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Progressive Stamping

Afin d'améliorer la qualité du progressif multi-stations estampillage et réduire le coût de la fabrication de moules, les processus de formage tels que le pliage, l'emboutissage profond, la coupe, la mise en forme et le bridage sont impliqués dans le estampillage process of an automobile door guide rail structure and spring back unloading were carried out.

The finite element numerical simulation is carried out, and the forming defects such as carrier distortion, deep drawing crack, flanging crack, and springback that may occur in the forming process are predicted, the causes of the defects are analyzed, and corresponding solutions or control measures are put forward.

Re-modeling, the ideal simulation results are obtained. Based on the numerical simulation results, a multi-station progressive stamping test was carried out, and a certain door guide rail structure with qualified forming quality was successfully punched out in one mold, which can meet the requirements of mass production. Progressive Stamping

The rapid development of the automobile industry has put forward higher requirements for the production efficiency, parts quality, and parts cost of auto parts. Parts processing has been more and more widely used. However, the quality of multi-station progressive stamping is affected by many factors, such as the geometry of the blank, the form of the carrier, the structure of the mold, the process parameters, etc.

The mold designed based on experience often causes the parts to wrinkle and crack during the forming process. and springback and other defects, the forming quality is difficult to control, it is necessary to repeatedly try and repair the mold during the manufacturing process, and the product manufacturing cost is high and the cycle is long.

Through the effective use of numerical simulation methods, the elastic-plastic deformation of the sheet during the forming process can be calculated, the forming defects can be accurately predicted, an optimized forming process or die structure can be obtained, and the forming quality can be finally improved. Progressive Stamping

Taking a front longitudinal beam reinforcement plate of an automobile as an example, the stamping process of the progressive die is simulated, and the problems such as the deformation of the conveyor belt and the inaccurate unfolding of the blank that may occur in the production are predicted, and the material belt formed by the progressive stamping is optimized. . The full-process finite element numerical simulation of the 13-station stamping forming of a high-strength steel plate automobile mounting seat is carried out.Progressive Stamping

By correcting the shape of the blank and the convex hull, the problem of easy cracking during forward and reverse drawing is solved, and the forming quality is improved. . But so far, there is no research report on defect prediction and quality control in the whole process of multi-station progressive stamping.

In this paper, a certain automobile door guide rail structure is taken as the research object, and the finite element modeling of its multi-station progressive stamping forming process and springback unloading is carried out by using Dynaform software, and the possible carriers that may appear in the forming process are completely predicted through numerical simulation. Forming defects such as distortion, deep drawing cracks, flanging cracks, and springback are effectively controlled according to the causes. Progressive Stamping

Modélisation par éléments finis et simulation numérique

The schematic diagram of the structural parts of a car door guide rail is shown in Figure 2:Progressive Stamping

Le matériau est une tôle galvanisée DX53D d'une épaisseur de 1,2 mm. La structure du rail de guidage est utilisée pour le lève-vitre électrique de la voiture. Le profil incurvé de la pièce doit être cohérent avec la courbure de la vitre de la porte, et les rainures, la baïonnette et les autres caractéristiques locales correspondent aux autres pièces. Ces pièces doivent assurer une bonne qualité de formage et une précision dimensionnelle. Grâce à l'analyse de processus des pièces structurelles du rail de guidage, le schéma de processus d'estampage de 13 stations, de supports à double face, d'une disposition à double rangée et de l'estampage simultané des pièces gauche et droite est finalement déterminé. La conception de la mise en page est illustrée à la figure 3 :

Établissement de Finite Eélément Mesh Mmodèle

Selon le processus d'emboutissage et de formage de la structure du rail de guidage, la simulation numérique par éléments finis est effectuée pour les processus de flexion-emboutissage profond, de coupe de segment, de mise en forme, de bridage, de poinçonnage, de coupe et de coupe. La découpe ou le poinçonnage segmenté est construit dans un modèle, et le processus de simulation spécifique du processus de formage par emboutissage progressif est le formage à la presse-emboutissage profond → rognage → façonnage, bordage → rognage et découpe. Étant donné que le processus de rognage ne supprime que le matériau le long de la ligne de rognage sans le processus de simulation, il n'est pas nécessaire d'établir un modèle de maillage de l'outil de poinçonnage. et 4(b) :

Numérique Ssimulation Pprocessus UNEnd Qqualité Ccontrôle

Selon le processus de simulation d'emboutissage et de formage des pièces structurelles du rail de guidage et le modèle d'éléments finis établi, la simulation numérique est effectuée, les défauts de formage affectant la qualité du produit dans le processus d'emboutissage sont prédits et le contrôle qualité est étudié.

• Deep Drawing Fracture Control

Lors de l'utilisation du modèle d'éléments finis illustré à la Fig. 4(a) pour effectuer la simulation de pliage-emboutissage profond, de graves fissures se sont produites à la position du congé au milieu de la pièce en forme de boîte, comme illustré à la Fig. 5 :

After analysis, the serious cracking phenomenon is mainly due to the mutual restriction of the flow of the material in the middle area to the grooves at both ends during forming, and the tensile stress is greatly increased, resulting in the stress at the center fillet position quickly reaching the limit point and causing cracking.

