Fvelhoperda
Para dobramento mecânico, devido às diferenças em vários parâmetros do processo, como a superfície curva e a borda curva da folha dobrada, sua precisão dimensional afetará diretamente a folga de montagem da carroceria do veículo.
O recuo do limite é o mais comum, e seu valor de recuo também é conhecido como perda de dobramento (FV), conforme mostrado na Figura 1.
Arco circular pré–faca dobrável
Atualmente, a maioria das dobras de matrizes adota uma faca planar pré-dobrável.
Há uma base de pesquisa madura sobre a influência das facas pré-dobráveis planares na precisão dimensional.
No processo real de formação e desenvolvimento de tecnologia, o dobrando fornecedor de equipamentos passou a utilizar a faca pré-dobrável em formato de arco em um pequeno número de equipamentos dobráveis, ou seja, uma superfície de trabalho não é mais um plano, mas uma superfície curva com uma certa curvatura.
O diagrama do modelo é mostrado na Figura 2.
Descrição do objeto problemático
De acordo com a situação real do painel da porta, os objetos dobráveis são divididos em 9 tipos: borda de superfície curva, borda de superfície reta, borda curva de face reta, borda reta de face reta, etc.
Para os parâmetros do processo de dobramento, após comparação com a produção real, determine a faixa de valores dos diferentes parâmetros e explore a influência dos diferentes parâmetros nos resultados da dobradura.
Consulte a Tabela 1 para obter a faixa de parâmetros.
Tabela 1 parâmetros de dobramento
| Parâmetro | Folha de intervalo de parâmetros |
| Tipo de faca pré-dobrável em arco | Faca pré-dobrável de arco circular |
| Comprimento do flange / mm | 5,5-7,5 |
| Ângulo de flangeamento /° | 90-110 |
| Folga entre placas internas e externas/mm | 0,5-1,5 |
| Tamanho do arco da matriz/mm | 1-1,3 |
| Raio de curvatura da superfície / mm | 100 |
| Raio de curvatura do contorno da peça / mm | 100 |
| Raio do arco da faca pré-dobrável / mm | 6-8 |
Simitação experimentar
Análise de sensibilidade de parâmetros de processo
Após investigação, quatro parâmetros de processo são selecionados para análise de sensibilidade:
tamanho de dobramento H, folga interna e externa da placa G, raio de filete da placa externa R e ângulo de abertura de dobramento θ.
Avalie sua faixa de influência na perda da bainha.
Nesta postagem, a tabela de design de teste uniforme é usada para julgar pelo método de intervalo.
Design uniforme é adotado. No desenho experimental, a faixa de seleção de quatro parâmetros é mostrada na Tabela 2.
Tabela 2 faixa de seleção de parâmetros de processo
| Parâmetro | Faixa de valor | |
| Mínimo | Máx. | |
| Tamanho do flange H/mm | 5.5 | 7,5 |
| Folga entre as placas interna e externa G/mm | 0,5 | 1,5 |
| Raio da placa externa R/mm | 0,35 | 0,75 |
| Ângulo aberto de flange θ/° | 90 | 110 |
A tabela de projeto de teste uniforme de 4 fatores e 5 níveis é adotada e o AutoForm é usado para simulação.
Sob a condição de que outras condições permaneçam inalteradas, o tipo de dobramento é selecionado como borda reta côncava, a mesma faca pré-dobrável em arco é usada para dobrar e o valor de perda de dobramento FV é lido.
Pode-se observar que o primeiro é o ângulo de abertura dobrável, que tem maior impacto na perda de dobramento, o segundo é o raio de filete da placa externa e o terceiro é o vão entre as placas interna e externa.
O tamanho da dobra tem o menor impacto na perda da dobra.
A relação entre a alteração dos quatro parâmetros do processo e a perda de dobramento é mostrada na Figura 3.
Como pode ser visto na figura:
(1) O tamanho da dobra não tem efeito significativo no valor da perda de dobra, e o valor da perda de dobra sempre flutua em torno de 0,19 mm.
(2) Com o aumento do vão entre as placas interna e externa, a perda de dobramento primeiro aumenta e depois diminui, e a tendência decrescente é lenta;
(3) Com o aumento do raio de filete da placa externa, a perda de dobramento primeiro aumenta e depois diminui, mas a tendência crescente é óbvia, e o valor máximo será alcançado entre 0,55 ~ 0,75 mm.
