الوقت المقدر للقراءة: 12 الدقائق

من أجل تحسين جودة المحطات المتعددة التقدمية ختم وتقليل تكلفة تصنيع القوالب ، وتشارك عمليات التشكيل مثل الانحناء والسحب العميق والتشكيل والتشكيل في ختم تم تنفيذ عملية هيكل سكة توجيه باب السيارة وتفريغ ظهر الزنبرك. يتم تنفيذ المحاكاة العددية للعناصر المحدودة ، ويتم التنبؤ بعيوب التشكيل مثل تشوه الناقل ، وكسر السحب العميق ، وكسر الحواف ، والارتداد الذي قد يحدث في عملية التشكيل ، ويتم تحليل أسباب العيوب ، والحلول المقابلة أو التحكم يتم طرح التدابير. إعادة النمذجة ، يتم الحصول على نتائج المحاكاة المثالية. بناءً على نتائج المحاكاة العددية ، تم إجراء اختبار ختم تدريجي متعدد المحطات ، وتم ثقب هيكل معين لسكة توجيه الباب بجودة تشكيل مؤهلة بنجاح في قالب واحد ، والذي يمكن أن يلبي متطلبات الإنتاج الضخم.

أدى التطور السريع لصناعة السيارات إلى وضع متطلبات أعلى لكفاءة الإنتاج وجودة الأجزاء وتكلفة قطع غيار قطع غيار السيارات. تم استخدام معالجة الأجزاء على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن جودة الختم التدريجي متعدد المحطات تتأثر بالعديد من العوامل ، مثل هندسة الفراغ ، وشكل الناقل ، وهيكل القالب ، ومعلمات العملية ، وما إلى ذلك. غالبًا ما يتسبب القالب المصمم بناءً على الخبرة تتجعد الأجزاء وتتشقق أثناء عملية التشكيل. و Springback والعيوب الأخرى ، يصعب التحكم في جودة التشكيل ، فمن الضروري محاولة إصلاح القالب بشكل متكرر أثناء عملية التصنيع ، وتكلفة تصنيع المنتج عالية والدورة طويلة. من خلال الاستخدام الفعال لطرق المحاكاة العددية ، يمكن حساب تشوه اللدائن المرنة للصفائح أثناء عملية التشكيل ، ويمكن التنبؤ بدقة بعيوب التشكيل ، ويمكن الحصول على عملية تشكيل محسنة أو هيكل القالب ، ويمكن أن تكون جودة التشكيل تحسن في النهاية.

بأخذ لوح تقوية العارضة الطولية الأمامية للسيارة كمثال ، تتم محاكاة عملية الختم للقالب التدريجي ، ومن المتوقع حدوث مشكلات مثل تشوه الحزام الناقل والتكشف غير الدقيق للفراغ الذي قد يحدث في الإنتاج ، وحزام المواد الذي تم تشكيله عن طريق الختم التدريجي هو الأمثل. . يتم تنفيذ المحاكاة العددية للعناصر المحدودة ذات العملية الكاملة لتشكيل الختم المكون من 13 محطة لمقعد تثبيت السيارة ذو اللوحة الفولاذية عالية القوة. من خلال تصحيح شكل الفراغ والبدن المحدب ، يتم حل مشكلة التكسير السهل أثناء الرسم الأمامي والخلفي ، وتحسين جودة التشكيل. . ولكن حتى الآن ، لا يوجد تقرير بحثي عن التنبؤ بالعيوب ومراقبة الجودة في العملية الكاملة للختم التدريجي متعدد المحطات. في هذا البحث ، يتم أخذ هيكل معين لسكك توجيه باب السيارة ككائن بحث ، ويتم تنفيذ نمذجة العناصر المحدودة لعملية تشكيل الختم التدريجي متعدد المحطات وتفريغ الزنبرك باستخدام برنامج Dynaform ، والحاملات المحتملة التي قد تظهر في عملية التشكيل يتم توقعها بالكامل من خلال المحاكاة العددية. يتم التحكم بشكل فعال في عيوب التشكيل مثل التشوه ، وشقوق السحب العميق ، وشقوق الحواف ، والظهر الخلفي وفقًا للأسباب.

نمذجة العناصر المحدودة والمحاكاة العددية

يظهر الرسم التخطيطي للأجزاء الهيكلية لسكة توجيه باب السيارة في الشكل 2:

المادة عبارة عن لوح مجلفن DX53D بسمك 1.2 مم. يتم استخدام هيكل سكة التوجيه لرافع الزجاج الكهربائي للسيارة. يجب أن يكون المظهر الجانبي المنحني للجزء متسقًا مع انحناء زجاج الباب ، وتتطابق الأخاديد والحربة والميزات المحلية الأخرى مع الأجزاء الأخرى. يجب أن تضمن هذه الأجزاء جودة التشكيل الجيدة ودقة الأبعاد. من خلال تحليل عملية الأجزاء الهيكلية لسكك التوجيه ، يتم تحديد مخطط عملية الختم لـ 13 محطة ، والحوامل على الوجهين ، وتخطيط الصفين ، والختم المتزامن للأجزاء اليمنى واليسرى. يظهر تصميم التخطيط في الشكل 3:

