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Friction sur le processus d'estampage

Les processus d'estampage est très important, la feuille est toujours en contact avec la matrice. Ce contact n'est pas statique, mais dynamique. Parce que la tôle coule sur la surface de la matrice, il y a un mouvement relatif entre la tôle et la matrice. Même si les surfaces des feuilles et des moules semblent lisses sans aide visuelle, au microscope, leurs surfaces présentent des formes complexes.

Les surfaces des tôles et des outils ont des distributions de rugosité qui consistent en une série de pics et de vallées de hauteurs, de profondeurs et d'espacements variables, comme le montrent les figures 1 et 2. La distribution de rugosité de la tôle varie en fonction du type, de la qualité et du revêtement. du matériau, tandis que la répartition de la rugosité des outils varie en fonction du type de matériau et de la manière dont il est traité.

En raison de ces irrégularités des surfaces de la feuille et de l'outil, il existe une résistance au mouvement relatif. En termes simples, cette résistance au mouvement relatif est appelée "frottement", c'est pourquoi des lubrifiants sont appliqués sur des plaques métalliques pour réduire leur résistance et donc leur frottement. Le rapport entre la force de frottement et la force de contact de deux objets en mouvement est représenté par le coefficient de frottement "μ", dont la valeur dépend du système tribologique lui-même et du processus de formage, comme la température de la tôle, l'emboutissage la vitesse, la pression de contact et la déformation de la feuille.

Lubrification sur les processus d'emboutissage

Nous savons d'où vient le frottement et pourquoi nous devons lubrifier la feuille avant l'emboutissage. Nous allons maintenant nous concentrer sur la façon dont la quantité de lubrification affecte la qualité des panneaux pendant le processus de formage. Vous pouvez mieux comprendre l'effet de lubrification à travers les images ci-dessous.

Les tôles illustrées aux figures 3, 4 et 5 ont été simulées à l'aide de la même configuration de simulation exacte, et la qualité de la pièce était différente car la quantité de lubrifiant avait changé. La feuille représentée sur la figure 3 présente de graves plis aux coins en raison du pouvoir lubrifiant élevé appliqué à la feuille avant l'étirage.

Plus la quantité de lubrification est élevée, plus la résistance au mouvement est faible, c'est-à-dire que le matériau se déplace alors librement sur la surface de l'outil de manière incontrôlée, créant des plis. A l'inverse, lorsque la quantité de lubrification appliquée à la feuille est très faible, la résistance au mouvement est très élevée. Cette résistance élevée force la tôle à s'étirer au-delà de la quantité souhaitée, produisant un amincissement substantiel et, dans certains cas, une fissuration étendue, comme le montre la figure 4.

Par conséquent, il devient essentiel d'utiliser la bonne quantité de lubrification lors de l'extraction des panneaux, tout comme de trouver la quantité optimale de lubrification requise. La figure 5 montre une feuille sans plis ni fissures lorsque le lubrifiant est correctement appliqué.

Comme tout autre processus de fabrication, l'application de lubrifiant sur la feuille crée des incohérences comme du bruit. Cela signifie que si l'utilisateur décide d'utiliser 1 g/m2 de lubrifiant sur la feuille, produisant ainsi un panneau sans défaut, quelle est la probabilité que le robot pulvérise la quantité exacte de lubrifiant sur le panneau à chaque fois ? Par exemple, si la précision de l'équipement est de 85%, la déviation du lubrifiant sera de 0,85 à 1,15 g/㎡, si le panneau est très sensible au frottement, il peut y avoir des problèmes. Par conséquent, il est essentiel de trouver une plage sûre de quantités de lubrification et de s'assurer que l'équipement pulvérise du lubrifiant dans la plage donnée.

Lors de l'examen d'un système de tribologie d'emboutissage AHSS, il y a trois points principaux à considérer, à savoir : 1. L'effet du frottement et de la tribologie sur le retour élastique ; 2. L'estampage AHSS produit des températures plus élevées, ce qui affecte à nouveau le comportement de frottement; 3. L'utilisation de différents matériaux d'outils dans l'emboutissage AHSS a de nouveaux effets sur l'information et la simulation du comportement de frottement. Ces trois phénomènes doivent être pris en compte dans les simulations d'emboutissage, qui ne peuvent être réalisées qu'en utilisant des modèles avancés de frottement d'emboutissage.

