Les 4 secrets que vous ne saurez jamais sur le processus de formation de plaques épaisses

Il existe environ 23 types de corps de palette couramment utilisés dans les wagons de fret ferroviaire, qui peuvent fixer le coupleur et empêcher la déformation et le déplacement sous l'action d'une charge dynamique pendant le fonctionnement ;environ 12 types de palettes de sécurité couramment utilisées peuvent empêcher le coupleur ou le corps de la palette de tomber, ce qui entraîne des incidents de circulation.Il existe au total 35 types des deux, et les moules correspondants comptent jusqu'à 7 ensembles.L'augmentation de la quantité commandée de pièces de rechange augmentera considérablement le coût de fabrication des outillages et des moules.Le processus de formation du corps de palette d'origine est le pressage à chaud.Le chauffage de la tôle augmente non seulement le coût de production mais en plus la qualité du produit est à peine marginale.Dans le même temps, le chauffage de la tôle réduit d'autant la teneur en carbone de la tôle, entraînant une diminution des propriétés mécaniques de la tôle.Par conséquent, il est nécessaire de réexaminer la nouvelle méthode de traitement et la nouvelle structure du moule pour réaliser la transition du processus du pressage à chaud au pressage à froid.

Enquête

L'épaisseur du corps de la palette et de la palette de sécurité est de 16 mm, le matériau est Q235A, et les deux sont des pièces formant des plaques épaisses.L'image du produit du corps de palette est montrée dans la figure.La profondeur de compression est de 16 mm, 24 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 55 mm.Après pressage à chaud, les pièces sont empilées en piles sous l'action de la contrainte thermique et de la gravité, la planéité des deux ailes est de 1,1 ~ 1,4 mm, et la planéité de la partie inférieure A est un soulèvement en forme d'arc de 0,8 ~ 1,2 m, qui ne peut pas répondre aux exigences techniques du produit.La structure de la palette de sécurité est similaire à la forme, la structure et la taille du corps de la palette, et présente également le problème de qualité d'une mauvaise planéité.

L'analyse des processus

Calcul de la force de formage

Selon le manuel de conception de matrice d'emboutissage, la force de formage à froid P=4x0.6x1.3x210x16x16x 38/(16+15)=205t, 4 est le nombre de pliage de la tôle, 0.6 est la constante théorique, 1.3 est le travail coefficient de condition, et 210 est la plaque La largeur du matériau, 16 est l'épaisseur de la tôle, 38 est la résistance à la traction du matériau et 15 est le rayon de congé de formage de la pièce à usiner, il est donc possible de presser à froid sur une presse hydraulique de 31,5 tonnes.

Détermination de l'angle de rebond

La clé de la conception du moule de compression réside dans la détermination de l'angle de rebond et de la quantité d'anti-déformation.Le rayon de courbure relatif de la pièce formée est le rapport du rayon du congé de formage à l'épaisseur du matériau en feuille, 15/16=0,94, la valeur est petite, donc le congé de formage n'est pas pris en compte Le retour élastique ne considère que le ressort l'arrière de l'angle de pliage, la valeur de la déformation inverse de l'angle de retour élastique et l'épaisseur de la tôle, la limite d'élasticité du matériau, la résistance à la traction du matériau, l'angle de formage, la forme de la pièce à usiner, et le tonnage de pression de l'équipement, l'écart de formation de moules est lié, et il existe de nombreux facteurs d'influence.La formule de calcul théorique est une formule empirique, et l'angle de rebond de la pièce est difficile à contrôler avec précision.Pour cette raison, le test réaliste de presse à froid est réalisé et l'analyse de simulation numérique est réalisée sur le logiciel JSTAMP.

Diagramme schématique de l'angle de la pièce

● Selon le manuel de conception du moule, l'angle de rebond théoriquement calculé est de 1,0°, et la planéité des deux ailes est calculée à 1,31 mm, et la planéité de la partie inférieure est de 3,32 mm, ce qui est relativement grand.

Table numérique de planéité de pressage à froid du corps de palette

● En utilisant le moule de presse à chaud existant, il n'y a pas d'angle de rebond et d'anti-déformation.Comme le montre la figure, le test de presse à froid est réalisé sous la pression de 240T de la presse hydraulique.Après le test de presse à froid, la pièce à usiner est remodelée et percée pour garantir que le matériau de test n'est pas gaspillé.Les valeurs de planéité sont indiquées dans le tableau.On voit que le rebond réel des deux ailes est supérieur au calcul théorique, et le rebond réel du fond est inférieur au calcul théorique.

