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멀티 스테이션 프로그레시브의 품질을 향상시키기 위해 스탬핑 금형 제조 비용을 줄이고 굽힘, 딥 드로잉, 트리밍, 성형 및 플랜지와 같은 성형 공정이 포함됩니다. 스탬핑 자동차 도어 가이드 레일 구조 및 스프링백 언로딩 공정을 진행하였습니다. 유한요소 수치해석을 수행하여 성형공정에서 발생할 수 있는 Carrier Distortion, Deep Drawing Crack, Flanging Crack, Springback 등의 성형결함을 예측하고, 그 원인을 분석하여 그에 따른 솔루션 또는 제어 대책을 내놓고 있다. Re-modeling, 이상적인 시뮬레이션 결과를 얻습니다. 수치 시뮬레이션 결과를 기반으로 다중 스테이션 점진적 스탬핑 테스트가 수행되었으며 자격을 갖춘 성형 품질의 특정 도어 가이드 레일 구조가 하나의 금형에서 성공적으로 펀칭되어 대량 생산 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

자동차 산업의 급속한 발전으로 인해 자동차 부품의 생산 효율성, 부품 품질 및 부품 비용에 대한 요구 사항이 높아졌습니다. 부품 가공이 점점 더 널리 사용되었습니다. 그러나 멀티 스테이션 프로그레시브 스탬핑의 품질은 블랭크의 형상, 캐리어의 형태, 금형의 구조, 공정 매개변수 등과 같은 많은 요인의 영향을 받습니다. 경험을 기반으로 설계된 금형은 종종 성형 과정에서 주름이 생기고 갈라지는 부분. 및 스프링백 및 기타 결함, 성형 품질 제어가 어렵고 제조 과정에서 금형을 반복적으로 시도하고 수리해야하며 제품 제조 비용이 높고 사이클이 길다. 수치 시뮬레이션 방법의 효과적인 사용을 통해 성형 공정 중 시트의 탄성-소성 변형을 계산할 수 있고 성형 결함을 정확하게 예측할 수 있으며 최적화된 성형 공정 또는 다이 구조를 얻을 수 있으며 성형 품질을 마침내 개선되었습니다.

자동차의 전방 종방향 보 보강판을 예로 들면 프로그레시브 다이의 스탬핑 공정을 모사하여 생산 과정에서 발생할 수 있는 컨베이어 벨트의 변형 및 블랭크의 부정확한 전개 등의 문제를 예측합니다. , 그리고 프로그레시브 스탬핑으로 형성된 소재 벨트가 최적화되었습니다. . 고강도 강판 자동차 장착 시트의 13 스테이션 스탬핑 성형의 전체 프로세스 유한 요소 수치 시뮬레이션이 수행됩니다. 블랭크의 형상과 볼록한 선체를 교정하여 정, 역연신 시 크랙이 발생하기 쉬운 문제를 해결하여 성형품질을 향상시켰습니다. . 그러나 지금까지 멀티 스테이션 프로그레시브 스탬핑의 전 과정에서 결함 예측 및 품질 관리에 대한 연구 보고서가 없습니다. 본 논문에서는 특정 자동차 도어 가이드 레일 구조를 연구 대상으로 하고, 다중 스테이션 프로그레시브 스탬핑 성형 공정과 스프링백 언로딩에 대한 유한 요소 모델링을 Dynaform 소프트웨어를 사용하여 수행하고 나타날 수 있는 가능한 캐리어 성형 과정에서 수치 시뮬레이션을 통해 완전히 예측됩니다. 변형, 딥 드로잉 크랙, 플랜지 크랙, 스프링백 등의 성형 결함을 원인에 따라 효과적으로 제어합니다.

유한 요소 모델링 및 수치 시뮬레이션

자동차 도어 가이드 레일의 구조 부품에 대한 개략도는 그림 2에 나와 있습니다.