تأسيس Finite هlement مesh مأوديل

وفقًا لعملية الختم والتشكيل لهيكل سكة التوجيه ، يتم إجراء المحاكاة العددية للعناصر المحدودة لعمليات السحب والانحناء العميق ، وتشذيب القطع ، والتشكيل ، والتشفيه ، واللكم ، والتشذيب ، والقطع. تم بناء التشذيب أو التثقيب المجزأ في نموذج ، وعملية المحاكاة المحددة لعملية تشكيل الختم التدريجي هي تشكيل السحب بضغط الانحناء العميق - التشذيب - التشكيل - التشفيه - التشذيب والقطع. نظرًا لأن عملية التشذيب تزيل فقط المواد الموجودة على طول خط القطع بدون عملية المحاكاة ، فليس من الضروري إنشاء نموذج شبكي لأداة التثقيب. و 4 (ب):

عددي ستقليد صrocess أاختصار الثاني سالجودة جأونترول

وفقًا لعملية محاكاة ختم وتشكيل الأجزاء الهيكلية لسكك التوجيه ونموذج العنصر المحدد المحدد ، يتم إجراء المحاكاة العددية ، ويتم توقع عيوب التشكيل التي تؤثر على جودة المنتج في عملية الختم ، ويتم دراسة مراقبة الجودة.

• التحكم في الكسور بالسحب العميق

عند استخدام نموذج العناصر المحدودة الموضح في الشكل 4 (أ) لإجراء محاكاة السحب بعمق الانحناء ، حدثت شروخ خطيرة في موضع الشرائح في منتصف الجزء على شكل صندوق ، كما هو موضح في الشكل 5:

بعد التحليل ، ترجع ظاهرة التكسير الخطيرة بشكل أساسي إلى التقييد المتبادل لتدفق المادة في المنطقة الوسطى إلى الأخاديد في كلا الطرفين أثناء التشكيل ، ويزداد إجهاد الشد بشكل كبير ، مما يؤدي إلى الضغط في موضع الشريحة المركزية الوصول بسرعة إلى نقطة الحد والتسبب في حدوث تصدع. لذلك ، يتم ثقب ثلاثة ثقوب عملية طويلة في الموضع الأوسط للفراغ بالنسبة لمنطقة صدع السحب العميق (بالنظر إلى هيكل الثقب ، يكون العرض 6 مم) لتحسين قابلية تشكيل الرسم العميق ، وفي نفس الوقت ، معلمات يتم تحديد شرائح صغيرة جدًا عند شق الرسم. تعديل خطوة بخطوة في شكل زوايا دائرية انتقالية ، كما هو موضح في الشكل 6 ：

• التحكم في تشويه الحامل

يلعب الناقل دورًا حيويًا في عملية الختم التدريجي متعددة المحطات. بمجرد تشوه الحامل ، لا يمكن ضمان دقة التغذية للشريط ، مما يؤثر بشكل خطير على جودة الختم. ومع ذلك ، أثناء السحب العميق الانحناء ، يكون للناقل عيوب تشويه (كما هو موضح في الشكل 7):

تظهر نتائج المحاكاة أن تشويه الناقل يتم التحكم فيه جيدًا ، ولا يحدث تقوس تقريبًا أثناء عملية الختم ، ولن يتجاوز كتلة التوجيه بسبب التشوه ، كما تم تحسين الاتصال بين جانب الشريط وكتلة التوجيه بشكل كبير . التحسين يضمن نعومة ودقة التغذية.

• التحكم في تمزق التشفيه

باستخدام النموذج الموضح في الشكل 4 (ب) لإجراء محاكاة عددية لتشكيل التشفيه ، أثناء عملية التشفيه ، تصدع أحد طرفي قطعة العمل ، كما هو موضح في الشكل 9:

من أجل تجنب حدوث ظاهرة التكسير هذه ، أثناء تحسين خط التشفيه والتشذيب ، يتم تصحيح الزوايا الدائرية للمثقاب الصغيرة جدًا لزيادة المساحة الممتدة وتجنب التركيز المفرط لضغط الشد. تظهر الزوايا الدائرية في الشكل 10 (ج) ، باستخدام انتقال من الزوايا الدائرية 3 مم إلى 2 مم. تظهر نتائج محاكاة تشكيل التشفيه المحسنة في الشكل 11 ، مما يشير إلى أن مشكلة تمزق التشفيه قد تم حلها بشكل فعال.

