Анализ процесса проектирования штамповочного инструмента, достойный сбора!

Часть первая: Введение в CAE

 Применение CAE в штамповке:

По сравнению с обычными штампованными деталями, кузовные детали автомобилей характеризуются тонкими материалами, сложной формой, большими размерами и многочисленными кривыми поверхностями. Традиционный подход "испытай и исправь" может задержать разработку новых продуктов из-за повторяющихся испытаний и ремонта пресс-форм, что ставит компании в конкурентное невыгодное положение.

В последние годы компьютерные приложения и метод конечных элементов способствовали развитию CAE-технологий в области холодной штамповки листового металла в автомобилестроении. Конструкторы могут прогнозировать движение металла, напряжение-деформацию, распределение температуры, напряжения в пресс-формах и потенциальные дефекты формования, такие как складки и трещины. Они могут определять процесс штамповки и параметры, а также оптимизировать конструкцию пресс-форм. Каждая симуляция действует как испытательный процесс, снижая количество пробных циклов. Зрелая технология симуляции может обеспечить квалифицированный дизайн пресс-форм и процесса с первой попытки, избегая ремонта пресс-форм, сокращая циклы разработки продукции, повышая качество продукции и конкурентоспособность.

 Обзор программного обеспечения для CAE-моделирования холодной штамповки:

Ведущие автомобильные компании во всем мире уделяют большое внимание симуляции холодной штамповки металла. Почти все процессы разработки кузовных деталей включают анализ с помощью симуляции. Основные программы для симуляции холодной штамповки включают DYNAFORM, AUTOFORM и PAM-STAMP.

Цели CAE-симуляции:

1. Улучшить формообразование и обеспечить стабильность при отладке пресс-формы и в процессе производства.

2. Оптимизировать дизайн с использованием различных материалов и процессов.

3. Сократить цикл проектирования процесса пресс-форм.

4. Уменьшить количество испытаний пресс-форм и объем обработки.

5. Использовать прессовые машины низкой грузоподъемности и более мелкие заготовки.

6. Снижение стоимости штампов.

Цель: завершить разработку и отладку штампов с высоким качеством и вовремя, в рамках контролируемого диапазона затрат!

Часть вторая: Введение в процессы штамповки и штампы для автомобилей

1. Холодная штамповка

Холодная штамповка представляет собой процесс применения давления на материалы через штампы, установленные на пресс-машине при комнатной температуре. Это вызывает разделение материалов или их пластическую деформацию, что приводит к получению желаемых деталей. Это процесс обработки металла.

2. Характеристики холодной штамповки:

Размер продукта стабилен, имеет высокую точность, легкий вес, хорошую жесткость и отличную взаимозаменяемость. Кроме того, холодная штамповка высокоэффективна, потребляет мало энергии и проста в управлении. Ее также можно автоматизировать относительно легко.

Факторы, влияющие на штампованные детали

Основная классификация процесса штамповки:

Холодная штамповка может быть разделена на две основные категории: процесс резки и процесс формования.

1. Процесс резки отделяет листовой металл вдоль определенной линии контура для получения штампованной детали с определенной формой, размером и качеством сечения.

2. Процесс формования вызывает пластическую деформацию заготовки без разрыва для получения штампованной детали с определенной формой и размером.

Классификация процесса разделения

Различия между вытяжкой и формованием:

1. Когда глубина формирования детали превышает 10 мм, лучше использовать метод вытяжки, чтобы избежать явления металлического потока. Если она меньше 10 мм, можно рассмотреть формование. При этом, чтобы избежать наложения материала во время процесса формования, обычно добавляются технологические дефекты.

2. При вытяжке требуется полное выравнивание поверхностей и прессование, что образует замкнутую геометрическую форму. Формовка требует только локального воздействия и не нуждается в полном закрытии.

3. Для той же детали и марки материала изделия, полученные методом вытяжки, более жесткие, чем те, которые изготовлены методом формовки.

4. Вытяжка подходит для почти закрытых деталей, тогда как формовка лучше для открытых деталей.

ВЫБОР МЕЖДУ ФОРМОВКОЙ И ВЫТЯЖКОЙ!