재질은 1.2mm 두께의 DX53D 아연도금판입니다. 가이드 레일 구조는 자동차의 전동 유리 리프터에 사용됩니다. 부품의 곡선 프로파일은 도어 유리의 곡률과 일치해야 하며 홈, 총검 및 기타 로컬 기능이 다른 부품과 일치해야 합니다. 이러한 부품은 우수한 성형 품질과 치수 정확도를 보장해야 합니다. 가이드 레일 구조 부품의 공정 분석을 통해 13개 스테이션의 스탬핑 공정 계획, 양면 캐리어, 복열 레이아웃 및 좌우 부품의 동시 스탬핑이 최종적으로 결정됩니다. 레이아웃 디자인은 그림 3에 나와 있습니다.

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가이드 레일 구조의 스탬핑 및 성형 공정에 따라 관련된 벤딩 딥 드로잉, 세그먼트 트리밍, 성형, 플랜지, 펀칭, 트리밍 및 절단 공정에 대해 유한 요소 수치 시뮬레이션이 수행됩니다. 세그먼트 트리밍 또는 펀칭은 모델에 내장되어 있으며 프로그레시브 스탬핑 성형 공정의 특정 시뮬레이션 프로세스는 프레스 벤딩-딥 드로잉 성형 → 트리밍 → 성형, 플랜지 → 트리밍 및 절단입니다. 트리밍 프로세스는 시뮬레이션 프로세스 없이 트리밍 라인을 따라 재료만 제거하기 때문에 펀칭 도구의 메쉬 모델을 설정할 필요가 없습니다. 및 4(b):

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가이드 레일 구조 부품의 스탬핑 및 성형 시뮬레이션 프로세스와 설정된 유한 요소 모델에 따라 수치 시뮬레이션이 수행되고 스탬핑 프로세스에서 제품 품질에 영향을 미치는 성형 결함이 예측되고 품질 관리가 연구됩니다.

• 딥 드로잉 골절 제어

Fig. 4(a)와 같은 유한요소모델을 이용하여 Bending-Deep Drawing Simulation을 수행할 때 Fig.

분석 후 심각한 균열 현상은 주로 성형 중 중간 영역의 재료가 양단의 홈으로의 상호 제한에 기인하며 인장 응력이 크게 증가하여 중심 필렛 위치에 응력이 발생합니다. 한계점에 빠르게 도달하여 균열을 일으킵니다. 따라서 Deep Drawing Crack 영역(Punch 구조를 고려할 때 폭은 6mm)을 기준으로 Blank의 중간 위치에 3개의 긴 가공구멍을 뚫어 Deep Drawing 성형성을 향상시킴과 동시에 드로잉 균열에서 너무 작은 필렛이 선택됩니다. 그림 6과 같이 전환 둥근 모서리 형태의 단계별 수정:

• 캐리어 왜곡 제어

캐리어는 멀티 스테이션 프로그레시브 스탬핑 프로세스에서 중요한 역할을 합니다. 캐리어가 변형되면 스트립의 공급 정확도를 보장할 수 없으며 이는 스탬핑 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 그러나 깊은 굽힘 드로잉 동안 캐리어에는 왜곡 결함이 있습니다(그림 7 참조).

표시된 시뮬레이션 결과는 캐리어 왜곡이 잘 제어되고 스탬핑 공정 중에 아치가 거의 발생하지 않으며 왜곡으로 인해 가이드 블록을 초과하지 않으며 스트립 측면과 가이드 블록 사이의 접촉이 크게 개선됨을 보여줍니다. . 개선은 공급의 부드러움과 정확성을 보장합니다.

• 플랜지 파열 제어

그림 4(b)에 표시된 모델을 사용하여 플랜지 형성의 수치 시뮬레이션을 수행하면 그림 9에서와 같이 플랜지 공정 중에 공작물의 한쪽 끝이 균열됩니다.

이러한 균열 현상의 발생을 방지하기 위해 플랜지 및 트리밍 라인을 최적화하면서 너무 작은 펀치의 둥근 모서리를 수정하여 인장 영역을 늘리고 과도한 인장 응력 집중을 방지합니다. 둥근 모서리는 3mm → 2mm 둥근 모서리의 전환을 사용하여 그림 10(c)에 나와 있습니다. 개선된 플랜지 형성 시뮬레이션 결과는 그림 11에 나와 있으며, 이는 플랜지 파열 문제가 효과적으로 해결되었음을 나타냅니다.

