش را تسریع می‌کند.
• هدایت کانال سایش سطحی:تماس مکرر نوار در موقعیت‌های ثابت، شیارهایی را در سطوح راهنما ایجاد می‌کند و مسیرهایی را ایجاد می‌کند که در برابر تصحیح جانبی هدایت‌شده خلبان مقاومت می‌کنند و نوار را در یک موقعیت رانش قفل می‌کنند.
• برداشتن{0}}اجبار-برداشتن نوار القا شده:اصطکاک بالا بین پانچ و دیواره ناچ در حین پس‌کشیدن، نوار را از ریل‌های بالابر به سمت بالا می‌کشد و موقعیت عمودی آن را مختل می‌کند و هندسه تماس را برای حرکت تغذیه بعدی تغییر می‌دهد.

هر یک از این حالت های شکست به تدریج توسعه می یابد. نوار به طور ناگهانی از ثبت نام خارج نمی شود. در عوض، نیروهای اصطکاک به طور تدریجی در هزاران ضربه جابجا می شوند تا زمانی که خطای موقعیت تجمعی از آستانه کیفیت عبور کند. اپراتورها ممکن است ابتدا متوجه پیشرفت نوار ناپایدار، درگیری ناسازگار خلبان، یا لرزش غیرعادی پرس قبل از ظاهر شدن عیوب قسمت قابل مشاهده شوند. در آن نقطه، تخریب قبیله ای مدتی است که ایجاد شده است.

نظارت بر رفتار اصطکاک در بریدگی‌های بای‌پس مستلزم ردیابی شاخص‌های غیرمستقیم است: روند نیروی تغذیه، الگوهای افزایش طول سوراخ خلبان، اندازه‌گیری ارتفاع سوراخ‌ها در طول بررسی‌های برنامه‌ریزی‌شده، و نرخ مصرف روان‌کننده در هر طرف قالب. این سیگنال‌ها، که از طریق دریچه علم تریبولوژی تفسیر می‌شوند، قبل از اینکه کاهش دقت خوراک به سطوح تولید رد- برسد، هشدار اولیه را ارائه می‌دهند.

اصطکاک ذاتاً به تنهایی از اصول اولیه مدل سازی دشوار است زیرا به شرایط سطحی که در طول تولید تکامل می یابد بستگی دارد. این دقیقاً جایی است که روش‌های محاسباتی ارزش خود را به دست می‌آورند: تجزیه و تحلیل اجزای محدود می‌تواند تنش و مکانیک تغییر شکل خود برش بریدگی را شبیه‌سازی کند، در حالی که مدل‌سازی تریبولوژیکی که از داده‌های تولید مطلع می‌شود، تأیید می‌کند که آیا سطح حاصل در طول عمر قالب به‌طور قابل پیش‌بینی رفتار خواهد کرد.

اعتبارسنجی طراحی بریدگی بای پس با FEA و شبیه سازی

نظریه صفحه برشی، مکانیک شکست، علم مواد و تریبولوژی معادلات حاکم را ارائه می کنند. اما معادلات به تنهایی به شما نمی‌گویند که آیا یک ترکیب پهن بریدگی، فاصله و هندسه خاص همان‌طور که در یک قالب پیشرونده واقعی که با سرعت تولید کار می‌کند، پیش‌بینی می‌شود یا خیر. تحلیل المان محدود این شکاف را پل می کند. این اولین-علم علم است که در این مقاله پوشش داده شده است و آن را به پیش‌بینی‌های قابل مشاهده و اندازه‌گیری تبدیل می‌کند که مهندسان می‌توانند قبل از ماشینکاری تکه‌ای از فولاد ابزار تأیید کنند.

شبیه سازی FEA مناطق برشی شکافی

هنگامی که یک رویداد برش بریدگی بای پس را در FEA مدل می‌کنید، نرم‌افزار مواد نوار را به هزاران عنصر کوچک تفکیک می‌کند، سپس معادلات تنش{0}}را برای هر عنصر حل می‌کند، زیرا پانچ به صورت تدریجی از ضخامت نوار پایین می‌آید. نتیجه یک نقشه دقیق از تشکیل نوار برشی، تجمع کرنش پلاستیک، و پیشرفت آسیب است که منعکس کننده سه ناحیه فیزیکی است که قبلا توضیح داده شد: رولور، برش و شکست.

