Como as lâminas pré-dobráveis circulares afetam a perda de dobramento: uma análise detalhada

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

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

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

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.