Projeto de Morrer de Dobra Tipo Gooseneck e Análise de Intensidade

  Com a ampla aplicação da matriz de dobra de pescoço de ganso no campo da estampagem, o custo de fabricação das peças moldadas curvas é grandemente reduzido. Ao mesmo tempo, o problema de dano do molde que ocorre durante o uso do gooseneckA dobra de dobramento tornou-se um problema de inércia comum na oficina de produção, e o dano é causado pelo projeto insuficiente da força do molde e pela estrutura de projeto de molde não razoável.

  1. Análise de processo de peças

  Tomando como exemplo a coluna lateral do vagão ferroviário, o processo de projeto e a análise de força do curved gooseneck são descritos em detalhes. A figura 1 mostra a seção transversal da coluna lateral do vagão ferroviário de exportação. oespessura é de 12mm. O material é Q450NQR1. O aço de alta resistência e resistência à corrosão para vagões ferroviários tem um comprimento de 2530mm. O fluxo do processo é: jateamento, pintura → corte → corte → nivelamento → dobra → armazenamento.

  Como mostrado na Fig. 2, o processo de dobragem é dividido em 4 etapas. Durante o processo de dobragem do passo 4, o modo de dobra de pescoço de ganso desempenha um papel. Portanto, no processo de projeto da dobra gooseneck, o design do parâmetro doA dobra de pescoço de ganso é realizada principalmente de acordo com a etapa 4.

  2. Cálculo da força de flexão

  P —— força total de flexão, N

  B —— largura de curvatura, mm

  δ — espessura do material, mm

  σb —— resistência à tração, MPa

  R - raio de curvatura interior, mm

  A força de flexão necessária para o cálculo da peça é de 5930 kN, o que significa que a matriz de dobra precisa suportar 5930 kN de pressão da máquina de dobra.

Figura 1 —— seção da coluna lateral

  3. princípio de design do molde

  Como mostrado na etapa de flexão 4 na Fig. 2, se não houver nenhuma parte da estrutura do pescoço de ganso, a peça de trabalho interferirá no modo de flexão durante o processo de dobra, terminando assim a flexão e tornando a peça incapaz de serformado. O princípio de design do molde gooseneck é usar a parte do pescoço de cisne do molde para evitar o método de projeto do molde em que a peça de trabalho interfere com o molde durante o processo de conformação.

Figura 2 - Diagrama de etapas de dobra da coluna lateral

  4. Determinação dos parâmetros básicos do molde

  Como mostrado na Fig. 3, um diagrama esquemático de uma matriz de dobra pescoço de cisne, em que o tamanho excêntrico L do pescoço de ganso e a dimensão de largura t do pescoço de ganso são os parâmetros chave que afetam a resistência da matriz. A fim de atender anecessidades de peças de conformação, o desenho inicial da largura do pescoço de ganso é 50mm, e a excentricidade L deve ser (t / 2 + 2.5) mm, onde t é a dimensão da largura da seção do molde mais distante do centro da pressão, ie t = 50 mm.

Figura 3 - Diagrama esquemático da análise do estado de tensão da seção A-A

5. Análise de intensidade

  A análise de resistência da parte do gooseneck do molde é realizada. Além da pressão da máquina de dobrar, o molde é submetido ao momento fletor causado pela pressão na parte do pescoço de ganso. Selecione osseção A-A do gooseneck para análise de resistência, e realizar o cálculo da equação da coluna: a análise de resistência da parte do pescoço de cisne do molde, além da pressão da máquina de dobra, o molde também é submetido apressão na parte do pescoço de ganso. O momento de flexão. Como mostrado na Fig. 4, a análise do estado de tensão A-A da seção perigosa de pescoço de cisne mostra que a largura da seção é t, a distância vertical entre o centro de pressão daa máquina curvadora e o centróide da seção A-A são L, e a pressão fornecida pela máquina de dobra à matriz de flexão é F, a força F0 da reação da peça à matriz de flexão, o momento de flexão da seção é M eexiste a possibilidade de quebra no ponto B da seção. Após a análise, um diagrama simplificado do estado de força da seção mostrada na Fig. 4 A-A é desenhado.

