Q4: Hiện tượng loe cuối được tạo ra trong quá trình tạo hình cuộn như thế nào, đặc biệt là trong các biên dạng như xà gồ chữ C, và những kỹ thuật kỹ thuật nào được sử dụng để giảm thiểu khiếm khuyết này?
Ngọn lửa cuối (còn được gọi là “nghề đuôi cá” hoặc “quét cuối”) là khuyết tật về kích thước trong đó mặt cắt ngang của biên dạng cuộn lệch khỏi biên dạng mục tiêu ở đầu trước và cuối của chi tiết hoàn thiện. Hiện tượng này là hậu quả trực tiếp của lịch sử ứng suất và biến dạng phức tạp cần thiết cho việc hình thành biên dạng..
1. Vật lý của việc tạo ra ngọn lửa cuối
Sự bùng phát cuối cùng là biểu hiện của sự giải phóng **ứng suất dư dọc**, phục hồi đặc biệt đàn hồi ở các đầu không bị giới hạn của dải.
MỘT. Sự hình thành ứng suất dọc
Trong quá trình tạo hình cuộn, dải kim loại phải chịu cả hai **ngang** (uốn cong) và **theo chiều dọc** (dọc theo chiều dài của dải) căng thẳng.
- Ứng suất ngang (uốn): Cần thiết để đạt được hình dạng của hồ sơ.
- Căng thẳng dọc: Đây là điều không mong muốn, tác dụng phụ không thể tránh khỏi. Khi dải uốn cong thành cuộn, tổng chiều dài của dải phải giữ nguyên thông qua máy. Tuy nhiên, các phần mặt bích bên trong (bán kính uốn cong nhỏ hơn) cố gắng nén theo chiều dọc, trong khi các phần web bên ngoài (bán kính hiệu dụng lớn hơn) cố gắng kéo dài. Điều này tạo ra sự phân bố không đồng đều của biến dạng dọc và ứng suất trên chiều rộng của dải.
B. Hiệu ứng cuối cùng không bị ràng buộc
- Phần trung gian: Trong phần liên tục của dải (xa tận cùng), kim loại bị ràng buộc theo chiều ngang bởi các cuộn và bị ràng buộc theo chiều dọc bởi phần dải ngay sau nó (đã được hình thành và cứng nhắc). Ứng suất dư tích hợp được giữ ở trạng thái cân bằng.
- Kết thúc dẫn đầu/kết thúc: Khi phần cuối của dải đi vào hoặc thoát ra khỏi bộ cuộn tạo hình cuối cùng, ràng buộc theo chiều dọc đột ngột bị loại bỏ. Năng lượng biến dạng đàn hồi được lưu trữ, trước đây đã được cân bằng bởi dải liên tục, được phát hành ở cuối không bị ràng buộc.
- Độ lệch mặt cắt ngang: Đối với biên dạng mở như xà gồ chữ C, khu vực căng thẳng cao (mặt bích mở) chụp vào trong hoặc ra ngoài (bùng lên) để giảm bớt lực căng hoặc lực nén dọc.
- Kết thúc hàng đầu (Ngọn lửa phía trước): Tiêu biểu “pháo sáng trong” (mặt bích kéo về phía trung tâm web) do giải phóng ứng suất nén tích tụ.
- Cuối cùng (đuôi bùng lên): Tiêu biểu “bùng lên” (mặt bích di chuyển ra khỏi trung tâm web) do sự giải phóng ứng suất kéo tích tụ.
2. Kỹ thuật kỹ thuật để giảm thiểu ngọn lửa
Kiểm soát độ loe cuối yêu cầu cân bằng sự phân bố ứng suất trên chiều rộng biên dạng, đặc biệt là ở những đường chuyền hình thành sau này.
MỘT. Tối ưu hóa mẫu hoa (Hình thành dần dần)
Phương pháp quan trọng nhất là đảm bảo rằng độ uốn được phân bố dần dần và đồng đều nhất có thể trên số lượng giá đỡ..
- Kiểm soát căng thẳng: Bằng cách giảm thiểu số lượng uốn mỗi lần, sự tích tụ của biến dạng dọc không đồng đều giảm. Người thiết kế cuộn phải đảm bảo tốc độ biến dạng trơn tru và liên tục.
- Số lần vượt qua cao: Sử dụng nhiều giá đỡ cuộn hơn (cao hơn $N$) đối với các cấu hình phức tạp thường là hiệu quả nhất, mặc dù tốn kém hơn, cách giảm bùng phát, vì nó làm dịu đi sự gia tăng căng thẳng.
B. Sử dụng cuộn bên (Ràng buộc bên)
cuộn bên (thường là vòng bi đơn giản hoặc con lăn được hỗ trợ) được lắp đặt giữa các giá đỡ cuối cùng, đôi khi sau lần đứng cuối cùng, để tạo áp lực ngang chính xác lên mặt bích.
- Kiểm soát áp lực bên trong: Những cuộn này đẩy nhẹ mặt bích vào trong ở đầu ra của dây chuyền. Điều này gây ra một tác động nhỏ, lượng biến dạng dẻo được kiểm soát đối diện theo hướng ngọn lửa dự kiến, bù đắp trước cho việc giải phóng căng thẳng.
C. Con lăn côn và thiết lập khoảng cách
Tinh chỉnh hình học và khoảng cách dọc của các cuộn cuối cùng là rất quan trọng:
- Điều chỉnh khoảng cách cuộn: Bằng cách thu hẹp nhẹ khoảng cách cuộn dưới độ dày vật liệu ở một hoặc hai giá đỡ cuối cùng, có thể tạo ra một lượng nhẹ sự kéo giãn/ủi theo chiều dọc. Điều này giúp giảm thành phần ứng suất nén gây ra hiện tượng cháy vào bên trong..
- cuộn côn (Dịch chuyển trục): Thỉnh thoảng, các cuộn được nghiêng hoặc dịch chuyển theo trục một cách tinh vi để tạo áp lực không đồng đều trên chiều rộng, chống lại sự mất cân bằng căng thẳng.
D. Kết thúc giảm dần (Điều khiển máy)
Trình độ cao, máy tạo cuộn điều khiển bằng máy tính (Tạo hình cuộn động) sử dụng tín hiệu ngắt để thực hiện điều chỉnh máy theo thời gian thực:
- Điều khiển thủy lực/Servo: Ngay trước thời điểm cắt, máy có thể điều chỉnh nhẹ các khoảng trống cuộn hoặc vị trí cuộn bên để cố ý dưới dạng phần cuối của hồ sơ theo cách bù đắp cho phần chụp vào trong/ra ngoài đã biết.
Về bản chất, Sự bùng phát cuối cùng là một vấn đề kinh điển về điều kiện biên và ứng suất dư trong sản xuất liên tục. Việc giảm thiểu nó đòi hỏi phải kiểm soát chính xác lịch sử biến dạng (biến dạng dần dần) và ứng dụng chiến lược của ràng buộc bên (cuộn bên) để ổn định biên dạng khi mất đi giới hạn độ cứng dọc ở cuối dải.
