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Développement et application de nouvelles technologies pour le formage à froid

1. Analyse par éléments finis et simulation informatique

La simulation informatique et l'analyse par éléments finis du formage à froid sont des points chauds de la recherche théorique, et de nombreux articles et résultats de recherche ont été publiés au pays et à l'étranger. Comment effectuer une simulation informatique pour des problèmes de production réels et résoudre des problèmes spécifiques devrait devenir l'objectif de la recherche et la base des résultats d'inspection. En fonction des problèmes réels, nous avons effectué des recherches de simulation sur le double ourlet avec un rayon intérieur nul, l'analyse des défauts d'onde de sac de la plaque large et la distorsion du trou pré-perforé, et effectué une vérification expérimentale pertinente.

1. Simulation de pliage double avec un rayon intérieur nul

Dans les composants formés à froid, le double pliage est une forme courante. Dans la conception du double pliage, résoudre le calcul de la largeur de la plaque et déterminer les étapes raisonnables du processus de formage sont les principaux problèmes. Les conclusions obtenues en utilisant le MSC Marc pour la simulation par éléments finis sont les suivantes :

(1) Grâce à l'analyse de déformation équivalente de la zone de déformation, il est vérifié que pendant le processus de déformation, avec la poursuite du pliage de la tôle, la couche neutre s'écarte de la couche centrale et se déplace vers l'intérieur du pli. La simulation donne le processus et la valeur de décalage spécifiques.

(2) Grâce à la comparaison des unités avant et après la déformation, on constate que pendant le pliage, l'unité périphérique externe se contracte, l'unité périphérique interne s'étire, l'épaisseur de la plaque au milieu du pli augmente et le matériau s'écoule .

(3) Grâce à l'analyse de la contrainte et de la déformation, il est constaté que la déformation de la section de flexion est relativement proche des caractéristiques de la déformation plane, il est donc déterminé que la flexion de la tôle peut être simplifiée en un problème de déformation plane.

(4) Grâce à l'analyse de la concentration de contrainte de flexion, il est déterminé qu'il existe une grande concentration de contrainte de traction sur la périphérie extérieure de la flexion, une grande concentration de contrainte de compression à l'intérieur de la flexion et qu'il existe une zone de transition entre la zone de flexion et la zone de non-flexion (ou zone de flexion plus petite). Plus grande concentration de contrainte de cisaillement.

2. Analyse des défauts de formage des tôles larges

La génération d'ondes de poche est un problème courant dans la formation de plaques larges. Lors du cintrage à froid de sections telles que les panneaux de chariot, les panneaux profilés et les portes roulantes de grande largeur, des défauts de vague de poche se produisent souvent.

Dans l'expérience, 18 combinaisons d'expériences ont été réalisées selon différentes épaisseurs de tôles et configurations de rouleaux, et les trois types de défauts évidents tels que l'onde de sac, l'onde de bord et la flexion longitudinale ont été analysés et étudiés à partir du mécanisme de génération et des résultats expérimentaux. Et proposer des mesures correspondantes pour éliminer les défauts. Les principales conclusions sont les suivantes:

(1) La génération de l'onde de sac est principalement due à l'apparition du phénomène de délignement de la plaque pendant le processus de pliage, et la contrainte de traction transversale et la déformation transversale sont générées dans la partie de pliage. Selon la relation de Poisson de la déformation du matériau en feuille, la déformation par retrait se produit dans le sens longitudinal, et la partie contractée longitudinalement exerce une pression sur la partie non rétrécie de la partie médiane, et la partie médiane du matériau en feuille perd sa stabilité et une vague de sac apparaît. La vague de sac est principalement une déformation élastique.

(2) Lorsqu'une vague de sac apparaît, certaines passes peuvent être ajoutées de manière appropriée. La largeur du bord de section a une certaine influence sur l'onde de poche, et la plaque mince est plus sujette à l'onde de poche que la plaque épaisse. La vague du sac peut être ralentie en appliquant une tension sur la feuille.

