დავუბრუნდეთ ჰაერით ფორმირებისა და პრეს-მუხრუჭის მოხრის საფუძვლებს

კითხვა: ვერ ვხვდები, თუ როგორ უკავშირდება ბეჭდვაში მოხრის რადიუსი (როგორც აღვნიშნე) ხელსაწყოს შერჩევას. მაგალითად, ამჟამად პრობლემები გვაქვს 0.5 დიუმიანი A36 ფოლადისგან დამზადებულ ზოგიერთ ნაწილთან. ამ ნაწილებისთვის ვიყენებთ 0.5 დიუმიან დიამეტრის სახვრეტებს. რადიუსი და 4 ინჩი. შტამპი. ახლა, თუ გამოვიყენებ 20%-იან წესს და გავამრავლებ 4 ინჩზე. როდესაც შტამპის ღიობს 15%-ით ვზრდი (ფოლადისთვის), მივიღებ 0.6 ინჩს. მაგრამ როგორ იცის ოპერატორმა 0.5 დიუმიანი რადიუსის სახვრეტის გამოყენება, როდესაც ბეჭდვას 0.6 დიუმიანი მოხრის რადიუსი სჭირდება?
A: თქვენ ახსენეთ ლითონის ფურცლების ინდუსტრიის წინაშე არსებული ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევა. ეს არის მცდარი წარმოდგენა, რომელსაც როგორც ინჟინრები, ასევე საწარმოო სახელოსნოები ებრძვიან. ამის გამოსასწორებლად, ჩვენ დავიწყებთ ძირითადი მიზეზით, ფორმირების ორი მეთოდით და მათ შორის განსხვავებების გაუგებრობით.
1920-იან წლებში მოხრის მანქანების გამოჩენიდან დღემდე, ოპერატორები აყალიბებდნენ ქვედა მოხრის ან დამუშავების მქონე ნაწილებს. მიუხედავად იმისა, რომ ქვედა მოხრა ბოლო 20-30 წლის განმავლობაში მოდიდან გადავიდა, ლითონის ფურცლის მოხრისას მოხრის მეთოდები კვლავ შემორჩენილია ჩვენს აზროვნებაში.
ზუსტი სახეხი ხელსაწყოები ბაზარზე 1970-იანი წლების ბოლოს გამოჩნდა და შეცვალა პარადიგმა. მოდით, განვიხილოთ, რით განსხვავდება ზუსტი ხელსაწყოები საბრენდერო ხელსაწყოებისგან, როგორ შეცვალა ზუსტ ხელსაწყოებზე გადასვლამ ინდუსტრია და როგორ უკავშირდება ეს ყველაფერი თქვენს კითხვას.
1920-იან წლებში ჩამოსხმა დისკური მუხრუჭის ნაკეცებიდან V-ფორმის შტამპებამდე შეიცვალა შესაბამისი სახვრეტებით. 90-გრადუსიანი შტამპით გამოყენებული იქნება 90-გრადუსიანი სახვრეტი. დაკეცვიდან ფორმირებაზე გადასვლა ლითონის ფურცლისთვის დიდი წინგადადგმული ნაბიჯი იყო. ის უფრო სწრაფია, ნაწილობრივ იმიტომ, რომ ახლად შემუშავებული ფირფიტის მუხრუჭი ელექტრონულად აქტიურდება - აღარ არის საჭირო თითოეული მოხრის ხელით მოხრა. გარდა ამისა, ფირფიტის მუხრუჭის მოხრა შესაძლებელია ქვემოდან, რაც აუმჯობესებს სიზუსტეს. უკანა საზომების გარდა, გაზრდილი სიზუსტე შეიძლება მივაწეროთ იმ ფაქტს, რომ სახვრეტი თავის რადიუსს მასალის შიდა მოხრის რადიუსში აწვება. ეს მიიღწევა ხელსაწყოს წვერის მასალის სისქეზე ნაკლები სისქის გამოყენებით. ყველამ ვიცით, რომ თუ ჩვენ შეგვიძლია მივაღწიოთ მუდმივ შიდა მოხრის რადიუსს, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ მოხრის გამოკლების, მოხრის შემწეობის, გარე შემცირების და K კოეფიციენტის სწორი მნიშვნელობები, მიუხედავად იმისა, თუ რა ტიპის მოხრას ვაკეთებთ.
ძალიან ხშირად ნაწილებს ძალიან მკვეთრი შიდა მოხრის რადიუსები აქვთ. შემქმნელებმა, დიზაინერებმა და ხელოსნებმა იცოდნენ, რომ ნაწილი გაუძლებდა, რადგან ყველაფერი თითქოს ხელახლა იყო აღდგენილი - და სინამდვილეში ასეც იყო, სულ მცირე დღევანდელთან შედარებით.
