Аналіз процесу дизайну штампувального інструменту, варто зберегти!

Частина перша: Вступ до CAE

 Застосування CAE у штампуванні:

У порівнянні з загальними штамповними деталями, кузовні деталі автомобілів відзначаються тонкими матеріалами, складною формою, великими розмірами та багатокриволінійними поверхнями. Традиційний підхід "обрізай і спробуй" мог бы затримувати розробку нових продуктів через повторні спроби та ремонт штампів, що ставило б компанії в конкурентну недоліку.

За останні роки застосування комп'ютерів та методу скінчених елементів сприяло розвитку CAE-технологій у галузі формування листового металу в автопромисловості. Дизайнери можуть прогнозувати потік металу, напруження-деформацію, температурний режим, напруження штампа та можливі дефекти формування, такі як зморшки та тріщини. Вони можуть визначити процес штампування та параметри, а також оптимізувати дизайн штампів. Кожна симуляція подібна до процесу проби, що зменшує кількість проб. Дошлена технологія симуляції дозволяє досягти відповідних дизайну штампів та процесів вже з першого разу, уникнути ремонту штампів, скоротити цикли розробки продуктів, покращити якість продукції та підвищити конкурентоспроможність.

 Огляд програмного забезпечення CAE для формування листового металу:

Ведучі автомобільні компанії у всьому світі роблять акцент на симуляції штампування листового металу. Майже всі процеси розробки кузовних деталей включають аналіз симуляції. Головні програми для симуляції формування листового металу включають DYNAFORM, AUTOFORM та PAM - STAMP.

Мети симуляції CAE:

1. Покращити формованість та забезпечити стабільність під час опробування і виробництва.

2. Оптимізувати дизайн за допомогою різноманітних матеріалів та процесів.

3. Скоротити цикл проектування процесу.

4. Зменшити час випробувань і обчислювальний обсяг роботи.

5. Використовуйте штампівальні машини з низькою тонажністю і менші бланки.

6. Знижте вартість форм.

Мета: завершити розробку і налагодження форми високої якості і в термін, у межах керованого діапазону витрат!

Частина Друга: Вступ до процесів штампування та форм для автомобілів

1. Холодне штампування

Холодне штампування включає застосування тиску до матеріалів через форми, встановлені на пресовій машині при кімнатній температурі. Це призводить до відокремлення або пластичного деформування матеріалів, що дає бажані деталі. Це є процесом металообробки.

2. Особливості холодного штампування:

Розмір продукту стабільний, з високою точністю, невеликою вагою, добрим жорсткістю та відмінною взаємозамінністю. Крім того, холодне штампування дуже ефективне, має низьке споживання енергії і легко виконується. Його також можна автоматизувати без великих проблем.

Фактори, що впливають на штампові частини

Основна класифікація процесу штампування:

Холодне штампування можна розділити на дві головні категорії: процес розрізання та процес утворення.

1. Процес розрізання відокремлює листовий метал вздовж певної контурної лінії, щоб отримати штампову деталь певної форми, розміру та якості сечі.

2. Процес утворення призводить до пластичного деформування чотирикутника без розриву, щоб отримати штампову деталь певної форми та розміру.

Класифікація процесу відокремлення

Різниця між витягуванням і формуванням:

1. Коли глибина формування деталі перевищує 10MM, краще використовувати метод витягування, щоб уникнути явища металевого потоку. Якщо вона менша за 10MM, можна розглянути формування. При цьому, щоб уникнути нахилу матеріалу під час процесу формування, зазвичай додаються технологічні дефекти.

2. Витягування потребує повних компенсаційних поверхонь та поверхонь стискання, що утворюють замкнуту геометричну форму. Формування потребує лише локального дії і не обов'язково повинно бути повністю закритим.

3. Для однакової деталі та марки матеріалу, продукти від процесу витягування більш жорсткі, ніж від процесу формування.

4. Малювання підходить для майже закритих деталей, тоді як формування краще для відкритих частин.

ВИБІР МІЖ ФОРМУВАННЯМ ТА МАЛЮВАННЯМ!

Головні моменти для малювання

1. Переконайтеся, що штамп може повністю зустрічатися з частиною, яку необхідно розтягнути, то є, немає від'ємного кута.

