I 4 segreti che non conoscerai mai sul processo di formatura di lastre spesse

Esistono circa 23 tipi di corpi pallet comunemente utilizzati nei vagoni merci ferroviari, che possono fissare l'accoppiatore e prevenire deformazioni e spostamenti sotto l'azione del carico dinamico durante il funzionamento;circa 12 tipi di pallet di sicurezza comunemente usati possono impedire la caduta dell'accoppiatore o del corpo del pallet, con conseguente ruolo di incidenti stradali.Ci sono un totale di 35 tipi dei due e gli stampi corrispondenti sono fino a 7 set.L'aumento della quantità ordinata di pezzi di ricambio aumenterà significativamente il costo di produzione degli utensili e degli stampi.Il processo di formatura del corpo del pallet originale è la pressatura a caldo.Il riscaldamento della lastra non solo aumenta il costo di produzione ma anche la qualità del prodotto è appena marginale.Allo stesso tempo, il riscaldamento del foglio riduce corrispondentemente il contenuto di carbonio del foglio, con conseguente diminuzione delle proprietà meccaniche del foglio.Pertanto, è necessario riesaminare il nuovo metodo di processo e la struttura dello stampo per realizzare la transizione del processo dalla pressatura a caldo alla pressatura a freddo.

Indagine

Lo spessore del corpo del pallet e del pallet di sicurezza è di 16 mm, il materiale è Q235A ed entrambi sono parti che formano lamiere spesse.L'immagine del prodotto del corpo del pallet è mostrata nella figura.La profondità di compressione è 16 mm, 24 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 55 mm.Dopo la pressatura a caldo, i pezzi da lavorare vengono impilati in pile sotto l'azione dello stress termico e della gravità, la planarità delle due ali è di 1,1 ~ 1,4 mm e la planarità della parte inferiore A è sollevata a forma di arco di 0,8 ~ 1,2 m, che non possono soddisfare i requisiti tecnici del prodotto.La struttura del pallet di sicurezza è simile alla forma, alla struttura e alle dimensioni del corpo del pallet e presenta anche il problema della qualità della scarsa planarità.

Analisi del processo

Calcolo della forza di formatura

Secondo il manuale di progettazione dello stampo di stampaggio, la forza di formatura a freddo P=4x0.6x1.3x210x16x16x 38/(16+15)=205t, 4 è il numero di piegature della lamiera, 0.6 è la costante teorica, 1.3 è la lavorazione coefficiente di condizione e 210 è la piastra La larghezza del materiale, 16 è lo spessore del foglio, 38 è la resistenza alla trazione del materiale e 15 è il raggio di raccordo di formatura del pezzo da lavorare, quindi è possibile premere a freddo su una pressa idraulica da 31,5 ton.

Determinazione dell'angolo di rimbalzo

La chiave per la progettazione dello stampo a compressione risiede nella determinazione dell'angolo di rimbalzo e della quantità di anti-deformazione.Il raggio di curvatura relativo del pezzo formato è il rapporto tra il raggio del raccordo di formatura e lo spessore del materiale in lamiera, 15/16 = 0,94, il valore è piccolo, quindi il raccordo di formatura non viene considerato Il ritorno elastico considera solo la molla parte posteriore dell'angolo di piegatura, il valore della deformazione inversa dell'angolo di ritorno elastico e lo spessore del foglio, la resistenza allo snervamento del materiale, la resistenza alla trazione del materiale, l'angolo di formatura, la forma del pezzo da lavorare e il tonnellaggio di pressione dell'attrezzatura, il divario di formatura dello stampo è correlato e ci sono molti fattori che influenzano.La formula di calcolo teorica è una formula empirica e l'angolo di rimbalzo del pezzo è difficile da controllare con precisione.Per questo motivo viene effettuato il test realistico della pressa a freddo e l'analisi di simulazione numerica viene eseguita sul software JSTAMP.

Diagramma schematico dell'angolo del pezzo

● Secondo il manuale di progettazione dello stampo, l'angolo di rimbalzo calcolato teoricamente è 1,0° e la planarità delle due ali è calcolata pari a 1,31 mm e la planarità della parte inferiore è 3,32 mm, che è relativamente grande.

Tabella numerica della planarità della pressatura a freddo del corpo del pallet

● Utilizzando lo stampo per pressa a caldo esistente, non c'è angolo di rimbalzo e anti-deformazione.Come mostrato in figura, il test della pressa a freddo viene eseguito sotto la pressione di 240T della pressa idraulica.Dopo il test della pressa a freddo, il pezzo viene rimodellato e forato per garantire che il materiale di prova non venga sprecato.I valori di planarità sono riportati nella tabella.Si può notare che il rimbalzo effettivo delle due ali è maggiore del calcolo teorico, e il rimbalzo effettivo della carena è inferiore al calcolo teorico.