Therefore, three long process holes are punched in the middle position of the blank relative to the deep drawing crack area (considering the punch structure, the width is 6 mm) to improve the deep drawing formability, and at the same time, the parameters of the too-small fillet at the drawing crack are selected. Step by step modification in the form of transition rounded corners, as shown in Figure 6：

• Contrôle de la distorsion de la porteuse

Le support joue un rôle essentiel dans le processus d'emboutissage progressif multiposte. Une fois le support déformé, la précision d'alimentation de la bande ne peut plus être garantie, ce qui nuit gravement à la qualité de l'emboutissage. Cependant, lors de l'emboutissage-pliage, le support présente des défauts de déformation (comme le montre la figure 7) :

Les résultats de simulation montrés montrent que la distorsion du support est bien contrôlée, presque aucun arc ne se produit pendant le processus d'emboutissage, il n'ira pas au-delà du bloc de guidage en raison de la distorsion, et le contact entre le côté de la bande et le bloc de guidage est grandement amélioré . L'amélioration assure la douceur et la précision de l'alimentation.

• Contrôle de rupture de bride

En utilisant le modèle illustré à la Figure 4(b) pour effectuer une simulation numérique du bridage formant, pendant le processus de bridage, une extrémité de la pièce fissurée, comme illustré à la Figure 9 :

Afin d'éviter l'apparition de ce phénomène de fissuration, tout en optimisant la ligne de bordage et de rognage, les angles arrondis du poinçon trop petits sont corrigés pour augmenter la surface étirée et éviter une trop forte concentration d'efforts de traction. Les coins arrondis sont illustrés à la figure 10(c), en utilisant une transition de coins arrondis de 3 mm → 2 mm. Les résultats améliorés de la simulation de formation de brides sont illustrés à la figure 11, indiquant que le problème de rupture de bride a été efficacement résolu.

• Contrôle du rebond

Springback is an inevitable phenomenon in sheet metal forming. When the springback of the stamping workpiece exceeds the allowable range, it is necessary to take corresponding measures to control it, otherwise, the geometric accuracy of the parts will be difficult to meet the requirements. Therefore, in the design of the progressive stamping process of the guide rail structural parts, the shaping process is selected to control the dimensional accuracy of the parts with high precision requirements and large springback.

Make accurate predictions. The springback analysis model of the workpiece is established on the basis of the sheet metal forming simulation, and the springback analysis is carried out by the multi-step implicit analysis method. The simulation results are shown in Figure 12:

A partir de 12, on peut voir que la pièce est dans un certain état de torsion après le rebond de coupe et le déchargement. Le rebond aux positions A, B, C, D et E est relativement important et les exigences de précision sont élevées. La structure de matrice incrustée est sélectionnée pour être utilisée. La mise en forme et la mise en forme peuvent être réalisées au moyen d'une correction de pression, d'une compensation de profil d'insert de moule, etc. Pour les pièces qui doivent être refaçonnées, la conception de l'ébarbage segmentaire pour enlever la matière doit être propice au relâchement des contraintes internes dans ces pièces. . Les pièces de conformation spécifiques et l'ébauche après détourage segmentaire sont représentées sur la figure 13 :

Enfin, le processus de formage par emboutissage progressif multipostes de la structure du rail de guidage est remodelé. D'après les résultats de simulation représentés sur la figure 14, on peut voir que les résultats de simulation de formage idéaux sont obtenus grâce à l'adoption de mesures de contrôle de la qualité.

Résultats des essais

Le progressiste formage par emboutissage la bande de matériau et les parties structurelles du rail de guidage du verre des portes gauche et droite de la porte d'automobile obtenues par le test sont illustrées à la figure 15 :

On peut voir sur la figure 15(b) que la structure de rail de guidage formée a une bonne qualité de formage, pas de rides, fissures, rayures, indentations et autres défauts, et la surface de la pièce est lisse. La matrice progressive a été mise en production réelle, l'alimentation est fluide, le fonctionnement est stable et fiable, la précision dimensionnelle du produit répond aux exigences et l'efficacité de production est élevée, atteignant 36 pièces/min, ce qui peut répondre aux exigences de la production automatisée à grande échelle.

Cinclusions

Au moyen d'une simulation numérique, la méthode de contrôle de la qualité du formage par emboutissage progressif multi-stations des pièces structurelles du rail de guidage est étudiée, divers défauts pouvant survenir dans le processus de formage sont prédits et des solutions ou des mesures de contrôle correspondantes sont proposées. conclusion ci-dessous :

• La distorsion du support peut être contrôlée efficacement en définissant une structure de contrainte ou en augmentant la force de contrainte dans la zone fortement déformée.
• S'il y a une grande surface au bas de la pièce d'emboutissage profond qui doit être retirée, un trou de processus peut être défini dans cette zone, et la coupe est effectuée après la formation d'emboutissage profond, ce qui peut améliorer efficacement l'emboutissage profond. propriété du matériau et prévenir l'apparition de fissures.
• Lors de l'emboutissage profond, une correction appropriée des paramètres de congé locaux du moule peut résoudre la fissuration tout en garantissant l'utilisation d'une grande force de serre-flan pour éviter les défauts de plissage.
• Pour le bridage d'allongement, la zone de contact du filet de poinçon est soumise à la concentration de contraintes de traction, qui est sujette à la rupture. En augmentant le filet de contact du poinçon et en optimisant la forme de l'ébauche avant le bordage, le bordage peut être efficacement évité. l'émergence du phénomène.
• Sur la base des résultats de la simulation numérique du retour élastique de la pièce, pour les pièces présentant un retour élastique important après rognage après déchargement, la conception du rognage segmentaire avant mise en forme devrait être propice à la libération des contraintes internes.

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