2. На початку розтягування стан контактного стану між штампом і заготівкою має бути хорошим.

1. Площа контакту повинна бути якомога більшою і близькою до центру: (як показано на рисунку 1-2)

2. Точки на поверхні штампа, які одночасно зустрічаються з заготовкою, повинні бути якомога більшими та розсіянішими; (як показано на рисунку 1-2)

3. Розмір кута включення з обох сторін штампа повинен бути якомога ближчим: 8 (як показано на рисунку 1-3)

4. Глибина розтягування кожної частини повинна бути якомога більш однаковою. (як показано на рисунку 1-4)

Як показано на рисунку 1-3, різниця між кутами α і β велика, що призводить до нерівномірного потоку матеріалу в різних зонах.

Кут обгортання (або Кут витягу): Неправильні кути можуть призвести до наступних недоліків:

• Якщо він занадто великий, це призведе до недостатньої пластичної деформації деталі, що зробить деталь підлеглою ефекту пам'яті форми та деформації, а також призведе до низької використовуваності матеріалу.
• Якщо він занадто малий, це спричинить труднощі при подаванні матеріалу, що зробить його підлеглим розколу, і призведе до недостатньої пластичної деформації в середній частині компонента.

3. Формування обробки мелених вглиблень-вибух на поверхні деталі. Дивіться Рисунок 1-3. 1

Для вибухів з висотою менше 0,5 мм на поверхні деталі необхідно заглибити їх на 0,2 мм під час витягу або формування, і усі наступні процеси будуть виконуватися за оригінальними розмірами штампа.

Розділ додатку до процесу

Щоб відповісти вимогам процесу малюнка, зазвичай необхідно розгорнути фланець на штампованому елементі, а потім додати деякі необхідні матеріали для формування частини, яка зручна для малювання і формування. Частини, які були додані через потреби процесу (тобто матеріал поза лінією обрізки), загально називаються процесним додатком.

Визначення напрямку штампування для розтягувального формування:

1. Необхідно забезпечити, щоб опукле штампування могло глибоко формувати частини деталі, при цьому не повинно бути жодної мертвої зони контакту опуклого штампу (тобто "перевернутого котушка").

2. Площа контакту між опуклим інструментом та пластинкою на початку формування повинна бути максимально можливо великою.

3. Коли випукла форма починає розтягуватися, місце контакту з пластинкою є якомога ближчим до центру.

4. Коли випукле штамповане гнучке начальство починає розтягуватися, місця контактів з пластинкою мають бути багатими та поширеними.

У сучасній автомобільній промисловості, де продуктивність та ефективність є ключовими, проектування та виготовлення штамповних матриць відіграють важливу роль у забезпеченні якості деталей та стабільності виробництва. У компанії Shaoyi Metal Technology ми маємо багаторічний досвід у розробці автомобільних штамповних матриць, підтриманий кваліфікованою інженерною командою та сучасним обладнанням. Від структурних переглядів та оптимізації процесів до останньої доставки, ми надаємо комплексну технічну підтримку, адаптовану під ваші потреби. З акцентом на точне виготовлення, швидку реакцію та контролювання витрат, ми пропонуємо надійні розв'язки для інструментів, які допомагають вашим проектам рухатися гладко. Якщо ви шукаєте надійного партнера у сфері виготовлення штамповних матриць, не соромтеся звертатися до нас.

У сучасній автомобільній промисловості, де виконавча здатність та ефективність є ключовими, проектування та виготовлення штампів грають важливу роль у забезпеченні якості деталей та стабільності виробництва. У Shaoyi  Metal Technology ми маємо багато років досвіду у розробці автомобільних штампів, підтриманих кваліфікованою інженерною командою та сучасним обладнанням. Від структурних оглядів та оптимізації процесів до останньої доставки, ми пропонуємо комплексну технічну підтримку, адаптовану під ваші потреби. З акцентом на точне виробництво, швидку реакцію та керування витратами, ми надаємо надійні розв'язки для інструменту, які допомагають вашим проектам рухатися вперед гладко. Якщо вам потрібен надійний партнер у виготовленні штампів , не соромтеся звертатися до нас.