스탬핑 다이 설계 과정 분석, 수집할 가치가 있음!

첫 번째 부분: CAE 소개

 인쇄에서의 CAE 적용:

일반 타이어 압출 부품과 비교했을 때, 자동차 차체 부품은 재료 두께가 얇고, 형상이 복잡하며, 크기가 크고, 곡면이 많아 전통적인 "시도와 오류" 방식은 반복적인 시험과 금형 수정으로 인해 신제품 개발이 지연되어 기업이 경쟁에서 불리할 수 있습니다.

최근 몇 년간 컴퓨터 응용 프로그램과 유한 요소법의 발전으로 인해 자동차 산업에서 시트 메탈 성형 CAE가 발전했습니다. 설계자는 금속 흐름, 응력-변형률, 온도 분포, 금형 응력을 예측하고 잠재적인 성형 결함인 주름과 균열을 파악할 수 있습니다. 또한 압출 공정과 매개변수를 결정하고 금형 설계를 최적화할 수 있습니다. 각 시뮬레이션은 시험 과정과 같으며, 이를 통해 시험 횟수를 줄일 수 있습니다. 성숙된 시뮬레이션 기술은 첫 번째 시도로 적격한 금형 및 공정 설계를 달성하여 금형 수정을 피하고 제품 개발 주기를 단축하며 제품 품질을 향상시키고 경쟁력을 강화할 수 있습니다.

 시트 메탈 성형 CAE 소프트웨어 개요:

전 세계 주요 자동차 제조업체들은 시트 메탈 압출 시뮬레이션에 중점을 두고 있습니다. 거의 모든 자동차 바디 부품 개발 과정에서 시뮬레이션 분석이 포함됩니다. 주요 시트 메탈 성형 시뮬레이션 소프트웨어에는 DYNAFORM, AUTOFORM, 그리고 PAM - STAMP가 있습니다.

CAE 시뮬레이션 목표:

1. 성형성 향상시키기 및 금형 시험 및 생산 안정성 확보하기.

2. 다양한 재료와 공정을 활용한 설계 최적화.

3. 공정 설계 주기를 단축하십시오.

4. 금형 시험 시간과 가공 작업량을 줄이십시오.

5. 저톤수 스탬핑 머신과 더 작은 블랭크를 사용하십시오.

6. 금형 비용을 낮추십시오.

목표: 품질이 높고 기한 내에, 비용 범위가 통제 가능한 상태로 금형 개발 및 디버깅을 완료하십시오!

제2부: 자동차용 압출 공정 및 다이 소개

1. 냉간 압출

냉간 압출은 실온에서 프레스 머신에 설치된 다이를 통해 재료에 압력을 가하는 공정입니다. 이로 인해 재료는 분리되거나 플라스틱 변형을 겪어 원하는 부품이 됩니다. 이는 금속 가공 공정입니다.

2. 냉간 압출의 특징:

제품 크기가 안정적이며, 정확도가 높고, 무게가 가볍고, 강성이 좋으며, 우수한 상호 교환성이 있습니다. 또한, 냉간 압출은 효율성이 높고, 에너지 소비가 적으며, 조작이 쉽고, 비교적 쉽게 자동화할 수 있습니다.

스탬핑 부품에 영향을 미치는 요소들

기본 스탬핑 공정 분류:

냉간 스탬핑은 두 가지 주요 카테고리로 나눌 수 있습니다: 절단 공정과 성형 공정.

1. 절단 공정은 특정 윤곽선에 따라 판금을 분리하여 일정한 형상, 크기 및 단면 품질의 스탬핑 부품을 얻습니다.

2. 성형 공정은 블랭크를 찢지 않게 하면서 플라스틱 변형을 유발하여 특정 형상과 크기의 스탬핑 부품을 얻습니다.

분리 공정 분류

인출과 성형의 차이점:

1. 부품 성형 깊이가 10MM를 초과할 경우 금속 흐름 현상을 피하기 위해 인출 방법을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 10MM 미만일 경우 성형을 고려할 수 있습니다. 동시에 성형 과정에서 재료 중복을 방지하기 위해 공정 결함이 일반적으로 추가됩니다.