A مطالعه 2024 منتشر شده در Heliyonاین رویکرد را با استفاده از ABAQUS/Explicit برای شبیه‌سازی ورق فلزی فولاد DP600 نشان داد. محققان چرخه کامل برش را از جمله نفوذ پانچ، جداسازی ورق و جداسازی مدل‌سازی کردند و به پیش‌بینی ناحیه لبه برش در 4-14.6 درصد اندازه‌گیری‌های تجربی دست یافتند. مدل FEA آن‌ها نشان می‌دهد که چگونه افزایش فاصله از 6% به 15% شروع ترک را به تأخیر می‌اندازد، ناحیه سوخته را گسترش می‌دهد و ناحیه شکست را کاهش می‌دهد، دقیقاً روابطی که تئوری صفحه برشی پیش‌بینی می‌کند، اما برای تعیین کمیت تجربی به ده‌ها آزمایش فیزیکی نیاز دارد.

برای قالب های مهر زنی فلزی که در ایستگاه های بریدگی بای پس استفاده می شود، این قابلیت شبیه سازی به این معنی است که می توانید تراز مسیر شکست را قبل از برش هر ابزاری تجسم کنید. می‌توانید تأیید کنید که فاصله انتخابی شما باعث ایجاد جبهه‌های ترک همگرا می‌شود یا برش ثانویه ایجاد می‌کند. می‌توانید نیروهای سلب و فشار را در مقادیر مختلف فاصله تعیین کنید. همان مطالعه نشان داد که وقتی فاصله شعاعی از 6 درصد به 12 درصد افزایش یافت، نیروی فشار 77.7 درصد و نیروی سلب 73.2 درصد کاهش یافت، حساسیت چشمگیری که بدون شبیه سازی نامرئی خواهد بود.

شبیه‌سازی{0}}بهینه‌سازی محور برای مواد جدید

جایی که شبیه سازی ضروری می شود، با موادی است که فاقد دستورالعمل های تجربی تثبیت شده هستند. فولادهای پیشرفته-استحکام بالا، گریدهای دو فاز-و آلیاژهای عجیب و غریب مورد استفاده در قطعات فلزی مهر و موم شده در خودرو و هوافضا با قوانین کلی توسعه یافته برای فولادهای ملایم چند دهه پیش مطابقت ندارند. ریزساختارهای پیچیده آن‌ها رفتار سخت‌شدگی غیرخطی، مکان‌های شکست وابسته به تنش-وضعیت-و حساسیت به پارامترهایی را ایجاد می‌کنند که دستورالعمل‌های سنتی نادیده می‌گیرند.

FEA مطالعات پارامتری را قادر می‌سازد که اجرای فیزیکی آن‌ها بسیار گران باشد. می‌توانید عرض بریدگی را از 3 میلی‌متر تا 8 میلی‌متر، فاصله از 8 درصد تا 20 درصد، و عمق بریدگی را از 2 میلی‌متر تا 5 میلی‌متر در یک طرح-از-ماتریس آزمایش، با ارزیابی صدها ترکیب به صورت محاسباتی، جارو کنید. هر شبیه سازی مشخصات لبه، منحنی نیرو و توزیع آسیب را پیش بینی می کند. از این داده‌ها، مهندسان پنجره پارامتر بهینه را شناسایی می‌کنند که در آن مسیرهای شکست به طور تمیز هم‌تراز می‌شوند، نیروهای برداشته‌کننده قابل کنترل می‌مانند، و سوراخ‌ها در محدوده تحمل باقی می‌مانند.

معیارهای شکست مورد استفاده در این شبیه سازی ها به طور قابل توجهی بالغ شده اند. مدل‌هایی مانند Mohr Mohr{1}}معیار Coulomb برای سه محوری بودن تنش و تأثیرات پارامتر Lode بر شکست انعطاف‌پذیر، نشان می‌دهد که چگونه یک ماده مشابه تحت شرایط محدودیت‌های مختلف شکسته می‌شود. این پیچیدگی برای شبیه‌سازی بریدگی بای‌پس اهمیت دارد، زیرا حالت تنش در ناحیه برشی بریدگی به دلیل شرایط محدودیت نوار و هندسه نامتقارن بریدگی لبه در مقابل برش محیطی محصور، با خالی کردن استاندارد متفاوت است.

فناوری مهر زنی به نقطه‌ای رسیده است که دقت شبیه‌سازی با آزمایش فیزیکی برای مواد با مشخصه-به‌خوبی رقابت می‌کند. تکنیک‌های مش بندی تطبیقی ​​از اعوجاج عنصر در طول تغییر شکل‌های بزرگ درگیر در برش جلوگیری می‌کند و حل‌کننده‌های صریح غیرخطی‌های پلاستیکی، تماس و جداسازی مواد را بدون شکست هم‌گرایی کنترل می‌کنند. برای مهندسانی که از دیدگاه طراحی مدرن می پرسند چه چیزی در تولید وجود دارد، پاسخ به طور فزاینده ای شامل اعتبارسنجی محاسباتی به عنوان یک مرحله استاندارد به جای یک لوکس اختیاری است.