(3) La génération d'ondes de bord est une combinaison de deux effets. Le premier est le même que la génération des vagues de sac. La seconde est que le matériau au bord de la section est d'abord étiré et cisaillé sous l'action d'une force externe, puis à nouveau la compression et le cisaillement produisent une déformation plastique et provoquent des ondes de bord. Ces deux effets se superposent, provoquant des ondes latérales. Des ondes de bord peuvent se produire dans chaque passe, et la passe précédente a un plus grand impact sur l'apparition des ondes de bord. Les plaques minces sont plus sujettes aux ondes de bord que les plaques épaisses, et les bords larges sont plus sujets aux ondes de bord que les bords étroits.

3. Recherche de simulation sur la distorsion du trou pré-perforé

L'une des directions de développement des produits formés à froid est de répondre en permanence aux besoins de diverses applications et de réaliser de multiples fonctions sur les produits. Les profils de colonnes d'armoires électriques, les profils d'étagères, etc. doivent être pré-perforés avant le formage. Étant donné que le pas et la géométrie des trous doivent être élevés et qu'une déformation importante n'est pas autorisée pendant le processus de pliage, la recherche par simulation et les mesures de contrôle de la distorsion de la forme des trous pré-perforés sont très importantes.

En prenant la tôle pré-perforée comme exemple, une nouvelle méthode pour contrôler la distorsion de la forme du trou dans le processus de pliage à froid de la tôle pré-perforée est obtenue grâce à des expériences sur le terrain, le mécanisme de distorsion de la forme du trou est analysé et les résultats expérimentaux sont résumé. Dans le même temps, un logiciel de simulation informatique a été utilisé pour simuler le processus d'usinage, et les résultats des expériences sur le terrain ont été comparés aux résultats de la simulation informatique.

Selon le dessin du processus, les résultats de la simulation sont affichés et le degré de déformation de la section transversale du matériau est affiché au moyen de diagrammes de nuages ​​et de courbes, ce qui jette les bases d'une meilleure compréhension des lois de déformation pendant le processus de laminage.

Grâce à la comparaison des résultats de simulation de différentes matrices, l'influence de différentes matrices sur la contrainte et la déformation de la zone pré-poinçonnée du matériau a été discutée et le schéma de modèle optimal adapté à l'expérience a été obtenu.

Grâce à l'analyse des conditions de contrainte et de déformation de la section transversale du matériau en feuille traité, la principale raison du défaut de distorsion de la forme du trou est trouvée : la raison de la distorsion de la forme du trou du matériau en feuille est : le bord du poinçonnage zone du matériau apparaîtra pendant le processus de formage Avec une augmentation importante de la contrainte, la contrainte équivalente dans la zone de poinçonnage augmente progressivement pendant le processus d'usinage et la contrainte s'accumule également. La plaque à l'extérieur du coin de formage de la pièce pré-perforée produit un déplacement latéral. Il se manifeste dans le bord du trou pré-perforé qui produit une grande contrainte de déplacement, puis produit une distorsion de la forme du trou. Lorsque le degré d'accumulation de contrainte dépasse la limite de résistance du matériau, une déchirure se produit.

Selon le plan de simulation optimal obtenu, le dessin du processus de forme du rouleau a été modifié et des expériences sur le terrain ont été réalisées. Les expériences montrent que les résultats de la simulation peuvent être utilisés comme base pour la conception du moule et qu'il est très efficace d'éviter la distorsion des trous.

2. Ligne de production de profils complexes de haute précision

Le formage à froid est particulièrement adapté à la production de masse. Par rapport au processus de pliage, l'efficacité de production du pliage à froid de type rouleau est élevée, et la taille du produit est cohérente, et il peut réaliser des sections complexes qui ne peuvent pas être produites par pliage. Avec le développement rapide de l'industrie automobile de mon pays, il existe une demande croissante de lignes de production formées à froid pour des profils de haute précision et complexes.

Pour les portes et fenêtres de voitures, le formage à froid est souvent le premier et le plus important processus. Après pliage à froid, plusieurs couches de métal doivent être soudées à certains points espacés. Par conséquent, la ligne de production doit également inclure un équipement de soudage en ligne, un équipement de suivi et de coupe, etc.