Figura 4 - condição de estresse da seção A-A

  σ1 - tensão gerada pela força externa F0

  σ2 - o estresse gerado pelo momento fletor

  Na equação (5), W é o coeficiente da seção de flexão. Como a seção A-A é um retângulo de altura t e comprimento h, então, w = t2h / 6.

  Da fórmula (2), M = F0 × L e substitua W e M pela fórmula:

  t —— a espessura da seção A, mm

  L - a distância vertical entre o centro de pressão da máquina de dobra e o centróide da seção A, mm

  h - o comprimento do dado de flexão, mm

  A substituição dos valores σ1 e σ2 pela equação (3) produz σ3 como:

  σ3 - soma do momento fletor e tensão gerada por M e força externa F0

  F1 —— tensão máxima que pode ser suportada pela seção perigosa A-A do molde

  δs —— a força de rendimento do material do modo de flexão

  Substituindo o resultado σ3 da fórmula (7) na fórmula (8) para obter F1

  Na fórmula (9), α é o fator de segurança, geralmente levando o valor de 1,1 a 1,2. Nesse cálculo, α = 1,15 é obtido e os valores α e F1 são substituídos na fórmula (9):

  δs = 450MPa, h = 2530 mm, t = 50 mm, L = 27,5 mm, substituído na fórmula (10), o valor F2 é 1553t, o que significa que a seção A-A projetada com grande força de flexão pode suportar tensão de 1553t. O valor é muito maior que a força de flexãoda formação da peça, que pode atender aos requisitos de formação da peça.

  6. Otimização estrutural

  De acordo com os resultados de cálculo acima, a tensão da seção perigosa A-A é 15530kN, que é muito maior que a força de flexão da peça de trabalho que forma 5930kN, que pode atender aos requisitos de moldagem da peça de trabalho.

No entanto, a fim de reduzir ainda mais a intensidade de trabalho do operador e reduzir o custo de fabricação do molde, é necessário otimizar o design do molde para que ele possa satisfazer a realização do produto, reduzir o

  intensidade de trabalho do operador, e reduzir o custo de fabricação do molde.

  De acordo com a fórmula (10), a tensão experimentada pela seção perigosa A-A está relacionada à resistência ao escoamento σs do material do molde, à espessura t da seção A, ao comprimento h do modo de dobra e à distância vertical Lentre o centro de pressão da máquina de dobra e o centróide da seção A. Como o material do molde geralmente não é alterado, isto é, σs é um valor fixo; o comprimento da peça é 2530 mm, que também é um valor fixo L =t / 2 + 2,5; Portanto, a variável na fórmula é somente t e o valor de t é gradualmente otimizado:

  Recalcule alterando o valor de t de 50 para 30:

  Recalcule o valor de t de 30 a 25 para recálculo:

  Recalcule alterando o valor de t de 25 para 20:

  De acordo com os resultados do cálculo acima, pode-se ver que F32 é menor que a força máxima de flexão da peça formadora, F12 e F22 são maiores que a força máxima de flexão da formação da peça, mas o moldecusto de fabricação é baixo, o que é conveniente para o operador para instalar e desmontar o molde, então foi finalmente determinado que a seção perigosa A-A do molde tinha uma largura de 25 mm. A espessura da parte de trabalho doparte restante do molde é projetada de acordo com 25mm. A curva do pescoço de ganso é excessivamente curva para evitar a concentração de tensão local. O tamanho da interface do molde e equipamento pode ser projetado de acordo com a fixaçãomecanismo do equipamento.

  7. Verificação de efeito

  A prática provou que o molde pode suportar o estado de tensão da peça dobrada, e sua rigidez e resistência podem atender às necessidades reais de produção. A fim de se adaptar à melodia principal de alta eficiência de hoje, de baixo custo, em ritmo aceleradooficina de fabricação de peças, projeto de molde como a entrada do custo de origem é um componente importante do custo das peças. A fórmula e o processo de cálculo podem ser promovidos e aplicados no processo de design do molde de pescoço de ganso.

8. Conclusão

  A seção perigosa do dobrador de gooseneck é a mais distante do centro da pressão. Sob a condição de determinado material do molde e estrutura do molde, a força da seção perigosa é proporcional à espessuradimensão da seção perigosa.