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Progressive Stamping

멀티 스테이션 프로그레시브의 품질을 향상시키기 위해 스탬핑 금형 제조 비용을 줄이고 굽힘, 딥 드로잉, 트리밍, 성형 및 플랜지와 같은 성형 공정이 포함됩니다. 스탬핑 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

유한 요소 모델링 및 수치 시뮬레이션

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

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.

설립 NS시작하다 이자형요소 중에쉬 중오델

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):

수치 에스시뮬레이션 NS처리 NSnd 큐실용성 씨통제

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.

• Deep Drawing Fracture Control

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

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：

• 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

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:

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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