Análise do Processo de Design de Matriz de Estampagem, Vale a Pena Coletar!

Parte Um: Introdução ao CAE

 Aplicação de CAE na Estampagem:

Em comparação com peças de estamparia geral, as peças do corpo de um veículo são caracterizadas por materiais finos, formas complexas, tamanhos grandes e superfícies multi-curvas. A abordagem tradicional de "corte-e-prova" atrasaria o desenvolvimento de novos produtos devido a tentativas repetidas e reparos de matrizes, colocando as empresas em desvantagem competitiva.

Nos últimos anos, aplicações de computador e o método dos elementos finitos impulsionaram o desenvolvimento de CAE (Análise Assistida por Computador) para formação de chapas metálicas na indústria automotiva. Os designers podem prever o fluxo de metal, tensão-deformação, distribuição de temperatura, tensão da matriz e possíveis defeitos de formação, como vincos e rachaduras. Eles podem determinar o processo de estamparia e os parâmetros, além de otimizar os designs das matrizes. Cada simulação funciona como um processo de teste, reduzindo o número de tentativas. Uma tecnologia de simulação madura pode alcançar designs de matrizes e processos qualificados na primeira tentativa, evitando reparos de matrizes, encurtando ciclos de desenvolvimento de produtos, melhorando a qualidade do produto e aumentando a competitividade.

 Visão geral do Software de CAE de Formação de Metais em Folha:

As principais empresas automotivas globalmente enfatizam a simulação de estampagem de metais em folha. Quase todos os processos de desenvolvimento de peças do corpo do veículo envolvem análise de simulação. Os principais softwares de simulação de formação de metais em folha incluem DYNAFORM, AUTOFORM e PAM - STAMP.

Objetivos da Simulação CAE:

1. Melhorar a deformabilidade e garantir a estabilidade do teste de matriz e da produção.

2. Otimizar o design com materiais e processos diversos.

3. Reduza o ciclo de design de processos.

4. Reduza os tempos de tentativa e o trabalho de usinagem.

5. Use máquinas de estampagem de baixa tonelagem e peças menores.

6. Reduza os custos dos moldes.

Objetivo: Concluir o desenvolvimento e depuração do molde com alta qualidade e no prazo, dentro de um intervalo de custo controlável!

Parte Dois: Introdução aos Processos de Estampagem e Matrizes para Automóveis

1. Estampagem a Frio

Estampagem a frio refere-se ao processo de aplicar pressão sobre materiais através de matrizes instaladas em uma prensa à temperatura ambiente. Isso faz com que os materiais se separem ou sofram deformação plástica, resultando nas peças desejadas. É um processo de trabalho de metais.

2. Características da Estampagem a Frio:

O tamanho do produto é estável, com alta precisão, leve peso, boa rigidez e excelente interoperabilidade. Além disso, a estampagem a frio é altamente eficiente, tem baixo consumo de energia e é fácil de operar. Também pode ser automatizada com relativa facilidade.

Fatores que afetam peças estampadas

Classificação Básica do Processo de Estampagem:

A estampagem a frio pode ser dividida em duas categorias principais: processo de corte e processo de formação.

1. O processo de corte separa a chapa metálica ao longo de uma determinada linha de contorno para obter uma peça estampada com uma forma, tamanho e qualidade de seção específicos.

2. O processo de formação faz com que o branco sofra deformação plástica sem rasgar para obter uma peça estampada com uma determinada forma e tamanho.

Classificação do processo de separação

Diferenças entre estampagem e formação:

1. Quando a profundidade de formação da peça excede 10MM, é melhor usar o método de estampagem para evitar o fenômeno de fluxo metálico. Se for menor que 10MM, pode-se considerar a formação. Ao mesmo tempo, para evitar sobreposição de material durante o processo de formação, são geralmente adicionados defeitos de processo.

2. A estampagem requer superfícies de compensação e prensagem completas, formando uma geometria fechada. A formação só requer ação local e não precisa ser totalmente fechada.

