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Al fine di migliorare la qualità del progressivo multistazione timbrare e ridurre i costi di produzione degli stampi, i processi di formatura come piegatura, imbutitura, rifilatura, sagomatura e flangiatura sono coinvolti nella timbrare sono stati eseguiti il processo di una struttura del binario di guida della porta di un'automobile e lo scarico del ritorno elastico. Viene eseguita la simulazione numerica degli elementi finiti e vengono previsti i difetti di formatura come la distorsione del vettore, la cricca da imbutitura profonda, la cricca da flangiatura e il ritorno elastico che possono verificarsi nel processo di formatura, le cause dei difetti vengono analizzate e le soluzioni o il controllo corrispondenti vengono proposte misure. Rimodellazione, si ottengono i risultati ideali della simulazione. Sulla base dei risultati della simulazione numerica, è stato eseguito un test di stampaggio progressivo multi-stazione e una determinata struttura del binario di guida della porta con qualità di formatura qualificata è stata punzonata con successo in uno stampo, in grado di soddisfare i requisiti della produzione di massa.

Il rapido sviluppo dell'industria automobilistica ha presentato requisiti più elevati per l'efficienza produttiva, la qualità delle parti e il costo delle parti di ricambi auto. La lavorazione dei pezzi è stata sempre più utilizzata. Tuttavia, la qualità dello stampaggio progressivo multistazione è influenzata da molti fattori, come la geometria del grezzo, la forma del supporto, la struttura dello stampo, i parametri di processo, ecc. Lo stampo progettato in base all'esperienza spesso provoca le parti si raggrinzino e si incrinano durante il processo di formatura. e ritorno elastico e altri difetti, la qualità di formatura è difficile da controllare, è necessario provare ripetutamente a riparare lo stampo durante il processo di fabbricazione e il costo di fabbricazione del prodotto è elevato e il ciclo è lungo. Attraverso l'uso efficace di metodi di simulazione numerica, è possibile calcolare la deformazione elasto-plastica della lastra durante il processo di formatura, prevedere con precisione i difetti di formatura, ottenere un processo di formatura o una struttura dello stampo ottimizzati e la qualità di formatura può essere finalmente migliorato.

Prendendo ad esempio una lamiera di rinforzo della trave longitudinale anteriore di un'automobile, si simula il processo di stampaggio dello stampo progressivo e si prevedono problemi come la deformazione del nastro trasportatore e l'impreciso dispiegamento del fustellato che possono verificarsi in produzione , e il nastro di materiale formato dallo stampaggio progressivo è ottimizzato. . Viene eseguita la simulazione numerica a elementi finiti dell'intero processo della formatura di stampaggio a 13 stazioni di un sedile di montaggio di un'automobile in lamiera d'acciaio ad alta resistenza. Correggendo la forma del grezzo e dello scafo convesso, si risolve il problema della facile fessurazione durante l'imbutitura in avanti e indietro e si migliora la qualità della formatura. . Ma finora, non esiste un rapporto di ricerca sulla previsione dei difetti e sul controllo della qualità nell'intero processo di stampaggio progressivo multi-stazione. In questo articolo, viene presa come oggetto di ricerca una determinata struttura del binario di guida della portiera di un'automobile e la modellazione agli elementi finiti del suo processo di formatura a stampaggio progressivo multi-stazione e scarico elastico viene eseguita utilizzando il software Dynaform e i possibili supporti che possono apparire nel processo di formatura sono completamente previsti attraverso la simulazione numerica. I difetti di formatura come distorsioni, incrinature da imbutitura, incrinature di flangiatura e ritorno elastico sono efficacemente controllati in base alle cause.

Modellazione ad elementi finiti e simulazione numerica

Il diagramma schematico delle parti strutturali di un binario di guida per porte di cabina è mostrato in Figura 2:

Il materiale è lamiera zincata DX53D con uno spessore di 1,2 mm. La struttura del binario di guida viene utilizzata per il sollevatore elettrico del vetro della cabina. Il profilo curvo della parte deve essere coerente con la curvatura del vetro della porta e le scanalature, la baionetta e altre caratteristiche locali corrispondono ad altre parti. Queste parti devono garantire una buona qualità di formatura e precisione dimensionale. Attraverso l'analisi del processo delle parti strutturali delle rotaie di guida, viene infine determinato lo schema del processo di stampaggio di 13 stazioni, supporti a doppia faccia, layout a doppia fila e stampaggio simultaneo di parti sinistra e destra. Il design del layout è mostrato nella Figura 3:

