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Con el fin de mejorar la calidad de multi-estación progresiva estampado y reducir el costo de fabricación de moldes, los procesos de formación como doblado, embutición profunda, recorte, conformación y rebordeado están involucrados en el estampado Se realizó el proceso de estructura de riel guía de puerta de automóvil y descarga de resorte. Se lleva a cabo la simulación numérica de elementos finitos y se predicen los defectos de formación, como la distorsión del portador, la fisura por embutición profunda, la fisura por rebordeado y la recuperación elástica que pueden ocurrir en el proceso de formación, se analizan las causas de los defectos y las soluciones o control correspondientes. se proponen medidas. Re-modelado, se obtienen los resultados de simulación ideales. Con base en los resultados de la simulación numérica, se llevó a cabo una prueba de estampado progresivo de varias estaciones y se perforó con éxito una determinada estructura de riel de guía de puerta con calidad de formación calificada en un molde, que puede cumplir con los requisitos de la producción en masa.

El rápido desarrollo de la industria automotriz ha planteado mayores requisitos para la eficiencia de producción, la calidad de las piezas y el costo de las piezas de automóviles. El procesamiento de piezas se ha utilizado cada vez más. Sin embargo, la calidad del estampado progresivo multiestación se ve afectada por muchos factores, como la geometría de la pieza en bruto, la forma del soporte, la estructura del molde, los parámetros del proceso, etc. El diseño del molde basado en la experiencia a menudo provoca las piezas se arruguen y agrieten durante el proceso de formado. y springback y otros defectos, la calidad de la formación es difícil de controlar, es necesario intentar y reparar el molde repetidamente durante el proceso de fabricación, y el costo de fabricación del producto es alto y el ciclo es largo. Mediante el uso efectivo de métodos de simulación numérica, se puede calcular la deformación elástico-plástica de la hoja durante el proceso de formación, se pueden predecir con precisión los defectos de formación, se puede obtener un proceso de formación optimizado o una estructura de troquel, y se puede evaluar la calidad de la formación. finalmente mejorado.

Tomando como ejemplo una placa de refuerzo de viga longitudinal delantera de un automóvil, se simula el proceso de estampado del troquel progresivo y se predicen problemas como la deformación de la cinta transportadora y el desdoblamiento impreciso de la pieza en bruto que pueden ocurrir en la producción. , y se optimiza el cinturón de material formado por el estampado progresivo. . Se lleva a cabo la simulación numérica de elementos finitos de proceso completo de la formación de estampado de 13 estaciones de un asiento de montaje de automóvil de placa de acero de alta resistencia. Al corregir la forma de la pieza en bruto y el casco convexo, se resuelve el problema del agrietamiento fácil durante el estirado hacia adelante y hacia atrás, y se mejora la calidad de formación. . Pero hasta el momento, no existe un informe de investigación sobre la predicción de defectos y el control de calidad en todo el proceso de estampación progresiva multiestación. En este trabajo se toma como objeto de investigación una determinada estructura de riel guía de puerta de automóvil, y se realiza el modelado por elementos finitos de su proceso de conformado de estampación progresiva multi-estación y descarga springback utilizando el software Dynaform, y los posibles portadores que pueden aparecer. en el proceso de formación se predicen completamente a través de la simulación numérica. Los defectos de formación como la distorsión, las grietas de embutición profunda, las grietas de reborde y la recuperación elástica se controlan de manera efectiva de acuerdo con las causas.

Modelado de elementos finitos y simulación numérica

El diagrama esquemático de las partes estructurales de un riel guía de la puerta de un automóvil se muestra en la Figura 2:

El material es chapa galvanizada DX53D con un espesor de 1,2 mm. La estructura del riel guía se utiliza para el elevador de vidrio eléctrico del automóvil. El perfil curvo de la pieza debe ser consistente con la curvatura del vidrio de la puerta, y las ranuras, la bayoneta y otras características locales deben coincidir con otras piezas. Estas piezas deben garantizar una buena calidad de conformado y precisión dimensional. A través del análisis del proceso de las partes estructurales del riel guía, finalmente se determina el esquema del proceso de estampado de 13 estaciones, soportes de doble cara, diseño de doble fila y estampado simultáneo de las partes izquierda y derecha. El diseño del diseño se muestra en la Figura 3:

Establecimiento de Finiciar mielemento METROcarne METROmodelo

De acuerdo con el proceso de estampado y formación de la estructura del riel guía, la simulación numérica de elementos finitos se lleva a cabo para los procesos involucrados de embutición profunda, recorte de segmentos, conformación, rebordeado, punzonado, recorte y corte. El recorte o punzonado segmentado se construye en un modelo, y el proceso de simulación específico del proceso de formación de estampado progresivo es doblado en prensa-formado de embutición profunda → recorte → conformación, rebordeado → recorte y corte. Dado que el proceso de recorte solo elimina el material a lo largo de la línea de recorte sin el proceso de simulación, no es necesario establecer un modelo de malla de la herramienta de punzonado. y 4(b):

Numérico Simulación PAGSproceso ADakota del Norte qcalidad Ccontrolar

De acuerdo con el proceso de simulación de estampado y conformado de piezas estructurales de rieles guía y el modelo de elementos finitos establecido, se lleva a cabo la simulación numérica, se predicen los defectos de conformado que afectan la calidad del producto en el proceso de estampado y se estudia el control de calidad.

• Control de fracturas de embutición profunda

Cuando se utilizó el modelo de elementos finitos que se muestra en la Fig. 4(a) para realizar la simulación de embutición profunda por flexión, se produjeron grietas graves en la posición del empalme en el medio de la pieza en forma de caja, como se muestra en la Fig. 5:

Después del análisis, el fenómeno de agrietamiento grave se debe principalmente a la restricción mutua del flujo del material en el área media a las ranuras en ambos extremos durante la formación, y la tensión de tracción aumenta considerablemente, lo que da como resultado la tensión en la posición central del filete. alcanzando rápidamente el punto límite y provocando grietas. Por lo tanto, se perforan tres orificios de proceso largos en la posición media de la pieza en bruto en relación con el área de grietas de embutición profunda (considerando la estructura del punzón, el ancho es de 6 mm) para mejorar la conformabilidad de embutición profunda y, al mismo tiempo, los parámetros de se selecciona el empalme demasiado pequeño en la fisura del dibujo. Modificación paso a paso en forma de esquinas redondeadas de transición, como se muestra en la Figura 6:

• Control de distorsión de la portadora

El portador juega un papel vital en el proceso de estampación progresiva de múltiples estaciones. Una vez que se deforma el soporte, no se puede garantizar la precisión de alimentación de la tira, lo que afecta gravemente a la calidad del estampado. Sin embargo, durante la embutición profunda por flexión, el portador tiene defectos de distorsión (como se muestra en la Figura 7):

Los resultados de la simulación que se muestran muestran que la distorsión del portador está bien controlada, casi no se arquea durante el proceso de estampado, no irá más allá del bloque guía debido a la distorsión, y el contacto entre el lado de la tira y el bloque guía mejora considerablemente. . La mejora asegura la suavidad y precisión de la alimentación.

• Control de ruptura de bridas

Utilizando el modelo que se muestra en la Figura 4(b) para llevar a cabo una simulación numérica de la formación de rebordes, durante el proceso de rebordeado, un extremo de la pieza de trabajo se agrietó, como se muestra en la Figura 9:

Para evitar la aparición de este fenómeno de fisuración, al mismo tiempo que se optimiza la línea de rebordeado y rebordeado, se corrigen los redondeos del punzón que son demasiado pequeños para aumentar el área estirada y evitar una concentración excesiva de esfuerzos de tracción. Las esquinas redondeadas se muestran en la Figura 10(c), utilizando una transición de esquinas redondeadas de 3 mm→2 mm. Los resultados mejorados de la simulación de formación de bridas se muestran en la Figura 11, lo que indica que el problema de ruptura de bridas se ha resuelto de manera efectiva.

