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Progressive Stamping

A fim de melhorar a qualidade de multi-estação progressiva estampagem e reduzir o custo de fabricação do molde, os processos de conformação como dobra, estampagem profunda, corte, modelagem e flangeamento estão envolvidos na estampagem 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

Modelagem de Elementos Finitos e Simulação Numérica

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

O material é chapa galvanizada DX53D com espessura de 1,2 mm. A estrutura do trilho guia é usada para o levantador de vidro elétrico do carro. O perfil curvo da peça deve ser consistente com a curvatura do vidro da porta, e as ranhuras, baioneta e outras características locais coincidem com outras peças. Estas peças devem garantir uma boa qualidade de conformação e precisão dimensional. Através da análise do processo das peças estruturais do trilho guia, é finalmente determinado o esquema do processo de estampagem de 13 estações, transportadores de dupla face, layout de duas fileiras e estampagem simultânea das peças esquerda e direita. O design do layout é mostrado na Figura 3:

Estabelecimento de Finiciar Eelemento Mesh Model

De acordo com o processo de estampagem e conformação da estrutura do trilho guia, a simulação numérica de elementos finitos é realizada para os processos envolvidos de dobramento profundo, corte de segmento, modelagem, flangeamento, puncionamento, corte e corte. O corte ou puncionamento segmentado é construído em um modelo, e o processo de simulação específico do processo de estampagem progressiva é estampagem profunda por dobramento por prensagem → corte → moldagem, flangeamento → corte e corte. Como o processo de desbaste apenas remove o material ao longo da linha de recorte sem o processo de simulação, não é necessário estabelecer um modelo de malha da ferramenta de puncionamento. e 4(b):

Numérico Simitação Pprocesso UMAnd Qrealidade Ccontrolar

De acordo com o processo de simulação de estampagem e conformação de peças estruturais de trilho-guia e o modelo de elementos finitos estabelecido, a simulação numérica é realizada, os defeitos de conformação que afetam a qualidade do produto no processo de estampagem são previstos e o controle de qualidade é estudado.

• Deep Drawing Fracture Control

Ao usar o modelo de elemento finito mostrado na Fig. 4(a) para realizar a simulação de desenho profundo de flexão, ocorreram trincas graves na posição do filete no meio da peça em forma de caixa, conforme mostrado na 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：

• Controle de Distorção da Portadora

A transportadora desempenha um papel vital no processo de estampagem progressiva de várias estações. Uma vez que o suporte é deformado, a precisão de alimentação da tira não pode ser garantida, o que afeta seriamente a qualidade da estampagem. No entanto, durante o desenho profundo de flexão, o suporte apresenta defeitos de distorção (como mostrado na Figura 7):

Os resultados da simulação mostrados mostram que a distorção do transportador é bem controlada, quase não ocorre arqueamento durante o processo de estampagem, não vai além do bloco guia devido à distorção, e o contato entre a lateral da tira e o bloco guia é bastante melhorado . A melhoria garante a suavidade e precisão da alimentação.

• Controle de Ruptura do Flange

Usando o modelo mostrado na Figura 4(b) para realizar uma simulação numérica de conformação de flanges, durante o processo de flangeamento, uma extremidade da peça trincou, conforme mostrado na Figura 9:

Para evitar a ocorrência deste fenômeno de fissuração, otimizando a linha de flangeamento e desbaste, os cantos arredondados do punção que são muito pequenos são corrigidos para aumentar a área esticada e evitar a concentração excessiva de tensão de tração. Os cantos arredondados são mostrados na Figura 10(c), usando uma transição de cantos arredondados de 3mm→2mm. Os resultados melhorados da simulação de formação de flanges são mostrados na Figura 11, indicando que o problema de ruptura de flanges foi efetivamente resolvido.

• Controle de Rebote

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, pode-se ver que a peça de trabalho está em um certo estado de torção após o rebote do corte e o descarregamento. O rebote nas posições A, B, C, D e E é relativamente grande e os requisitos de precisão são altos. A estrutura de matriz embutida é selecionada para ser usada. A modelagem e a modelagem podem ser realizadas por meio de correção de pressão, compensação de perfil de inserção de molde, etc. . As peças de modelagem específicas e o blank após o corte segmentar são mostrados na Figura 13:

Finalmente, o processo de estampagem progressiva multiestação da estrutura do trilho guia é remodelado. A partir dos resultados da simulação mostrados na Fig. 14, pode-se observar que os resultados ideais da simulação de conformação são obtidos através da adoção de medidas de controle de qualidade.

Resultados do teste

O progressivo estampagem formando A tira de material e as partes estruturais do trilho guia de vidro das portas esquerda e direita da porta do automóvel obtidas pelo teste são mostradas na Figura 15:

Pode ser visto na Figura 15(b) que a estrutura do trilho de guia formado tem boa qualidade de conformação, sem rugas, rachaduras, arranhões, entalhes e outros defeitos, e a superfície da peça de trabalho é lisa. A matriz progressiva foi colocada em produção real, a alimentação é suave, a operação é estável e confiável, a precisão dimensional do produto atende aos requisitos e a eficiência da produção é alta, atingindo 36 peças/min, que podem atender aos requisitos de produção automatizada em grande escala.

Cinclusãos

Por meio de simulação numérica, estuda-se o método de controle de qualidade de estampagem progressiva multiestação de peças estruturais de trilho-guia, são previstos vários defeitos que podem ocorrer no processo de conformação e propostas soluções ou medidas de controle correspondentes. conclusão como abaixo:

• A distorção do transportador pode ser controlada de forma eficaz definindo uma estrutura de restrição ou aumentando a força de restrição na área severamente deformada.
• Se houver uma grande área na parte inferior da peça de estampagem profunda que precisa ser removida, um furo de processo pode ser definido nesta área e o corte é executado após a conformação de estampagem profunda, o que pode efetivamente melhorar a estampagem profunda propriedade do material e evitar a ocorrência de trincas.
• Durante a estampagem profunda, a correção adequada dos parâmetros locais do filete do molde pode resolver a rachadura, garantindo o uso de uma grande força de suporte do blank para evitar defeitos de enrugamento.
• Para flangeamento de alongamento, a área de contato do filete de punção é submetida à concentração de tensão de tração, que é propensa à ruptura. Ao aumentar o filete de contato do punção e otimizar a forma do blank antes do flangeamento, o flangeamento pode ser efetivamente evitado. o surgimento do fenômeno.
• Com base nos resultados da simulação numérica do retorno elástico da peça de trabalho, para as peças com grande retorno elástico após o ajuste do retorno elástico após o descarregamento, o projeto do corte segmentado antes da modelagem deve ser propício à liberação de tensão interna.

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