ყველაფერი კარგადაა, სანამ უკეთესი არ გამოჩნდება. შემდეგი წინგადადგმული ნაბიჯი 1970-იანი წლების ბოლოს გადაიდგა, როდესაც გამოჩნდა ზუსტი დაფქვის ხელსაწყოები, კომპიუტერული რიცხვითი კონტროლერები და მოწინავე ჰიდრავლიკური მართვის საშუალებები. ახლა თქვენ სრული კონტროლი გაქვთ პრეს მუხრუჭსა და მის სისტემებზე. თუმცა, გარდამტეხი მომენტი ზუსტად დაფქვის ხელსაწყოა, რომელიც ყველაფერს ცვლის. ხარისხიანი ნაწილების წარმოების ყველა წესი შეიცვალა.
ფორმირების ისტორია სავსეა ნახტომებითა და საზღვრებით. ერთი ნახტომით, ჩვენ გადავედით ფირფიტის მუხრუჭებისთვის არათანმიმდევრული მოქნილი რადიუსებიდან ერთგვაროვან მოქნილ რადიუსებზე, რომლებიც შეიქმნა შტამპვის, გრუნტის და ჭედვის გზით. (შენიშვნა: რენდერინგი არ არის იგივე, რაც ჩამოსხმა; დამატებითი ინფორმაციისთვის შეგიძლიათ მოძებნოთ სვეტების არქივი. თუმცა, ამ სვეტში მე ვიყენებ „ქვედა მოხრას“ რენდერინგისა და ჩამოსხმის მეთოდების საგულისხმოდ.)
ეს მეთოდები ნაწილების ფორმირებისთვის მნიშვნელოვან ტონაჟს მოითხოვს. რა თქმა უნდა, მრავალი თვალსაზრისით ეს ცუდი ამბავია პრეს-მუხრუჭის, ხელსაწყოს ან ნაწილისთვის. თუმცა, ისინი ლითონის მოხრის ყველაზე გავრცელებულ მეთოდად რჩებოდნენ თითქმის 60 წლის განმავლობაში, სანამ ინდუსტრია ჰაერფორმირებისკენ შემდეგ ნაბიჯს არ გადადგამდა.
მაშ ასე, რა არის ჰაერის წარმოქმნა (ან ჰაერის მოხრა)? როგორ მუშაობს ის ქვედა მოხრასთან შედარებით? ეს ნახტომი კვლავ ცვლის რადიუსების შექმნის წესს. ახლა, მოხრის შიდა რადიუსის დაშტამპვის ნაცვლად, ჰაერი ქმნის „მცურავ“ შიდა რადიუსს, როგორც შტამპის ღიობის პროცენტული მაჩვენებელი ან შტამპის მკლავებს შორის მანძილი (იხილეთ სურათი 1).
სურათი 1. ჰაერით მოხრისას მოხრის შიდა რადიუსი განისაზღვრება შტამპის სიგანით და არა სახვრეტის წვერით. რადიუსი „ტივტივებს“ ფორმის სიგანეში. გარდა ამისა, შეღწევადობის სიღრმე (და არა შტამპის კუთხე) განსაზღვრავს სამუშაო ნაწილის მოხრის კუთხეს.
ჩვენი საორიენტაციო მასალაა დაბალშენადნობიანი ნახშირბადოვანი ფოლადი, რომლის დაჭიმვის სიმტკიცეა 60,000 psi და ჰაერის ფორმირების რადიუსი დაახლოებით 16%-ია ჭრილის ხვრელის სიგანის. პროცენტული მაჩვენებელი განსხვავდება მასალის ტიპის, სითხისუნარიანობის, მდგომარეობისა და სხვა მახასიათებლების მიხედვით. თავად ლითონის ფურცლის განსხვავებების გამო, პროგნოზირებული პროცენტული მაჩვენებლები არასდროს იქნება იდეალური. თუმცა, ისინი საკმაოდ ზუსტია.
რბილი ალუმინის ჰაერი ქმნის შტამპის ნახვრეტის 13%-დან 15%-მდე რადიუსს. ცხელად ნაგლინი, დამწნილებული და ზეთოვანი მასალის ჰაერის ფორმირების რადიუსი შტამპის ნახვრეტის 14%-დან 16%-მდეა. ცივად ნაგლინი ფოლადი (ჩვენი ძირითადი დაჭიმვის სიმტკიცეა 60,000 psi) წარმოიქმნება ჰაერით შტამპის ნახვრეტის 15%-დან 17%-მდე რადიუსში. 304 უჟანგავი ფოლადის ჰაერის ფორმირების რადიუსი შტამპის ნახვრეტის 20%-დან 22%-მდეა. კვლავ, ამ პროცენტებს აქვთ მნიშვნელობების დიაპაზონი მასალების განსხვავებების გამო. სხვა მასალის პროცენტული მაჩვენებლის დასადგენად, შეგიძლიათ შეადაროთ მისი დაჭიმვის სიმტკიცე ჩვენი საცნობარო მასალის 60 KSI დაჭიმვის სიმტკიცეს. მაგალითად, თუ თქვენს მასალას აქვს 120-KSI დაჭიმვის სიმტკიცე, პროცენტი უნდა იყოს 31%-დან 33%-მდე.