از علم تا تولید-طراحی آماده

چارچوب علمی ارائه شده در این مقاله، از مکانیک صفحه برشی از طریق انتشار شکست، پاسخ مواد، منطق فاصله، انتخاب هندسه، و تریبولوژی، یک سیستم منسجم را تشکیل می‌دهد که FEA می‌تواند آن را عملیاتی کند. مهندسانی که فیزیک تغییر شکل را درک می‌کنند، می‌دانند که در خروجی‌های شبیه‌سازی به دنبال چه چیزی باشند: آنها می‌توانند خطوط تنش فون میزس را در زمینه تئوری باند برشی تفسیر کنند، توزیع‌های متغیر آسیب را در برابر پیش‌بینی‌های مکانیک شکست ارزیابی کنند، و پروفیل‌های لبه شبیه‌سازی شده را با نسبت‌های ناحیه‌ای که انتخاب درست فاصله را نشان می‌دهد مرتبط کنند.

این درک همچنین نحوه برقراری ارتباط مهندسین با شرکای ابزارسازی را تغییر می‌دهد. به جای تعیین ابعاد بریدگی از یک جدول کتابچه راهنمای کاربر، آنها می توانند شبیه سازی{1}}منطقی را برای اینکه چرا یک فاصله، هندسه و ترکیب مواد خاص نتایج بهینه را برای کاربرد آنها ایجاد می کند، ارائه دهند. این سطح از ارتباطات فنی به نتایج بهتری منجر می شود زیرا سازنده ابزار به جای تکرار اعداد، هدف مهندسی پشت هر مشخصات را درک می کند.

تیم مهندسی YICHEN دقیقاً روی این چالش‌های طراحی{0} سنگین، از جمله بهینه‌سازی بریدگی بای پس، اعتبارسنجی ساختار قالب، انتخاب فاصله، و تجزیه و تحلیل جریان مواد با مشتریان کار می‌کند. رویکرد آنها علم محاسباتی را با تولید-تولید قالب سفارشی آماده پیوند می‌دهد و به مهندسان کمک می‌کند خروجی‌های شبیه‌سازی را به ابزاری ترجمه کنند که طبق پیش‌بینی‌شده از مقاله اول تا پایان عمر{-- عمل می‌کند. برای پروژه‌هایی که شامل مواد جدید یا قطعات فلزی مهر و موم شده محکم{6}}در جایی که قوانین تجربی کوتاهی می‌کنند، همکاری آنهامهر زنی محلول های قالبدقت تحلیلی را با تخصص تولید مرتبط کنید.

مبنای علمی طراحی بریدگی بای پس به مهندسان این امکان را می‌دهد که از عیب‌یابی واکنشی به طراحی پیش‌بینی‌کننده حرکت کنند و تصمیم‌های مبتنی بر فیزیک-و-تکرار خطا را جایگزین کنند که از طریق شبیه‌سازی تأیید شده قبل از ساخت ابزار.

هر اصل در این مقاله به یک نتیجه اشاره دارد: درک مکانیک حدس زدن را حذف می کند. تئوری صفحه برشی به شما می گوید که تغییر شکل در کجا متمرکز می شود. مکانیک شکست به شما می گوید که چگونه ترک ها منتشر می شوند. علم مواد به شما می گوید که این شکاف ها چه زمانی شروع می شوند. منطق پاکسازی به شما می گوید که چگونه آنها را تراز کنید. انتخاب هندسه به شما می گوید که چگونه نیرو و سایش را مدیریت کنید. Tribology به شما می گوید که در طول پیشرفت نوار چه اتفاقی می افتد. و FEA تأیید می کند که آیا تصمیمات طراحی یکپارچه شما به عنوان یک سیستم با هم کار می کنند یا خیر. مهندسانی که این دانش را در فرآیند طراحی خود ایجاد می کنند، مشکلات را در سطح مطبوعات دنبال نمی کنند. آنها از آنها در صفحه CAD جلوگیری می کنند.

سوالات متداول در مورد مبنای علمی بریدگی های بای پس در قالب های مهر زنی

1. هدف از بریدگی های بای پس در قالب های مهر زنی مترقی چیست؟

بریدگی های بای پس ویژگی های برجسته ای هستند که در لبه های نوار حامل در ایستگاه های اولیه قالب پیشرونده بریده شده اند. آنها عملکردهای متعددی را انجام می دهند: حذف کامبر لبه از سیم پیچ های شکاف، جلوگیری از تغذیه بیش از حد که می تواند به قالب آسیب برساند، و ایجاد مرجع ثبت برای موقعیت دقیق نوار در تمام ایستگاه های پایین دست. هندسه آن‌ها با استاپ‌های زمین و ریل‌های راهنما در تعامل است تا دقت تغذیه را در طول فرآیند مهر زنی کنترل کند.