● À l'aide du logiciel STAMP, 3 fois l'analyse de calcul de simulation numérique de retour élastique a été effectuée sous l'état de 260 t, et la quantité de retour élastique n'était que de 0,48 mm, ce qui était inférieur à la valeur théoriquement calculée.La courbe de simulation de la tendance au rebond de la pièce est représentée sur la figure.

Pour développer un programme expérimental complet, les étudiants doivent avoir les capacités suivantes : clarifier le but de l'expérience, énoncer la relation entre la variable indépendante et la variable dépendante, décrire la méthode d'observation ou de mesure de la variable, et énumérer les étapes importantes et expérimentales équipement.Le but de l'expérience a été donné et n'est pas inclus dans cette échelle.Dans cette expérience exploratoire, des variables non pertinentes telles que la sélection des branches, le traitement et le traitement des bourgeons affecteront les résultats expérimentaux ;la période expérimentale est plus longue, ce qui pose le problème de l'enregistrement des données expérimentales ;en même temps, la méthode de traitement de branche et la sélection de concentration impliquées dans cette expérience Ce sont toutes des choses qui ne sont pas impliquées dans l'enseignement en classe et doivent être vérifiées par les étudiants eux-mêmes.Par conséquent, trois éléments sont ajoutés : la connaissance des variables de contrôle, la conception de tableaux pour enregistrer les données expérimentales et l'examen des données.

Comparez la différence numérique entrepressage à chaud, le pressage à froid et l'analyse de simulation, tout en tenant compte de la commodité du réglage du moule, déterminent la valeur de l'angle de rebond et de l'anti-déformation, l'angle de rebond des deux ailes est de 1,2 ° et l'anti-déformation du bas La valeur de déviation est 2,5 millimètres.

Conception de moules

Schéma de principe de la structure du moule

1.3.8----Insert de moule supérieur， 2.6.7----Insert de moule inférieur， 4----Fantôme inférieur，5----Fantôme supérieur.

Déterminer le modèle mathématique du moule de compression en fonction de l'angle de rebond et de la quantité d'anti-déformation.Comme le montre la figure, les deux ailes pivotent vers le bas de 1,2°, le fond est retourné de 2,5 mm et la taille du centre de l'arc 250 est ajustée à la taille d'intersection de la ligne droite 261, le centre de l'arc La taille de 380 est ajustée à la taille d'intersection en ligne droite 370 pour garantir que la taille déployée de la couche neutre est égale, c'est-à-dire que lorsque le moule est terminé, il est prévu qu'elle rebondisse à l'état initial de la pièce, de sorte que la longueur totale du pliage la ligne reste inchangée et la conception du moule est garantie La précision.La conception paramétrique est réalisée sous le logiciel de conception tridimensionnelle CREO2.0.Lorsque le modèle mathématique change, les caractéristiques correspondantes de l'insert de compression et du corps de moule et les dessins en deux dimensions changeront et s'ajusteront en conséquence.Le rayon de congé R15 est dans la partie travaillante du moule.Une fois la conception terminée, marquez et modifiez, comme indiqué sur la figure, il est pratique pour la régénération rapide et précise des parties tridimensionnelles du moule, et l'efficacité de la conception est améliorée.La structure finale du moule est illustrée sur la figure.

Les inserts supérieur et inférieur du moule d'origine sont tous fixés dans la butée.Lorsque le moule vibre ou qu'il y a des impuretés entre l'insert et la butée du corps de moule, il faudra trop de temps interne et externe pour que le moule remplace les inserts.Il est conforme au concept Lean de changement de moule rapide.Le mode de fixation de l'insert est modifié pour l'autoroute d'annulation de l'arrêt de l'insert supérieur.La force a tendance à se déplacer vers le centre, mais il n'y a aucune possibilité de changer la taille de la chaîne de travail.L'insert inférieur est toujours fixé au sommet du corps de moule.La limitation de la force de l'insert a la possibilité de déplacement vers l'extérieur pour modifier la taille de la chaîne de travail.Lorsque le moule est remplacé par d'autres produits, seuls les 4 inserts externes sont remplacés au lieu de tous les inserts en forme de presse, ce qui réduit le temps de remplacement du moule et réduit le coût de fabrication et de maintenance du moule.

Vérification et conclusion

● La quantité d'anti-déformation a été ajustée de 2,5 mm à 1,5 mm, et le moule a été produit en série, réalisant la transformation technologique du pressage à froid.

● Augmentez de manière appropriée la pression de l'équipement et efforcez-vous de réduire la déformation élastique et l'angle de rebond aux coins pour assurer la rigidité et la stabilité dimensionnelle de la pièce à usiner.

● Réalisez une conception de moule flexible autant que possible pour éviter tout remplacement d'inserts de moule.