Pour la ligne de production de pliage à froid de portes et fenêtres de voitures, non seulement elle comporte de nombreuses passes de formage, mais elle nécessite également une grande précision. Nous avons résumé et proposé plus de dix indicateurs pour contrôler et inspecter la précision des laminoirs, en nous concentrant sur le contrôle du mouvement axial du laminoir et la précision de la référence de positionnement axial sur toutes les unités.

Formulez raisonnablement le processus de moulage et déterminez l'étape de moulage optimale grâce à la simulation avec le logiciel COPRA. En utilisant la technologie CAD/CAM pour fabriquer des rouleaux de haute précision, un certain nombre de profils complexes de haute précision ont été laminés avec succès.

Le logiciel COPRA de la société allemande data M est un logiciel professionnel pour la conception de formage à froid, et il a été le plus largement utilisé à l'échelle internationale. Les principales entreprises de l'industrie nationale l'utilisent comme moyen de développer de nouveaux produits. Nous avons conçu et fabriqué avec succès des centaines de produits formés à froid en appliquant ce logiciel.

3. Pliage en ligne de profilés formés à froid

De nombreux profils nécessitent un arc bidimensionnel dans le sens de la longueur, et le pliage en ligne après la formation de la section transversale est une meilleure méthode. Dans le passé, la méthode couramment utilisée consistait à plier à travers un moule sur une presse. Le moule doit être ajusté à plusieurs reprises. Lorsque les propriétés du matériau changent, le moule doit être modifié fréquemment. Le pliage à la presse nécessite d'installer des noyaux d'outillage spécifiques un par un pour éviter les défauts tels que les plis pendant le processus de pliage. Ces noyaux internes sont retirés une fois terminés, ce qui nécessite beaucoup de travail, une faible efficacité et une sécurité médiocre.

Le pliage en ligne n'a besoin que d'installer un ensemble de dispositif de pliage en ligne à la sortie du profilé formé à froid pour que le profilé atteigne la taille d'arc requise. L'appareil peut être ajusté pour résoudre les effets des différentes propriétés du matériau et du rebond du matériau. Tant qu'il s'agit d'un arc bidimensionnel, il peut être plié en ligne, que ce soit dans le plan horizontal ou dans le plan vertical.

Théoriquement, 3 points déterminent un arc. Mais afin d'obtenir une meilleure qualité de pliage, nous pensons à travers des expériences que la trajectoire de formage doit être déterminée par une courbe de trajectoire de déformation spécifique.

La courbe de déformation spécifique de la trajectoire du cercle courbe doit être déterminée par l'équation : ρ=ρ0 + αθ

Ou à partir de l'équation :

x=a(cosΦ+ΦsinΦ)
y=a(sinΦ-ΦcosΦ)
déterminer.

Quatrièmement, la technologie intégrée CAD/CAM pour fabriquer des rouleaux de haute précision

Afin de transformer nos années de réalisations en recherche scientifique en productivité et de fournir des services techniques et un support technique de haute qualité aux utilisateurs nationaux et étrangers, RlollForming Machinery Co., Ltd. a été créée à Shanghai. Adopter la technologie d'intégration CAD/CAM pour fournir une gamme complète de services aux clients nationaux et étrangers. Liju possède plusieurs machines-outils CNC et un ensemble complet d'équipements de traitement, fournissant avec succès aux utilisateurs diverses spécifications de rouleaux de haute précision et de pliage en ligne et autres équipements connexes.

S'appuyant sur les avantages de la base industrielle de Shanghai et du delta du fleuve Yangtze, une vaste coopération nationale et étrangère est mise en œuvre pour rassembler et former des talents de haute qualité et une gestion scientifique moderne peut fournir aux clients des produits et des techniques de haute qualité. prestations de service. Liju considère cela comme l'objectif de se développer et de progresser avec l'industrie du formage à froid de mon pays.


Heure de publication : 25 avril-2021