• Control de rebote

El springback es un fenómeno inevitable en el conformado de láminas de metal. Cuando la recuperación elástica de la pieza de trabajo de estampado excede el rango permitido, es necesario tomar las medidas correspondientes para controlarlo, de lo contrario, la precisión geométrica de las piezas será difícil de cumplir con los requisitos. Por lo tanto, en el diseño del proceso de estampado progresivo de las partes estructurales del riel guía, el proceso de conformación se selecciona para controlar la precisión dimensional de las partes con requisitos de alta precisión y gran recuperación elástica. Haz predicciones precisas. El modelo de análisis de recuperación elástica de la pieza de trabajo se establece sobre la base de la simulación de formación de chapa metálica, y el análisis de recuperación elástica se lleva a cabo mediante el método de análisis implícito de varios pasos. Los resultados de la simulación se muestran en la Figura 12:

A partir de 12, se puede ver que la pieza de trabajo está en cierto estado retorcido después del rebote del recorte y la descarga. El rebote en las posiciones A, B, C, D y E es relativamente grande y los requisitos de precisión son altos. La estructura de troquel incrustada se selecciona para ser utilizada. El modelado y la conformación se pueden llevar a cabo mediante corrección de presión, compensación del perfil del inserto del molde, etc. Para las piezas que necesitan remodelarse, el diseño del recorte segmentado para eliminar el material debe conducir a la liberación de la tensión interna en estas piezas. . Las piezas de conformación específicas y la pieza en bruto después del recorte segmentario se muestran en la Figura 13:

Finalmente, se remodela el proceso de formación de estampación progresiva multi-estación de la estructura del riel guía. A partir de los resultados de la simulación que se muestran en la Fig. 14, se puede ver que los resultados ideales de la simulación de conformado se obtienen mediante la adopción de medidas de control de calidad.

Resultados de la prueba

el progresista estampado formando La tira de material y las partes estructurales del riel de guía de vidrio de las puertas izquierda y derecha de la puerta del automóvil obtenidas por la prueba se muestran en la Figura 15:

En la Figura 15(b) se puede ver que la estructura del riel de guía formado tiene buena calidad de formación, sin arrugas, grietas, rayones, muescas y otros defectos, y la superficie de la pieza de trabajo es lisa. El troquel progresivo se ha puesto en producción real, la alimentación es suave, la operación es estable y confiable, la precisión dimensional del producto cumple con los requisitos y la eficiencia de producción es alta, alcanzando 36 piezas / min, lo que puede cumplir con los requisitos de producción automatizada a gran escala.

Conclusións

Mediante simulación numérica se estudia el método de control de calidad del conformado por estampación progresiva multiestación de piezas estructurales de carriles guía, se predicen diversos defectos que pueden ocurrir en el proceso de conformado y se proponen las soluciones o medidas de control correspondientes. conclusión de la siguiente manera:

• La distorsión del portador se puede controlar de manera efectiva estableciendo una estructura restrictiva o aumentando la fuerza restrictiva en el área severamente deformada.
• Si hay un área grande en la parte inferior de la pieza de trabajo de embutición profunda que debe quitarse, se puede establecer un orificio de proceso en esta área y el recorte se realiza después de la formación de embutición profunda, lo que puede mejorar efectivamente la embutición profunda. propiedad del material y evitar la aparición de grietas.
• Durante la embutición profunda, la corrección adecuada de los parámetros de filete locales del molde puede resolver el agrietamiento al tiempo que garantiza el uso de una gran fuerza de soporte para evitar defectos de arrugas.
• Para el rebordeado de elongación, el área de contacto del filete del punzón está sujeta a la concentración de tensión de tracción, que es propensa a la ruptura. Al aumentar el filete de contacto del punzón y optimizar la forma de la pieza en bruto antes del rebordeado, se puede evitar de manera efectiva el rebordeado. la aparición del fenómeno.
• Según los resultados de la simulación numérica de la recuperación elástica de la pieza de trabajo, para las piezas con una gran recuperación elástica después de recortar la recuperación elástica después de la descarga, el diseño del recorte segmentado antes de la conformación debería conducir a la liberación de la tensión interna.

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