3. Para a mesma peça e grau de material, os produtos dos processos de estampagem são mais rígidos do que aqueles dos processos de formação.

a estampagem é adequada para peças quase fechadas, enquanto o formado é melhor para peças abertas.

A ESCOLHA ENTRE FORMAÇÃO E ESTAMPAGEM!

Pontos Principais para Estampagem

1. Certifique-se de que o punho pode entrar em contato total com a parte que precisa ser alongada, ou seja, não há nenhum ângulo negativo.

2. No início do alongamento, o estado de contato entre o punho e a chapa deve ser bom.

1. A área de contato deve ser tão grande quanto possível e próxima ao centro: (conforme mostrado na Figura 1-2)

2. Os pontos na superfície do punção que entram em contato com a chapa ao mesmo tempo devem ser o máximo possível e dispersos; (conforme mostrado na Figura 1-2)

3. O tamanho do ângulo de inclusão de ambos os lados do punção deve ser tão próximo quanto possível: 8 (conforme mostrado na Figura 1-3)

4. O profundidade de estiramento de cada parte deve ser tão uniforme quanto possível. (conforme mostrado na Figura 1-4)

Conforme mostrado na Figura 1-3, a diferença entre os ângulos α e β é grande, causando um fluxo de material desuniforme em várias áreas.

Ângulo de envoltória (ou Ângulo de tração): Ângulos inadequados podem levar aos seguintes problemas:

• Se for muito grande, levará a uma deformação plástica insuficiente da peça, tornando-a propensa a ressaltos e distorções, e resultando em baixo aproveitamento do material.
• Se for muito pequeno, causará dificuldade no alimentação do material, tornando-o propenso a fraturas, e resultando em deformação plástica insuficiente na parte central do componente.

3. Tratamento de formação de características côncavo-convexas rasas na superfície da peça Veja Figura 1-3. 1

Para características com altura inferior a 0,5 mm na superfície da peça, é necessário aprofundá-las em 0,2 mm durante o estiramento ou formação, e processos subsequentes serão realizados de acordo com as dimensões originais do molde.

Seção de Adendo do Processo

Para atender aos requisitos do processo de desenho, geralmente é necessário desdobrar a flange na peça de chapa e depois adicionar algum material necessário para formar uma peça estampada que seja conveniente para o desenho e formação. As partes adicionadas devido às necessidades do processo (ou seja, o material fora da linha de corte) são coletivamente chamadas de adendo do processo.

Determinação da direção de estampagem para formação por alongamento:

1.Garantir que o macho possa aprofundar as partes da peça a serem aprofundadas em um processo de estampagem concluído, não devendo haver zona morta de contato do macho (ou seja, forma de "gancho invertido").

2.A área de contato entre o macho e a chapa no início da estampagem deve ser tão grande quanto possível.

3.Quando o molde convexo começa a se esticar, o ponto de contato com a placa está tão próximo do centro quanto possível.

4.Quando o macho convexo começa a se esticar, os pontos de contato com a placa devem ser muitos e espalhados.

Na indústria automotiva de hoje, onde desempenho e eficiência são críticos, o design e a fabricação de matrizes de estampagem desempenham um papel vital na garantia da qualidade das peças e na estabilidade da produção. Na Shaoyi Metal Technology, trazemos anos de experiência no desenvolvimento de matrizes de estampagem automotiva, apoiados por uma equipe de engenharia qualificada e equipamentos avançados. Desde revisões estruturais e otimização de processos até a entrega final, oferecemos suporte técnico completo adaptado às suas necessidades. Com foco em fabricação precisa, resposta rápida e controle de custos, fornecemos soluções confiáveis de ferramentaria que ajudam seus projetos a avançar suavemente. Se você está procurando um parceiro de confiança na fabricação de matrizes de estampagem, sinta-se à vontade para nos contatar.

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