2. چرا قانون استاندارد 10% ترخیص کالا همیشه برای بریدگی های بای پس کار نمی کند؟

قانون ترخیص 10% برای خالی کردن استاندارد که در آن کیفیت لبه در قسمت تمام شده در اولویت است، ایجاد شده است. بریدگی های بای پس عملکرد متفاوتی را انجام می دهند و دقت تغذیه و پیشروی ثابت نوار بر روی لبه را در اولویت قرار می دهند. علاوه بر این، فولادهای{3}}با استحکام بالا و گیج‌های نازک‌تر، مکانیک تغییر شکل را فراتر از جایی که دستورالعمل‌های عمومی معتبر هستند، تغییر می‌دهند. موادی با نسبت تسلیم پایین به استحکام کششی ممکن است برای شکستگی تمیز تا 21 درصد در هر طرف نیاز داشته باشند، در حالی که مواد نازک‌تر به درصدهای نسبتاً بزرگتری نیاز دارند تا از نیروهای برهنه بیش از حد که موقعیت نوار را مختل می‌کند، جلوگیری شود.

3. چگونه خواص مواد بر پارامترهای طراحی بریدگی بای پس تأثیر می گذارد؟

خواص مواد اساساً عملکرد بریدگی را تعیین می کند. جهت دانه و ناهمسانگردی ویژگی های ناحیه برشی را بسته به جهت برش تغییر می دهد. شکل پذیری عمق ناحیه واژگونی و تمایل سوراخ شدن را کنترل می کند. نرخ سخت شدن کار تعیین می کند که چگونه نیروی پانچ در طول عمر تولید افزایش می یابد. بازیابی الاستیک باعث باریک شدن دهانه‌های شکاف پس از برش می‌شود که نیاز به جبران عرض خاص درجه- دارد. به عنوان مثال، سختی کاری بالای فولاد ضد زنگ به 12-16% خلاصی نیاز دارد، در حالی که سرعت سخت شدن کم آلومینیوم باعث ایجاد سوراخ های رشته ای در فاصله های تنگ می شود. راه‌حل‌های قالب مهر زنی سفارشی YICHEN این متغیرهای خاص مواد را در طول فرآیند مشاوره طراحی خود در نظر می‌گیرند.

4. اصطکاک چه نقشی در دقت تغذیه نوار ناچ بای پس دارد؟

اصطکاک در رابط ناچ{0}}دای مستقیماً بر اینکه نوار به آرامی تغذیه شود یا به اشتباه ثبت شود، تعیین می کند. رشد سوراخ بر روی لبه های شکافی با تبدیل سطح صاف لغزش به تماس ساینده در برابر ریل های بالابر، ضریب اصطکاک را افزایش می دهد. ایجاد سوراخ نامتقارن در لبه های نوار مخالف، نیروهای کششی نابرابر ایجاد می کند و با هر ضربه نوار را به سمت جانبی فشار می دهد. رفتار روان کننده پیچیدگی را اضافه می کند: ادغام در حفره های شکافی می تواند باعث بالابر هیدرولیکی در سرعت های بالا شود، در حالی که گرسنگی در لبه های تازه بریده شده اصطکاک موضعی را افزایش می دهد. این عوامل تریبولوژیکی بیش از هزاران ضربه ترکیب می شوند تا زمانی که خطای موقعیت از تحمل فراتر رود.

5. چگونه FEA به اعتبار سنجی طرح های بریدگی بای پس قبل از برش ابزار کمک می کند؟

تجزیه و تحلیل اجزای محدود توزیع کامل تنش{0}} را در طول نوار در حین برش بریدگی، پیش‌بینی تشکیل نوار برشی، تراز مسیر شکست و نسبت‌های ناحیه لبه مدل می‌کند. تحقیقات نشان داده است که پیش‌بینی‌های FEA با نتایج تجربی با دقت 4-14.6 درصد مطابقت دارند. مهندسان می‌توانند مطالعات پارامتریک را با عرض، فاصله و عمق در صدها ترکیب به صورت محاسباتی اجرا کنند و پنجره‌های بهینه را بدون اجرای آزمایشی فیزیکی شناسایی کنند. این به ویژه برای مواد پیشرفته فاقد دستورالعمل های تجربی ارزشمند است. تیم مهندسی YICHEN از این روش‌های محاسباتی در کنار تخصص تولید برای اعتبارسنجی بهینه‌سازی شکاف بای‌پس و انتخاب فاصله برای راه‌حل‌های قالب مهر استفاده می‌کند.