● Utilizzando il software STAMP, è stata eseguita 3 volte l'analisi del calcolo della simulazione numerica del ritorno elastico nello stato di 260 t e l'importo del ritorno elastico è stato di soli 0,48 mm, che era inferiore al valore calcolato in teoria.La curva di simulazione dell'andamento del rimbalzo del pezzo è mostrata in figura.

Per sviluppare un programma sperimentale completo, gli studenti devono avere le seguenti abilità: chiarire lo scopo dell'esperimento, dichiarare la relazione tra la variabile indipendente e la variabile dipendente, descrivere il metodo di osservazione o misurazione della variabile ed elencare i passaggi importanti e sperimentali attrezzatura.Lo scopo dell'esperimento è stato indicato e non è incluso in questa scala.In questo esperimento esplorativo, variabili irrilevanti come la selezione dei rami, il trattamento e l'elaborazione delle gemme influenzeranno i risultati sperimentali;il periodo sperimentale è più lungo, il che comporta il problema della registrazione dei dati sperimentali;allo stesso tempo, il metodo di trattamento del ramo e la selezione della concentrazione coinvolti in questo esperimento Sono tutte cose che non sono coinvolte nella didattica in aula e devono essere verificate dagli studenti stessi.Si aggiungono quindi tre elementi: la consapevolezza di controllare le variabili, la progettazione di tabelle per registrare i dati sperimentali e la revisione dei dati.

Confronta la differenza numerica trapressatura a caldo, spremitura a freddo e analisi della simulazione, tenendo conto della comodità della regolazione dello stampo, determinare il valore dell'angolo di rimbalzo e dell'anti-deformazione, l'angolo di rimbalzo delle due ali è di 1,2° e l'anti-deformazione inferiore Il valore di deflessione è 2,5mm.

Progettazione di stampi

Schema schematico della struttura dello stampo

1.3.8----Inserto stampo superiore， 2.6.7----Inserto stampo inferiore， 4----Fantasma inferiore，5----Fantasma superiore.

Determinare il modello matematico dello stampo a compressione in base all'angolo di rimbalzo e alla quantità di antideformazione.Come mostrato nella figura, le due ali ruotano verso il basso di 1,2°, il fondo è capovolto di 2,5 mm e la dimensione del centro dell'arco 250 è regolata sulla dimensione dell'intersezione della linea retta 261, il centro dell'arco La dimensione di 380 è regolata su la dimensione dell'intersezione della linea retta 370 per garantire che la dimensione espansa dello strato neutro sia uguale, cioè quando lo stampo è finito, si prevede che rimbalzi allo stato iniziale del pezzo da lavorare, in modo che la lunghezza totale della piegatura la linea rimane invariata, e il design dello stampo è garantito La precisione.La progettazione parametrica viene eseguita con il software di progettazione tridimensionale CREO2.0.Quando il modello matematico cambia, le caratteristiche corrispondenti dell'inserto a compressione e del corpo dello stampo e i disegni bidimensionali cambieranno e si adatteranno di conseguenza.Il raggio di raccordo R15 è nella parte lavorante dello stampo.Dopo che il progetto è stato completato, contrassegnare e modificare, come mostrato nella figura, è conveniente per la rigenerazione rapida e accurata delle parti tridimensionali dello stampo e l'efficienza del progetto è migliorata.La struttura dello stampo finale è mostrata in figura.

Gli inserti superiore e inferiore dello stampo originale sono tutti fissati nel fermo.Quando lo stampo emette trombe o ci sono impurità tra l'inserto e l'arresto del corpo dello stampo, lo stampo impiegherà troppo tempo interno ed esterno per sostituire gli inserti.È conforme al concetto snello di cambio stampo rapido.Il metodo di fissaggio dell'inserto è cambiato in autostrada annullando l'arresto dell'inserto superiore.La forza ha la tendenza a spostarsi verso il centro, ma non c'è possibilità di cambiare la dimensione della catena di lavoro.L'inserto inferiore è ancora fissato nella parte superiore del corpo dello stampo.Limitando la forza dell'inserto si ha la possibilità di spostamento verso l'esterno per modificare le dimensioni della catena di lavoro.Quando lo stampo viene sostituito con altri prodotti, vengono sostituiti solo i 4 inserti esterni invece di tutti gli inserti a forma di pressa, il che riduce i tempi di sostituzione dello stampo e riduce i costi di produzione e manutenzione dello stampo.

Verifica e conclusione

● La quantità di anti-deformazione è stata regolata da 2,5 mm a 1,5 mm e lo stampo è stato prodotto in serie, realizzando la trasformazione tecnologica della pressatura a freddo.

● Aumentare opportunamente la pressione dell'attrezzatura e sforzarsi di ridurre la deformazione elastica e l'angolo di rimbalzo agli angoli per garantire la rigidità e la stabilità dimensionale del pezzo in lavorazione.

● Eseguire il più possibile una progettazione flessibile dello stampo per evitare la sostituzione di tutti gli inserti dello stampo.