• 리바운드 컨트롤

스프링백은 판금 성형에서 피할 수 없는 현상입니다. 스탬핑 공작물의 스프링백이 허용 범위를 초과하면 이를 제어하기 위해 해당 조치를 취해야 합니다. 그렇지 않으면 부품의 기하학적 정확도가 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 따라서 가이드 레일 구조 부품의 점진적 스탬핑 공정 설계에서 성형 공정은 고정밀 요구 사항과 큰 스프링백이 있는 부품의 치수 정확도를 제어하기 위해 선택됩니다. 정확한 예측을 합니다. 공작물의 스프링백 해석 모델은 판금 성형 시뮬레이션을 기반으로 설정되며 스프링백 해석은 다단계 암시적 해석 방법으로 수행됩니다. 시뮬레이션 결과는 그림 12에 나와 있습니다.

12에서 트리밍 리바운드 및 언로드 후 공작물이 특정 꼬인 상태에 있음을 알 수 있습니다. A, B, C, D, E 위치에서의 반동이 비교적 크고 정밀도 요구 사항이 높습니다. 상감 다이 구조가 사용되도록 선택됩니다. 성형 및 성형은 압력 수정, 금형 인서트 프로파일 보정 등을 통해 수행할 수 있습니다. 성형이 필요한 부품의 경우 재료를 제거하기 위한 세그먼트 트리밍 설계는 이러한 부품의 내부 응력 해제에 도움이 되어야 합니다. . 세그먼트 트리밍 후의 특정 성형 부품과 블랭크는 그림 13에 나와 있습니다.

마지막으로 가이드 레일 구조의 다중 스테이션 프로그레시브 스탬핑 성형 공정이 리모델링됩니다. Fig. 14 의 시뮬레이션 결과로부터 품질관리대책의 채택을 통해 이상적인 성형 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

시험 결과

진보적인 스탬핑 성형 시험으로 얻은 자동차 도어의 좌우 도어의 재료 스트립 및 유리 가이드 레일 구조 부품은 그림 15에 나와 있습니다.

그림 15(b)에서 볼 수 있듯이 형성된 가이드 레일 구조는 성형 품질이 양호하고 주름, 균열, 긁힘, 움푹 들어간 곳 및 기타 결함이 없으며 공작물의 표면이 매끄러움을 알 수 있습니다. 프로그레시브 다이가 실제 생산에 투입되었으며 공급이 원활하고 작업이 안정적이고 신뢰할 수 있으며 제품의 치수 정확도가 요구 사항을 충족하며 생산 효율이 높아 요구 사항을 충족할 수 있는 36개/분에 도달합니다. 대규모 자동화 생산.

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수치 시뮬레이션을 통해 가이드 레일 구조 부품의 멀티 스테이션 프로그레시브 스탬핑 성형의 품질 관리 방법을 연구하고 성형 공정에서 발생할 수 있는 다양한 결함을 예측하고 해당 솔루션 또는 제어 조치를 제안합니다. 아래와 같은 결론:

• 캐리어의 변형은 구속 구조를 설정하거나 심하게 변형된 영역에서 구속력을 증가시켜 효과적으로 제어할 수 있습니다.
• 딥드로잉 가공물 바닥에 제거해야 할 영역이 큰 경우 이 영역에 가공홀을 설정하고 딥드로잉 성형 후 트리밍을 수행하여 딥드로잉을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 재료의 특성과 균열의 발생을 방지합니다.
• 딥 드로잉 중에 금형의 로컬 필렛 매개변수를 적절하게 수정하면 균열을 해결할 수 있으며 큰 블랭크 홀더 힘을 사용하여 주름 결함을 방지할 수 있습니다.
• 연신 플랜지의 경우 펀치 필렛의 접촉 영역은 파열되기 쉬운 인장 응력 집중을받습니다. 펀치의 접촉 필렛을 늘리고 플랜지를 붙이기 전에 블랭크의 모양을 최적화하면 플랜지를 효과적으로 방지할 수 있습니다. 현상의 출현.
• 공작물 스프링백의 수치 시뮬레이션 결과를 기반으로, 언로딩 후 스프링백 트리밍 후 스프링백이 큰 부품의 경우 성형 전 세그먼트 트리밍 설계는 내부 응력 해제에 도움이 되어야 합니다.

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