• التحكم في الارتداد

Springback ظاهرة حتمية في تشكيل الصفائح المعدنية. عندما يتجاوز الربيع من قطعة الشغل الختم النطاق المسموح به ، من الضروري اتخاذ التدابير المقابلة للتحكم فيه ، وإلا ، فإن الدقة الهندسية للأجزاء سيكون من الصعب تلبية المتطلبات. لذلك ، في تصميم عملية الختم التدريجي للأجزاء الهيكلية لسكك التوجيه ، يتم تحديد عملية التشكيل للتحكم في دقة الأبعاد للأجزاء بمتطلبات عالية الدقة ونوابض كبيرة. قم بعمل تنبؤات دقيقة. تم إنشاء نموذج التحليل الربيعي لقطعة العمل على أساس محاكاة تشكيل الصفائح المعدنية ، ويتم إجراء تحليل الربيع من خلال طريقة التحليل الضمني متعددة الخطوات. تظهر نتائج المحاكاة في الشكل 12:

من 12 ، يمكن ملاحظة أن قطعة العمل في حالة ملتوية معينة بعد ارتداد التشذيب والتفريغ. الارتداد في المواضع A و B و C و D و E كبير نسبيًا ومتطلبات الدقة عالية. يتم اختيار هيكل القوالب المطعمة ليتم استخدامه. يمكن إجراء التشكيل والتشكيل عن طريق تصحيح الضغط ، وتعويض شكل إدخال القالب ، وما إلى ذلك. بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى إعادة تشكيل ، يجب أن يؤدي تصميم التشذيب المقطعي لإزالة المواد إلى إطلاق الضغط الداخلي في هذه الأجزاء . يتم عرض أجزاء التشكيل المحددة والفارغ بعد التشذيب القطاعي في الشكل 13:

أخيرًا ، تم إعادة تشكيل عملية تشكيل الختم التدريجي متعدد المحطات لهيكل سكة التوجيه. من نتائج المحاكاة الموضحة في الشكل 14 ، يمكن ملاحظة أن نتائج محاكاة التشكيل المثالية يتم الحصول عليها من خلال اعتماد تدابير مراقبة الجودة.

نتائج التجربة

التقدمي تشكيل الختم يظهر في الشكل 15 شريط المواد والأجزاء الهيكلية لقضيب التوجيه الزجاجي للأبواب اليمنى واليسرى لباب السيارة التي تم الحصول عليها عن طريق الاختبار:

يمكن أن نرى من الشكل 15 (ب) أن هيكل سكة التوجيه المشكل يتمتع بجودة تشكيل جيدة ، ولا تجاعيد ، وشقوق ، وخدوش ، ومسافات بادئة ، وعيوب أخرى ، وسطح قطعة العمل أملس. تم وضع القالب التدريجي في الإنتاج الفعلي ، والتغذية سلسة ، والعملية مستقرة وموثوقة ، ودقة أبعاد المنتج تلبي المتطلبات ، وكفاءة الإنتاج عالية ، حيث تصل إلى 36 قطعة / دقيقة ، والتي يمكن أن تلبي المتطلبات من الإنتاج الآلي على نطاق واسع.

جعند الاستنتاجس

عن طريق المحاكاة العددية ، يتم دراسة طريقة مراقبة الجودة لتشكيل الختم التدريجي متعدد المحطات للأجزاء الهيكلية لقضيب التوجيه ، ويتم توقع العيوب المختلفة التي قد تحدث في عملية التشكيل ، ويتم اقتراح الحلول المقابلة أو تدابير التحكم. الاستنتاج على النحو التالي:

• يمكن التحكم في تشوه الناقل بشكل فعال عن طريق وضع هيكل مقيد أو زيادة قوة التقييد في المنطقة المشوهة بشدة.
• إذا كانت هناك مساحة كبيرة في الجزء السفلي من قطعة الشغل ذات السحب العميق والتي يجب إزالتها ، فيمكن وضع فتحة عملية في هذه المنطقة ، ويتم إجراء التشذيب بعد تشكيل السحب العميق ، والذي يمكن أن يحسن الرسم العميق بشكل فعال خاصية المادة وتمنع حدوث التشققات.
• أثناء السحب العميق ، يمكن أن يؤدي التصحيح المناسب لمعلمات الشرائح المحلية للقالب إلى حل التصدع مع ضمان استخدام قوة حامل فارغة كبيرة لتجنب عيوب التجعد.
• من أجل تشفيه الاستطالة ، تخضع منطقة التلامس لشريحة التثقيب لتركيز إجهاد الشد ، والذي يكون عرضة للتمزق. من خلال زيادة شرائح التلامس الخاصة بالثقب وتحسين شكل الفراغ قبل التشفيه ، يمكن تجنب التشفيه بشكل فعال. ظهور الظاهرة.
• استنادًا إلى نتائج المحاكاة العددية للجزء الخلفي من قطعة العمل ، بالنسبة للأجزاء ذات الزنبرك الكبير بعد قص الزنبرك الخلفي بعد التفريغ ، يجب أن يؤدي تصميم التشذيب القطاعي قبل التشكيل إلى إطلاق الضغط الداخلي.

آلة اللكم للبيع