(4) Com o aumento do ângulo de abertura dobrável, a perda de dobramento diminui gradualmente.
Deve-se notar que o tipo de análise de sensibilidade é reta côncava.
Para outros tipos de bainha, os resultados da análise de sensibilidade podem mudar e a lei de influência de vários parâmetros também pode mudar.
Resultados da superfície de resposta
Os dados de teste são processados.
Quando a análise da superfície de resposta é realizada usando software especializado em design, os resultados da análise são que os parâmetros primários que têm um impacto significativo na perda de dobramento são: raio de curvatura do contorno da peça, raio do arco da lâmina pré-dobrada em forma de arco, ângulo de abertura dobrável.
E os parâmetros de termo cruzado do segundo termo são o raio de curvatura do contorno da peça e o ângulo de abertura dobrável.
O raio do arco da faca pré-dobrável em forma de arco é multiplicado pelo ângulo de abertura dobrável.
Primeiramente, os parâmetros do termo primário são analisados.
Quando os outros quatro parâmetros são fixos, o intervalo de valores de cada parâmetro é selecionado como a abcissa e o valor da perda de dobramento é selecionado como a ordenada, e a relação variável entre a perda de dobramento e cada parâmetro é desenhada, conforme mostrado na Figura 4.
Como pode ser visto na Figura 4:
(1) com o aumento do raio de curvatura do contorno da peça, a perda por dobramento diminui;
(2) com o aumento do raio de curvatura do arco da lâmina pré-dobrável em forma de arco, a perda da bainha aumenta;
(3) com o aumento do ângulo de abertura dobrável, a perda de dobramento diminui, o que é igual ao resultado da análise de sensibilidade.
No nefograma da superfície de resposta, é feito o nefograma do valor da perda de dobramento em relação ao ângulo de abertura de dobramento, o raio de curvatura da lâmina pré-dobrável em forma de arco e o raio de curvatura do contorno da peça, e os resultados são mostrados em Figura 5.
Como pode ser visto na Figura 5:
(1) quando o ângulo de abertura de dobramento permanece inalterado, a perda de dobramento diminui com o aumento do raio de curvatura do contorno da peça e aumenta com o aumento do raio de curvatura da faca pré-dobrável do arco circular;
(2) quando o raio de curvatura do contorno da peça permanece inalterado, a perda de dobramento diminui com o aumento do ângulo de abertura de dobramento;
(3) quando o raio de curvatura da lâmina pré-dobrável do arco circular permanece inalterado, a perda de dobramento diminui com o aumento do ângulo de abertura dobrável.
A conclusão acima é igual à tendência de influência dos parâmetros de significância anteriores.
Mas no mapa de nuvens dos parâmetros de significância secundária, diante da seleção de diferentes valores de parâmetros, a perda de dobramento pode ser obtida de forma mais precisa e conveniente.
Análise do mecanismo de perda dobrável
Comparação da diferença entre faca pré-dobrável de arco circular e faca plana
Usando o software AutoForm, leia o valor da perda de dobramento após o processo de pré-dobramento e o valor da perda de dobramento após a dobra final no processo de dobramento da faca de pré-dobragem em arco e da faca plana.
Conforme mostrado na Figura 6 e Figura 7, pode-se observar que após a conclusão do processo de pré-dobragem, ou seja, quando a superfície dobrável está no mesmo ângulo, o valor da perda de dobramento da faca pré-dobrável em arco circular é de 0,15 mm, e a altura do flange da placa externa é de 6,2 mm.
O valor da perda de dobramento da faca plana é de 0,32 mm e a altura do flange da placa externa é de 5,9 mm.
Após a conclusão do processo de dobramento final, o valor de perda de dobramento da faca pré-dobrável em forma de arco é de 0,33 mm, a altura do flange da placa externa é de 2,41 mm, o valor de perda de dobramento da faca plana é de 0,39 mm e o a altura do flange da placa externa é 2,39 mm.
Fig. 6 processo de dobramento da faca pré-dobrável em arco circular
Fig. 7 processo de dobramento de faca plana
Em comparação com a faca pré-dobrável plana, a razão pela qual a faca pré-dobrável de arco circular pode reduzir a perda de dobramento é que quando a faca pré-dobrável de arco circular é usada, a placa externa está sempre em contato com a superfície de trabalho do arco circular apontar.
E o ponto de contato se moverá para cima ao longo da superfície de trabalho do arco circular com a pré-dobragem.