Bien sûr, AHSS a plus de ressort lors de l'estampage de pièces délicates. Le retour élastique peut être fortement influencé par le comportement de frottement défini dans la tôle formant simulation. C'est pourquoi vous devez améliorer le comportement de frottement dans les simulations de poinçonnage. Ceci, à son tour, donne de meilleures prédictions de rebond. Le frottement détermine la quantité de retenue dans la pièce et, sur cette base, le comportement de retour élastique est affecté. De plus, il est important de considérer que lors de l'emboutissage AHSS, des pressions de contact plus élevées entre l'outil et la tôle sont souvent observées, c'est pourquoi le frottement devient si important, et le frottement provoque une augmentation de la température dans le matériau, ce qui Pour l'acier doux, cela ordre de grandeur ne se produit pas. Par conséquent, une description appropriée de la variation de température et de son effet sur le comportement de frottement est essentielle pour simuler l'emboutissage de l'AHSS.

De plus, les matériaux d'emboutissage AHSS nécessitent l'utilisation d'aciers à outils qui ne sont généralement pas utilisés sur les aciers à résistance moyenne. Maintenant, nous devons considérer les effets tribologiques des outils plus durs constitués d'une certaine teneur en carbone et en chrome, plutôt que des outils en fonte. Ce matériau de moule a également un effet sur les propriétés tribologiques. C'est pourquoi l'utilisateur doit en tenir compte ainsi que la sélection du lubrifiant lors de la configuration de la simulation. Un bon modèle de frottement doit prendre en compte toutes ces interrelations lors de la génération du modèle de frottement.

Si vous disposez d'un modèle de frottement avancé dans votre simulation de formage, vous devez introduire un système de tribologie réaliste dans votre simulation de formage de tôle. Vous obtiendrez alors des prédictions plus précises sur les fissures, les rides, l'amincissement et le retour élastique, toutes liées au modèle de friction que vous utilisez.

Dans le processus d'emboutissage profond, en raison du mouvement relatif entre la pièce et la surface du moule, l'adhérence se produira sous l'action d'une certaine pression. Lorsque l'acier inoxydable est embouti, ce phénomène est plus grave, entraînant des rayures sur la surface du produit et l'apparence de la surface du moule. « Nodules de collage », pour préserver la qualité de surface des produits, contrôler les frottements, l'usure et supprimer les rayures, le moyen le plus efficace est la lubrification. Le premier point de sélection du lubrifiant est que le film lubrifiant ne se brise pas et lubrifie tout au long du processus d'emboutissage profond de la tôle.

"Anti-viscosité et réduction de frottement" est le point de départ de base pour la sélection des lubrifiants. En partant du principe que d'autres conditions répondent au processus d'emboutissage profond, la qualité de la lubrification affectera directement la force d'étirage, la durée de vie de la matrice et la qualité du produit, etc., et deviendra même la clé du succès ou de l'échec du processus d'emboutissage profond. Selon les informations, parmi les différents processus, le processus d'emboutissage profond consomme le plus de lubrifiant. Pendant le processus d'emboutissage profond, en raison de la déformation relativement importante du matériau, le lubrifiant doit avoir d'excellentes performances.

Jetons un coup d'œil aux différents lubrifiants :

Voici les caractéristiques de plusieurs lubrifiants d'emboutissage courants :

Pendant le processus de lubrification, différentes vaporisations se produiront à mesure que la température augmentera, enlevant beaucoup de chaleur, réduisant ainsi la température du moule; au fur et à mesure que la vaporisation continue à se générer, le lubrifiant continuera à s'accumuler jusqu'au point de température élevée, formant un Le film lubrifiant protège le moule plus efficacement, prolongeant ainsi la durée de vie du moule. Cela améliorera également la qualité de la surface de la pièce sans rayures, comme le montre la figure ci-dessous.

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