Stabilimento di Finizia elemento meh model

In base al processo di stampaggio e formatura della struttura del binario di guida, viene eseguita la simulazione numerica degli elementi finiti per i processi di imbutitura, rifilatura dei segmenti, sagomatura, flangiatura, punzonatura, rifilatura e taglio coinvolti. La rifilatura o la punzonatura segmentata è incorporata in un modello e il processo di simulazione specifico del processo di formatura con stampaggio progressivo è la formatura di imbutitura a piegatura profonda → rifilatura → sagomatura, flangiatura → rifilatura e taglio. Poiché il processo di rifilatura rimuove solo il materiale lungo la linea di rifilatura senza il processo di simulazione, non è necessario stabilire un modello mesh dell'utensile di punzonatura. e 4(b):

Numerico Simitazione Pprocesso UNnd Qualità Ccontrollo

In base al processo di simulazione dello stampaggio e della formatura delle parti strutturali della rotaia di guida e al modello agli elementi finiti stabilito, viene eseguita la simulazione numerica, vengono previsti i difetti di formatura che influiscono sulla qualità del prodotto nel processo di stampaggio e viene studiato il controllo di qualità.

• Controllo della frattura di imbutitura profonda

Quando si utilizza il modello agli elementi finiti mostrato in Fig. 4(a) per eseguire la simulazione di imbutitura a flessione, si sono verificate gravi crepe nella posizione del raccordo al centro della parte a forma di scatola, come mostrato in Fig. 5:

Dopo l'analisi, il grave fenomeno della fessurazione è principalmente dovuto alla reciproca restrizione del flusso del materiale nella zona centrale alle scanalature su entrambe le estremità durante la formatura e la sollecitazione di trazione è notevolmente aumentata, con conseguente sollecitazione nella posizione del raccordo centrale raggiungendo rapidamente il punto limite e provocando screpolature. Pertanto, vengono praticati tre lunghi fori di processo nella posizione centrale del grezzo rispetto all'area della fessura di imbutitura profonda (considerando la struttura del punzone, la larghezza è di 6 mm) per migliorare la formabilità di imbutitura profonda e, allo stesso tempo, i parametri di il raccordo troppo piccolo alla fessura del disegno è selezionato. Modifica passo dopo passo sotto forma di angoli arrotondati di transizione, come mostrato nella Figura 6:

• Controllo della distorsione del vettore

Il vettore svolge un ruolo fondamentale nel processo di stampaggio progressivo multistazione. Una volta che il supporto è deformato, non è possibile garantire la precisione di alimentazione del nastro, il che incide gravemente sulla qualità di stampaggio. Tuttavia, durante l'imbutitura profonda, il supporto presenta difetti di distorsione (come mostrato nella Figura 7):

I risultati della simulazione mostrati mostrano che la distorsione del supporto è ben controllata, quasi nessun arco si verifica durante il processo di stampaggio, non andrà oltre il blocco guida a causa della distorsione e il contatto tra il lato della striscia e il blocco guida è notevolmente migliorato . Il miglioramento garantisce la scorrevolezza e la precisione dell'alimentazione.

• Controllo della rottura della flangiatura

Utilizzando il modello mostrato nella Figura 4(b) per eseguire una simulazione numerica della flangiatura formando, durante il processo di flangiatura, un'estremità del pezzo incrinato, come mostrato nella Figura 9:

Per evitare il verificarsi di questo fenomeno di fessurazione, ottimizzando la linea di flangiatura e rifilatura, gli angoli arrotondati del punzone troppo piccoli vengono corretti per aumentare l'area di stiramento ed evitare un'eccessiva concentrazione di sollecitazioni di trazione. Gli angoli arrotondati sono mostrati nella Figura 10(c), utilizzando una transizione di angoli arrotondati di 3 mm→2 mm. I risultati migliorati della simulazione della formatura della flangiatura sono mostrati nella Figura 11, indicando che il problema della rottura della flangiatura è stato effettivamente risolto.