დავუშვათ, რომ ჩვენს ნახშირბადოვან ფოლადს აქვს 60,000 psi დაჭიმვის სიმტკიცე, სისქე - 0.062 ინჩი და ე.წ. შიდა მოხრის რადიუსი - 0.062 ინჩი. მოხარეთ ის 0.472 შტამპის V-ხვრელზე და მიღებული ფორმულა ასე გამოიყურება:
ამგვარად, თქვენი შიდა მოხრის რადიუსი იქნება 0.075 ინჩი, რომლის გამოყენებაც შეგიძლიათ მოხრის დასაშვები მნიშვნელობების, K კოეფიციენტების, შეწევისა და მოხრის გამოკლების გარკვეული სიზუსტით გამოსათვლელად, ანუ თუ თქვენი პრეს-მუხრუჭის ოპერატორი იყენებს სწორ ინსტრუმენტებს და ნაწილებს აპროექტებს იმ ხელსაწყოების მიხედვით, რომლებსაც ოპერატორები იყენებენ.
მაგალითში, ოპერატორი იყენებს 0.472 ინჩს. შტამპის გახსნა. ოპერატორი შევიდა ოფისში და თქვა: „ჰიუსტონ, პრობლემა გვაქვს. ეს არის 0.075“. დარტყმის რადიუსი? როგორც ჩანს, პრობლემა ნამდვილად გვაქვს; სად მივიდეთ ერთ-ერთი მათგანის საპოვნელად? ყველაზე ახლოს, რაც შეგვიძლია მივიღოთ, არის 0.078. „ანუ 0.062 ინჩი. 0.078 ინჩი. ბურღის რადიუსი ძალიან დიდია, 0.062 ინჩი. ბურღის რადიუსი ძალიან მცირეა“.
მაგრამ ეს არასწორი არჩევანია. რატომ? სახვრეტის რადიუსი არ ქმნის შიდა მოხრის რადიუსს. გახსოვდეთ, ჩვენ არ ვსაუბრობთ ქვედა მოხრაზე, დიახ, დამრტყმელის წვერი გადამწყვეტი ფაქტორია. ჩვენ ვსაუბრობთ ჰაერის წარმოქმნაზე. მატრიცის სიგანე ქმნის რადიუსს; სახვრეტი მხოლოდ მამოძრავებელი ელემენტია. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ შტამპის კუთხე გავლენას არ ახდენს მოხრის შიდა რადიუსზე. შეგიძლიათ გამოიყენოთ მახვილი, V-ფორმის ან არხის მატრიცები; თუ სამივეს ერთნაირი შტამპის სიგანე აქვს, ერთნაირ შიდა მოხრის რადიუსს მიიღებთ.
პერფორატორის რადიუსი გავლენას ახდენს შედეგზე, მაგრამ არ არის განმსაზღვრელი ფაქტორი მოხრის რადიუსისთვის. ახლა, თუ პერფორატორის რადიუსს მცურავ რადიუსზე მეტს შექმნით, ნაწილი უფრო დიდ რადიუსს მიიღებს. ეს ცვლის მოხრის დასაშვებობას, შეკუმშვას, K კოეფიციენტს და მოხრის გამოქვითვას. ეს საუკეთესო ვარიანტი არ არის, არა? გესმით - ეს საუკეთესო ვარიანტი არ არის.
რა მოხდება, თუ 0.062 ინჩს გამოვიყენებთ? ხვრელის რადიუსი? ეს დარტყმა კარგი იქნება. რატომ? იმიტომ, რომ, სულ მცირე, მზა ხელსაწყოების გამოყენებისას, ის მაქსიმალურად ახლოსაა ბუნებრივ „მცურავ“ შიდა მოხრის რადიუსთან. ამ სახვრეტის გამოყენებამ ამ შემთხვევაში უნდა უზრუნველყოს თანმიმდევრული და სტაბილური მოხრა.