Como a direção da força na chapa metálica pela face de trabalho da faca pré-dobrável é sempre perpendicular à face de trabalho da faca pré-dobrável, e o ponto de contato aponta para o centro do círculo, quando o arco- é adotada uma faca pré-dobrável moldada, a direção da força na chapa é sempre paralela à direção normal do arco do ponto de contato.
Com a mudança do ponto de contato na superfície de trabalho da faca pré-dobrável, a direção da força da placa externa muda o tempo todo.
A direção da mudança de força contribui para desacelerar a tendência da aproximação interna da face de dobramento da placa externa e, finalmente, contribui para a redução do valor da perda de dobramento.
Análise da influência do raio da lâmina pré-dobrada em arco circular na perda de dobramento
Na análise da equação da superfície de resposta, pode-se obter que a perda de dobramento diminui com o aumento do raio de curvatura do arco da lâmina pré-dobrável do arco circular.
A razão para esta tendência de mudança é explorada.
Altere o raio de curvatura do arco da faca pré-dobrável em forma de arco para 6 mm, 6,5 mm, 7 mm, 7,5 mm e 8 mm e desenhe o formato da faca pré-dobrável em forma de arco correspondente em UG, conforme mostrado na Figura 8.
Pode-se observar que quando as posições inicial e final da lâmina pré-dobrável em forma de arco são fixas, o centro do círculo correspondente ao segmento do arco se move de dentro para fora com o aumento do raio do arco.
Na análise de tensão do processo de pré-dobragem da faca pré-dobrável de arco circular no resumo anterior, a força na superfície de dobramento da placa externa sempre aponta para o centro da seção do arco circular a partir do ponto de contato, ou seja , a extremidade superior da superfície dobrável.
Portanto, quando a força no processo de pré-dobragem é constante, com o aumento do raio do arco, a componente horizontal da força na placa externa aumentará.
E o aumento do componente nesta direção aumentará a tendência de que a face dobrável da placa externa se aproxime para dentro, resultando no aumento do valor da perda de dobramento.
Para verificar a precisão da análise acima, sob os valores dos parâmetros do processo, cinco facas de pré-dobragem em forma de arco são usadas para simulação de dobramento, e a perda de dobramento após o processo de pré-dobragem e o processo de dobramento final são medidos . Consulte a Tabela 3.
Tabela 3 Perda de dobramento de pré-dobramento e dobramento final
| Grupo nº. | Raio de curvatura da faca pré-dobrável em arco circular (mm) | Pré-dobragem FV(mm) | Bainha final FV(mm) |
| 1 | 6 | 0,281 | 0,46 |
| 2 | 6,5 | 0,3 | 0,475 |
| 3 | 7 | 0,311 | 0,481 |
| 4 | 7,5 | 0,313 | 0,477 |
| 5 | 8 | 0,318 | 0,484 |
Pode-se observar que quando o raio do arco da faca de pré-dobragem em forma de arco aumenta, a perda de dobramento após o processo de pré-dobragem também aumenta.
O processo de dobramento final aumenta a perda de dobramento quase da mesma forma.
Portanto, pode-se inferir que a influência do raio de curvatura do arco da faca pré-dobrável em forma de arco no valor da perda de dobramento ocorre na etapa de pré-dobramento, de modo a alterar a direção da força na superfície dobrável de a placa externa e afeta o valor final da perda de dobramento.
Conclusão
Neste post, tomando como objeto de pesquisa a lâmina pré-dobrável em arco circular, os fatores que podem afetar a perda de dobramento são analisados através do software AutoForm, e são obtidas as seguintes conclusões:
- O raio do filete da placa externa, o ângulo de abertura da dobra, o raio do arco do contorno da peça e o raio do arco da lâmina pré-dobrada em forma de arco têm um impacto significativo na perda de dobra;
- quando o raio do arco da lâmina pré-dobrável em forma de arco aumenta, a perda de dobramento da peça aumenta;
- quando o raio de curvatura do contorno da peça aumenta, a perda de dobramento da peça aumenta;
- quando o ângulo de abertura da dobra aumenta, a perda de dobra das peças aumenta;
- quando a faca pré-dobrável em forma de arco funciona, com a mudança do ponto de contato na superfície de trabalho da faca pré-dobrável, a direção da força na placa externa muda o tempo todo. A direção da mudança de força contribui para desacelerar a tendência da aproximação interna da face de dobramento da placa externa e, em última análise, reduzir o valor da perda de dobramento.