2. 인출은 완전한 공정 보상 면과 압박 면이 필요하며, 폐쇄된 기하학적 형상을 형성합니다. 성형은 국부적인 작용만 필요하며 완전히 폐쇄될 필요는 없습니다.

3. 같은 부품 및 재료 등급에 대해 인출 공정의 제품은 성형 공정의 제품보다 더 강성이 큽니다.

4. 그림은 거의 폐쇄된 부품에 적합하며, 성형은 개방형 부품에 더 적합합니다.

성형과 드로잉 사이의 선택!

드로잉의 주요 포인트

1. 스트레치해야 할 부분이 펀치와 완전히 접촉할 수 있도록 하여야 합니다. 즉, 음의 각도가 없어야 합니다.

2. 스트레칭 초기에 펀치와 블랭크 간의 접촉 상태가 좋도록 해야 합니다.

1. 접촉 면적은 가능한 large하고 중심에 가까워야 합니다: (그림 1-2 참조)

2. 동시에 블랭크와 접촉하는パン치 표면의 점들은 가능한 많고 분산되어야 합니다; (그림 1-2 참조)

3.パン치 양쪽의 포함각 크기는 가능한 가깝게 해야 합니다: 8 (그림 1-3 참조)

4. 각 부분의 인장 깊이는 가능한 균일해야 합니다. (그림 1-4 참조)

그림 1-3에서 보듯이, 각도 α와 β의 차이가 크면 여러 영역에서 재료 흐름이 불균일해집니다.

감싸는 각도(또는 라인 각도): 부적절한 각도는 다음 단점들을 초래할 수 있습니다:

• 너무 크면 부품의 충분한 가소변형이 이루어지지 않아 부품이 복원탄성과 왜곡에 취약해지고, 재료 사용률이 낮아집니다.
• 너무 작으면 재료 공급이 어려워지고 파손되기 쉽으며, 부품 중앙 부분에서 가소변형이 불충분해집니다.

3. 부품 표면의 얕은 오목-볼록 특성의 성형 처리, 그림 1-3 참조.

부품 표면에서 높이가 0.5mm 미만인 특성은 성형 또는 압출 과정에서 0.2mm 더 깊게 만들어야 하며, 이후 공정은 원래 금형 치수에 따라 진행됩니다.

공정 부록 섹션

도면 공정의 요구를 충족하기 위해 일반적으로 시트 메탈 파트의法兰을 펼친 후, 그 다음에 몇 가지 필요한 재료를 추가하여 drawing 및 forming이 용이한 pulled part를 형성합니다. 공정 필요로 인해 추가된 부분들 (즉, trimming line 외부의 재료)은 공정 부록이라고 통칭됩니다.

스트레치 성형을 위한 압출 방향 결정:

1. 깊은 압출이 완료된 후, 깊은 압출이 필요한 작업물의 부분이 볼록 다이에 의해 깊어질 수 있도록 하고, 볼록 다이 접촉 사각 지대(즉, "역방향 후크" 모양)가 없어야 합니다.

2. 압출 시작 시 볼록 금형과 판재 간의 접촉 면적이 가능한 큼직해야 합니다.

3. 볼록 금형이 늘어나기 시작할 때, 판재와의 접촉 위치는 중심에 가능한 가까워야 한다.

4. 볼록 다이가 늘어나기 시작할 때, 판재와의 접촉 위치는 여러 곳이고 퍼져 있어야 한다.

오늘날의 자동차 산업에서 성능과 효율성이 중요한 요소인 만큼, 압출 금형의 설계와 제조는 부품 품질과 생산 안정성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 소의 메탈 테크놀로지는 자동차 압출 금형 개발에서 수년간의 경험을 바탕으로 숙련된 엔지니어링 팀과 최신 장비를 갖추고 있습니다. 구조 검토에서 공정 최적화, 최종 배송까지 고객의 필요에 맞춘 종합적인 기술 지원을 제공합니다. 정밀 제조, 신속한 대응, 비용 관리에 중점을 두고 프로젝트가 원활하게 진행될 수 있도록 신뢰할 수 있는 도구 솔루션을 제공합니다. 압출 금형 제조 분야에서 믿을 수 있는 파트너를 찾고 있다면 언제든지 문의하십시오.

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