იდეალურ შემთხვევაში, უნდა აირჩიოთ ისეთი სახვრეტის რადიუსი, რომელიც უახლოვდება, მაგრამ არ აღემატება, მცურავი ნაწილის რადიუსს. რაც უფრო მცირეა სახვრეტის რადიუსი მცურავი მოხრის რადიუსთან შედარებით, მით უფრო არასტაბილური და პროგნოზირებადი იქნება მოხრა, განსაკუთრებით თუ ხშირად მოხრას მოგიწევთ. ძალიან ვიწრო სახვრეტები დაიმსხვრევა და შექმნის მკვეთრ მოხრას ნაკლები თანმიმდევრულობითა და განმეორებადობით.
ბევრი მეკითხება, რატომ არის მხოლოდ მასალის სისქე მნიშვნელოვანი ყალიბის ნახვრეტის არჩევისას. ჰაერის ფორმირების რადიუსის პროგნოზირებისთვის გამოყენებული პროცენტული მაჩვენებლები ვარაუდობენ, რომ გამოყენებულ ყალიბს აქვს მასალის სისქის შესაბამისი ყალიბის ნახვრეტი. ანუ, მატრიცის ნახვრეტი არ იქნება სასურველზე დიდი ან პატარა.
მიუხედავად იმისა, რომ შეგიძლიათ ყალიბის ზომის შემცირება ან გაზრდა, რადიუსები დეფორმაციისკენ მიდრეკილია, რაც მოხრის ფუნქციის მრავალი მნიშვნელობის შეცვლას იწვევს. მსგავსი ეფექტის დანახვა ასევე შესაძლებელია, თუ არასწორ დარტყმის რადიუსს გამოიყენებთ. ამრიგად, კარგი საწყისი წერტილია მასალის სისქის რვაჯერ დიდი ზომის შტამპის ღიობის არჩევის წესი.
საუკეთესო შემთხვევაში, ინჟინრები სახელოსნოში მოვლენ და პრეს-მუხრუჭის ოპერატორს დაელაპარაკებიან. დარწმუნდით, რომ ყველამ იცის ჩამოსხმის მეთოდებს შორის განსხვავება. გაარკვიეთ, რა მეთოდებს და რა მასალებს იყენებენ. მოიძიეთ მათ მიერ არსებული ყველა სახვრეტისა და შტამპის სია და შემდეგ ამ ინფორმაციის საფუძველზე დააპროექტეთ ნაწილი. შემდეგ, დოკუმენტაციაში ჩამოწერეთ ნაწილის სწორი დამუშავებისთვის საჭირო სახვრეტები და შტამპები. რა თქმა უნდა, შეიძლება გქონდეთ შემამსუბუქებელი გარემოებები, როდესაც ხელსაწყოების მორგება მოგიწევთ, მაგრამ ეს უნდა იყოს გამონაკლისი და არა წესი.
ოპერატორებო, ვიცი, რომ ყველანი პრეტენზიულები ხართ, მეც ერთ-ერთი მათგანი ვიყავი! მაგრამ წარსულს ჩაბარდა ის დრო, როდესაც შეგეძლოთ თქვენთვის სასურველი ხელსაწყოების ნაკრების არჩევა. თუმცა, ის, რომ გითხრათ, რომელი ხელსაწყო გამოიყენოთ ნაწილების დიზაინისთვის, არ ასახავს თქვენი უნარების დონეს. ეს უბრალოდ ცხოვრების ფაქტია. ახლა ჩვენ ჰაერისგან ვართ შექმნილნი და აღარ ვართ უსაქმურები. წესები შეიცვალა.
FABRICATOR ჩრდილოეთ ამერიკაში ლითონის ფორმირებისა და დამუშავების წამყვანი ჟურნალია. ჟურნალი აქვეყნებს სიახლეებს, ტექნიკურ სტატიებსა და შემთხვევების ისტორიებს, რაც მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს, უფრო ეფექტურად შეასრულონ თავიანთი სამუშაო. FABRICATOR ინდუსტრიას 1970 წლიდან ემსახურება.
FABRICATOR-ზე სრული ციფრული წვდომა ახლა უკვე ხელმისაწვდომია, რაც ძვირფას ინდუსტრიულ რესურსებზე მარტივ წვდომას გაძლევთ.
Tubing Magazine-ზე სრული ციფრული წვდომა ახლა უკვე ხელმისაწვდომია, რაც საშუალებას გაძლევთ მარტივად მიიღოთ ღირებული ინდუსტრიული რესურსები.
ახლა უკვე ხელმისაწვდომია The Fabricator en Español-ის სრული ციფრული წვდომა, რაც უზრუნველყოფს ძვირფას ინდუსტრიულ რესურსებზე მარტივ წვდომას.
მაირონ ელკინსი შეუერთდა The Maker პოდკასტს, რათა ისაუბროს თავისი მოგზაურობის შესახებ პატარა ქალაქიდან ქარხნის შემდუღებელამდე...