Formação de colisão: Chapa metálica dobrada com raio grande

Peças de trabalho de grande arco são um tipo comum de produtos de chapa metálica com estrutura de aço para locomotivas. Suas estruturas são variáveis ​​e a dificuldade de processamento é maior do que as peças comuns.

Nesta postagem, apresentamos um método de processo para obter um grande raio de curvatura em peças de chapa metálica e descrevemos o uso do método em detalhes com uma peça dobrada específica. O método bump bending também pode ser usado para fazer um cone em uma prensa dobradeira.

Na produção prática de peças com raio grande, geralmente existem três métodos de conformação:

• Integralmente formado por uma matriz de formação de etapa única: Este método é adequado para peças com formatos complicados e tem as vantagens de um bom efeito de conformação, uma superfície lisa e plana da peça, sem recuo e alta eficiência de processamento. Porém, o custo do molde é alto e a versatilidade é baixa. Geralmente é usado quando o processo geral não pode ser formado ou a peça tem uma alta exigência de superfície.
• Punção personalizada com grande raio para a prensa dobradeira: Este tipo de molde é geralmente aplicável quando a peça tem um raio grande, mas não excede o limite da mesa da prensa dobradeira. O custo é inferior ao de uma matriz de conformação de etapa única e o punção tem certa versatilidade.
• Método de formação de múltiplas dobras (dobra em etapas): O princípio básico é converter o arco em um segmento de linha, que pode ser formado utilizando os moldes e equipamentos existentes. Geralmente, peças não expostas podem ser usadas. A faixa de aplicação é ampla, o custo é baixo, nenhum molde personalizado é necessário e a qualidade da conformação é boa.

Aanálise de flexão peças de chapa metálica com grande raio

O princípio básico do processo de formação em várias etapas é dividir aproximadamente o segmento de arco em segmentos de polilinha, conforme mostrado na Figura 1, para atingir o objetivo de dobrar chapas metálicas com um raio grande usando um punção de raio pequeno.

Comparado com o segmento de arco, o efeito de formação do segmento de polilinha está positivamente relacionado ao número de segmentos de polilinha.

Com este método de processo, é difícil evitar uma estrutura prismática na superfície da peça. No entanto, para peças não expostas, considerando o ciclo de produção e o custo de forma abrangente, este método de processo pode ser utilizado.

Aplicação de ressalto flexão

Como determinar a segmentação da polilinha e o ângulo de curvatura dos segmentos de arco circular:

Conforme mostrado na Figura 2, o raio interno do arco de curvatura desta peça de trabalho é R350, o ângulo de curvatura é de 120° e a espessura da placa é de 5 mm.

Como o ambiente de uso da peça de trabalho satisfaz as condições do método de dobra de impacto mencionado acima, o método de formação de dobra em várias etapas é usado para processamento.

Com base na experiência anterior e nas condições de molde existentes na oficina, o molde superior adota um punção de raio R120.

Depois de analisar o grande segmento de arco da peça de trabalho na Figura 2, este segmento de arco R350 é dividido em 6 segmentos de polilinha.

Deve-se notar que, para garantir a transição suave do segmento de arco e do segmento reto da peça (ou seja, as duas extremidades do segmento de arco), o ângulo de segmentação deve ser definido para metade dos outros segmentos onde o segmento de arco é tangente ao segmento reto.

De acordo com a FIG. 3, pode-se observar que a peça de trabalho da FIG. 2 é formado dobrando 7 vezes.

Quando a prensa dobradeira servo eletro-hidráulica dobra peças de chapa metálica, três parâmetros básicos são necessários: a espessura da chapa, o ângulo de dobra e a posição da linha de dobra.

O primeiro e o segundo ângulos de divisão são calculados como 6° e os outros são 12°. O ângulo de curvatura após a divisão pode ser medido diretamente pelo software CAD. O ângulo de flexão específico é mostrado na Figura 3.

Tamanho da posição da linha de dobra e confirmação do tamanho desdobrado

Para garantir a precisão das dimensões desdobradas da linha de dobra, geralmente existem dois métodos: o método de cálculo da expansão da camada neutra e o método de expansão assistido por software.

Para obter os dados de flexão de forma concisa, rápida e precisa, o método de expansão assistido por software é usado para cálculo.

A seção transversal da peça dividida é importada diretamente para o Catia, e o módulo Generative Sheet Metal Design do software é usado para gerar o modelo da peça. Em seguida, a linha de dobra e a vista desdobrada são exportadas, conforme mostrado na Figura 4. O desenho axonométrico da peça é mostrado na Figura 5.

Pontas na aplicação de flexão de colisão processo

Processamento de chapa metálica

Durante a produção, descobriu-se que algumas peças com pequena espessura (cerca de 2 mm) apresentam sérias deformações durante o processamento, levando a uma queda significativa na precisão do processamento e ao não cumprimento dos requisitos do projeto. A razão para isto é devido à liberação insuficiente de tensão na chapa.

Durante o corte e blanking a laser, observamos que a peça neste lote se deformou devido ao estresse interno. Isso também fornece um método preliminar para avaliar se chapas metálicas finas com um grande raio podem ser dobradas diretamente usando o processo multidobra, ou seja, observando a deformação da peça durante o corte a laser.

Se a deformação for grave, devem ser tomadas medidas para liberar o estresse interno, caso contrário será difícil obter uma peça qualificada. Se o ciclo de produção o permitir, o envelhecimento natural é um método económico e eficaz. No entanto, as peças separadas passam por um tratamento de envelhecimento por um longo tempo, o que inevitavelmente produzirá ferrugem flutuante na superfície. Portanto, devem ser limpos ou jateados com removedor de ferrugem, o que aumenta os custos de mão de obra e equipamentos.

Portanto, o uso direto de chapas de aço que sofreram envelhecimento natural suficiente é a melhor escolha. Caso o ciclo de produção não seja permitido, após a separação da chapa, o recozimento também pode ser utilizado para eliminar tensões internas, mas a dureza do material é reduzida após o recozimento. Portanto, é necessário considerar de forma abrangente se o recozimento é realizado de acordo com os requisitos de projeto da peça.

Cálculo de cpeça de trabalho eexpansão ddiagrama em flexão de colisão

Deve-se observar que ao usar o método de dobra em várias etapas para processar chapas metálicas com um raio grande, as condições reais da peça devem ser seguidas.

Ou seja, a visualização expandida é calculada usando o segmento de arco após aproximar o segmento de polilinha. A visualização ampliada da peça calculada de acordo com o arco não pode ser utilizada diretamente; caso contrário, a peça ficará inevitavelmente fora da tolerância após o processamento.

Detecção de formato da peça usando multi-etapa processo de dobra

É importante notar que ao usar uma folha de correspondência de comparação geral para detectar o tamanho do arco de uma peça de trabalho processada por dobra de colisão, a folha de correspondência deve ser projetada como um tipo de gripagem externa, e a parte externa do arco da peça de trabalho deve ser usada como detecção superfície.

Se a folha de correspondência de comparação for projetada com o lado interno como superfície de detecção, e a folha de correspondência interferir com o segmento de polilinha, isso inevitavelmente fará com que a folha de correspondência não esteja no lugar, resultando em falha de detecção.

Pensamentos finais

Como um método de processo engenhoso, a dobra em arco grande tem suas características de flexibilidade e eficiência, mas também tem suas limitações.

Problemas específicos devem ser analisados ​​de acordo com os requisitos de projeto e aplicação da peça.

É necessário considerar de forma abrangente o custo de produção e a qualidade da aparência da peça para selecionar o método de processamento.

Step Bending Radi Grande