Μελέτη κάμψης και επαναφοράς ελατηρίου διφασικής πλάκας υψηλής αντοχής ανθεκτικής στη φθορά DP800
Με τη συνεχή ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, το ελαφρύ των μηχανημάτων κατασκευής και των αυτοκινήτων έχει γίνει ένας αποτελεσματικός τρόπος μείωσης των εκπομπών καυσαερίων και της κατανάλωσης καυσίμου, και ο ελαφρύς σχεδιασμός έχει γίνει σταδιακά η κύρια κατεύθυνση του σχεδιασμού και της κατασκευής προϊόντων. Προηγμένες πλάκες υψηλής αντοχής, ανθεκτικές στη φθορά που αντιπροσωπεύονται από χάλυβα διπλής φάσης (DP), πλαστικό χάλυβα που προκαλείται από αλλαγή φάσης (TRIP0) και μαρτενσιτικό χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (MART) εξασφαλίζουν ταυτόχρονα την αντοχή των δομικών μερών χρόνο, μειώνουν το πάχος των εξαρτημάτων, παίζουν ρόλο στο ελαφρύ και βελτιώνουν την απόδοση ασφάλειας και είναι επί του παρόντος τα πιο δημοφιλή ελαφριά υλικά.
Το DP800 ανήκει στην πλάκα φθοράς διπλής φάσης υψηλής αντοχής που αποτελείται από μαρτενσίτη και φερρίτη. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε μαρτενσίτη, η τιμή αντοχής του μπορεί να φτάσει τα 1200 MPa, που χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων με υψηλές απαιτήσεις δομικής αντοχής. Το DP800 έχει χαμηλή αναλογία αντοχής διαρροής, υψηλό δείκτη σκλήρυνσης εργασίας και απόδοση σκλήρυνσης ψησίματος χωρίς επιμήκυνση απόδοσης και γήρανση σε θερμοκρασία δωματίου. Η πλάκα από χάλυβα υψηλής αντοχής στη διαδικασία διαμόρφωσης θα παράγει πιο ελαστική ανάκτηση και απελευθέρωση της πίεσης, θα οδηγήσει στα εξαρτήματα να έχουν την τάση να επιστρέψουν στην αρχική κατάσταση, προκαλώντας ανάκαμψη. Το Springback μειώνει την ακρίβεια των διαστάσεων των εξαρτημάτων και αυξάνει τη δυσκολία της επακόλουθης συναρμολόγησης εξαρτημάτων. Θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά και να μειώνεται στην πραγματική διαδικασία παραγωγής.
Επί του παρόντος, υπάρχουν λίγες μελέτες για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων διεργασίας στη διαδικασία διαμόρφωσης και επαναφοράς ελατηρίου χαλύβδινων πλακών υψηλής αντοχής, ανθεκτικών στη φθορά. Με βάση το dynaform, ερευνητές από τη Σχολή Υλικών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Hefei μελέτησαν τις επιδράσεις του παράγοντα τριβής, της απόστασης του καλουπιού, της ταχύτητας αποτύπωσης και της ακτίνας του καλουπιού στη διαμόρφωση και την επιστροφή ελατηρίου των εξαρτημάτων σχήματος V και βελτιστοποίησαν και ανέλυσαν τις παραμέτρους της διαδικασίας. Τέλος, επιτυγχάνεται ο συνδυασμός των παραμέτρων της διαδικασίας διαμόρφωσης για την ελαχιστοποίηση της γωνίας ανάκαμψης, ο οποίος παρέχει καθοδήγηση για πρακτικά πειράματα.
Η διαμόρφωση και η επαναφορά ελατηρίου υψηλής αντοχής ανθεκτικής στη φθορά πλάκας είναι μια διαδικασία πολλών παραγόντων, επομένως είναι απαραίτητο να γίνει μια ολοκληρωμένη ανάλυση των πολλαπλών παραγόντων και να μελετηθεί η επίδραση των πολλαπλών παραμέτρων στη διαμόρφωση και την επιστροφή ελατηρίου. Οι ερευνητές με βάση την ορθογώνια μέθοδο δοκιμής, τέσσερις παράγοντες και τρία επίπεδα συντελεστή τριβής, διάκενο μήτρας, ταχύτητα σφράγισης, ακτίνα μήτρας 4 μεταβλητές διαδικασίας σχεδιάστηκαν για ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των παραπάνω παραγόντων στη διαμόρφωση και την οπή ελατηρίου εξαρτημάτων σχήματος V. . Τα συμπεράσματα έχουν ως εξής:
(1) Με βάση το πείραμα προσομοίωσης κάμψης σχήματος V, μελετήθηκαν τα προβλήματα σχηματισμού κάμψης και επαναφοράς ελατηρίου του χάλυβα υψηλής αντοχής DP800. Μέσω του ορθογώνιου πειραματικού σχεδιασμού, αναλύθηκε ο νόμος επιρροής πολλαπλών παραμέτρων διεργασίας στη διαμόρφωση και την επαναφορά του ελατηρίου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι παράμετροι διεργασίας είχαν μικρή επίδραση στο μέγιστο ρυθμό λέπτυνσης των εξαρτημάτων σχήματος V μετά την κάμψη και είχαν μεγαλύτερη επίδραση στο ελατήριο.
(2) Ο συντελεστής τριβής και το διάκενο του καλουπιού έχουν μεγάλη επίδραση στην ανάκαμψη εξαρτημάτων σχήματος V μετά την κάμψη: Η τιμή ανάκαμψης μειώνεται με την αύξηση του συντελεστή τριβής. Κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης εξαρτημάτων σχήματος V, δημιουργούνται θλιπτική τάση και τάση εφελκυσμού στην επιφάνεια της πλάκας αντίστοιχα. Λόγω της τριβής μεταξύ της μήτρας και της πλάκας, η ζώνη παραμόρφωσης εφελκυστικής τάσης μπορεί να αυξηθεί, έτσι ώστε η κατάσταση τάσης της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας της πλάκας να τείνει να είναι συνεπής. Ωστόσο, όταν η τριβή είναι μεγάλη, η τάση εφελκυσμού που δημιουργείται είναι επίσης μεγάλη, η οποία θα επηρεάσει την ποιότητα της επιφάνειας της θερμομονωτικής σανίδας και το φαινόμενο της ρωγμής σε εφελκυσμό εμφανίζεται σε σοβαρές περιπτώσεις. Η τιμή επιστροφής του ελατηρίου αυξάνεται με την αύξηση της απόστασης του καλουπιού, επειδή όσο μικρότερο είναι το διάκενο μεταξύ του εξογκώματος και της μήτρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή καταπόνησης που δημιουργείται κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης, η οποία μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την επίδραση της ελαστικής παραμόρφωσης και έτσι να μειώσει την επιστροφή ελατηρίου μετά την εκφόρτωση . Η τιμή ανάκαμψης αυξάνεται με την αύξηση της ακτίνας του φιλέτου μήτρας. Η επίδραση της ταχύτητας σφράγισης στο πίσω ελατήριο των εξαρτημάτων σχήματος V είναι μικρή και η επίδραση της ταχύτητας σφράγισης στο πίσω ελατήριο μπορεί να αγνοηθεί στην πραγματική παραγωγή.