Основные моменты для вытяжки

1. Убедитесь, что пуансон может полностью соприкасаться с частью, которая нуждается в растяжении, то есть нет отрицательного угла.

2. В начале растяжения контакт между пуансоном и заготовкой должен быть хорошим.

1. Площадь контакта должна быть максимально возможной и близкой к центру: (как показано на Рисунке 1-2)

2. Точки на поверхности пуансона, которые одновременно соприкасаются с заготовкой, должны быть максимально многочисленными и рассредоточенными; (как показано на Рисунке 1-2)

3. Размер в inclusion углов по обеим сторонам пуансона должен быть максимально близким: 8 (как показано на Рисунке 1-3)

4. Глубина вытяжки каждой части должна быть как можно более равномерной. (как показано на рисунке 1-4)

Как показано на рисунке 1-3, большая разница между углами α и β вызывает неравномерный поток материала в различных областях.

Угол обертывания (или Угол вытяжки): Неправильные углы могут привести к следующим недостаткам:

• Если угол слишком велик, это приведет к недостаточной пластической деформации детали, что сделает деталь подверженной восстановлению упругой деформации и искажению, а также приведет к низкому использованию материала.
• Если угол слишком мал, это вызовет трудности при подаче материала, увеличивая вероятность его разрыва, и приведет к недостаточной пластической деформации в центральной части компонента.

3формование мелких вогнуто-выпуклых элементов на поверхности детали. См. рисунок 1-3. 1

Для элементов с высотой менее 0,5 мм на поверхности детали необходимо углубить их на 0,2 мм во время вытяжки или формования, а последующие процессы будут проводиться согласно исходным размерам штампа.

Секция технологической добавки

Чтобы соответствовать требованиям процесса вытяжки, обычно необходимо развернуть фланец на листовой части и добавить некоторый необходимый материал для формирования вытянутой детали, удобной для вытяжки и формования. Части, добавленные из-за технологических потребностей (то есть материал за пределами линии обрезки), в совокупности называются технологической добавкой.

Определение направления штамповки для растяжения:

1. Убедитесь, что выпуклый штамп может у深лять части заготовки, подлежащие уdeepению при глубокой вытяжке, не должно быть зон непопадания контакта выпуклого штампа (то есть формы "обратный крюк").

2. Площадь контакта между выпуклой формой и пластиной в начале вытяжки должна быть максимально возможной.

3. Когда выпуклая форма начинает растягивать, место контакта с пластиной должно быть как можно ближе к центру.

4. Когда выпуклый штамп начинает растягивать, места контакта с пластиной должны быть многочисленными и рассеянными.

В современной автомобильной промышленности, где производительность и эффективность имеют решающее значение, проектирование и производство штамповочных матриц играют ключевую роль в обеспечении качества деталей и стабильности производства. В Shaoyi Metal Technology мы опираемся на многолетний опыт в разработке штамповочных матриц для автомобилестроения, подкрепленный квалифицированной инженерной командой и передовым оборудованием. От структурных проверок и оптимизации процесса до финальной поставки мы предлагаем комплексную техническую поддержку, адаптированную к вашим потребностям. С акцентом на точное производство, быстрый отклик и контроль затрат, мы предоставляем надежные решения для оснастки, помогающие вашим проектам двигаться вперед плавно. Если вам нужен надежный партнер в производстве штамповочных матриц, не стесняйтесь обращаться к нам.

В современной автомобильной промышленности, где производительность и эффективность имеют решающее значение, проектирование и производство штамповочных матриц играют ключевую роль в обеспечении качества деталей и стабильности производства. Shaoyi  Metal Technology обладает многолетним опытом в разработке штамповых матриц для автомобилестроения, подкрепленным командой квалифицированных инженеров и современным оборудованием. От структурных проверок и оптимизации процесса до финальной доставки, мы предлагаем комплексную техническую поддержку, адаптированную под ваши потребности. С акцентом на точное производство, быстрый отклик и контроль затрат, мы предоставляем надежные решения для оснастки, помогающие вашим проектам продвигаться гладко. Если вы ищете надежного партнера в производстве штамповых матриц , не стесняйтесь обращаться к нам.