• Controllo del rimbalzo

Il ritorno elastico è un fenomeno inevitabile nella formatura della lamiera. Quando il ritorno elastico del pezzo di stampaggio supera l'intervallo consentito, è necessario prendere le misure corrispondenti per controllarlo, altrimenti sarà difficile soddisfare i requisiti della precisione geometrica delle parti. Pertanto, nella progettazione del processo di stampaggio progressivo delle parti strutturali del binario di guida, il processo di sagomatura viene selezionato per controllare l'accuratezza dimensionale delle parti con requisiti di alta precisione e ampio ritorno elastico. Fai previsioni accurate. Il modello di analisi del ritorno elastico del pezzo viene stabilito sulla base della simulazione di formatura della lamiera e l'analisi del ritorno elastico viene eseguita con il metodo dell'analisi implicita multi-step. I risultati della simulazione sono mostrati in Figura 12:

Da 12, si può vedere che il pezzo è in un certo stato attorcigliato dopo il rimbalzo di rifilatura e lo scarico. Il rimbalzo nelle posizioni A, B, C, D ed E è relativamente ampio e i requisiti di precisione sono elevati. La struttura dello stampo intarsiato è selezionata per essere utilizzata. La sagomatura e la sagomatura possono essere eseguite mediante correzione della pressione, compensazione del profilo dell'inserto dello stampo, ecc. Per le parti che devono essere rimodellate, la progettazione della rifilatura segmentata per rimuovere il materiale dovrebbe favorire il rilascio delle sollecitazioni interne in queste parti . Le parti di sagomatura specifiche e il grezzo dopo la rifilatura segmentata sono mostrati nella Figura 13:

Infine, viene rimodellato il processo di formatura a stampaggio progressivo multistazione della struttura del binario di guida. Dai risultati della simulazione mostrati in Fig. 14, si può vedere che i risultati ideali della simulazione di formatura si ottengono attraverso l'adozione di misure di controllo della qualità.

Risultati della prova

Il progressivo stampaggio la striscia di materiale e le parti strutturali del binario di guida in vetro delle porte sinistra e destra della portiera dell'automobile ottenute dalla prova sono mostrate in Figura 15:

Si può vedere dalla Figura 15(b) che la struttura della rotaia di guida formata ha una buona qualità di formatura, senza grinze, crepe, graffi, rientranze e altri difetti e la superficie del pezzo è liscia. Lo stampo progressivo è stato messo in produzione effettiva, l'alimentazione è regolare, l'operazione è stabile e affidabile, l'accuratezza dimensionale del prodotto soddisfa i requisiti e l'efficienza di produzione è elevata, raggiungendo 36 pezzi/min, in grado di soddisfare i requisiti di produzione automatizzata su larga scala.

CinclusioneS

Attraverso la simulazione numerica si studia il metodo di controllo della qualità dello stampaggio progressivo multistazione delle parti strutturali delle rotaie di guida, si prevedono vari difetti che possono verificarsi nel processo di formatura e vengono proposte soluzioni o misure di controllo corrispondenti. conclusione come di seguito:

• La distorsione del supporto può essere efficacemente controllata impostando una struttura vincolante o aumentando la forza vincolante nell'area gravemente deformata.
• Se c'è un'ampia area nella parte inferiore del pezzo da imbutitura che deve essere rimossa, è possibile impostare un foro di processo in quest'area e la rifilatura viene eseguita dopo la formatura per imbutitura, che può migliorare efficacemente l'imbutitura proprietà del materiale e prevenire il verificarsi di crepe.
• Durante l'imbutitura, una corretta correzione dei parametri di raccordo locali dello stampo può risolvere la fessurazione garantendo al contempo l'uso di una grande forza del premilamiera per evitare difetti di increspatura.
• Per la flangiatura di allungamento, l'area di contatto del raccordo del punzone è soggetta alla concentrazione della sollecitazione di trazione, che è soggetta a rottura. Aumentando il raccordo di contatto del punzone e ottimizzando la forma del grezzo prima della flangiatura, la flangiatura può essere efficacemente evitata. l'emergere del fenomeno.
• Sulla base dei risultati della simulazione numerica del ritorno elastico del pezzo, per le parti con grande ritorno elastico dopo il taglio del ritorno elastico dopo lo scarico, il progetto del taglio segmentato prima della sagomatura dovrebbe favorire il rilascio delle sollecitazioni interne.

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