Bump Forming: Doblado de chapa de gran radio | MáquinaMFG

Conformado de chapa: Curvado de chapa de gran radio

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Las piezas de arco de gran tamaño son un tipo común de productos de chapa de estructura de acero para locomotoras. Sus estructuras son variables y la dificultad de procesamiento es mayor que la de las piezas ordinarias.

En este post, presentamos un método de proceso para conseguir un radio de curvatura grande en piezas de chapa metálica y describimos el uso del método en detalle con una pieza de trabajo curvada específica. El método de bump bending también puede utilizarse para hacer un cono en una prensa plegadora.

En la producción práctica de piezas de trabajo con un radio grande, generalmente hay tres métodos de conformado:

  • Formado integralmente por un matriz formadora: Este método es adecuado para piezas con formas complicadas y tiene las ventajas de un buen efecto de conformado, una superficie lisa y plana de la pieza, sin hendiduras, y una alta eficiencia de procesamiento. Sin embargo, el coste del molde es elevado y la versatilidad es escasa. Se suele utilizar cuando no se puede conformar el proceso general, o la pieza de trabajo tiene un alto requisito para la superficie.
  • Punzón personalizado de gran radio para el prensa plegadora máquina: Este tipo de molde es generalmente aplicable cuando la pieza de trabajo tiene un radio grande pero no excede el límite de la mesa de la máquina plegadora. El coste es inferior al de un molde de un solo paso. matriz formadoray el punzón tiene cierta versatilidad.
  • Método de conformado multipliegue (plegado por etapas): El principio básico es convertir el arco en un segmento de línea, que puede formarse utilizando los moldes y equipos existentes. Por lo general, pueden utilizarse piezas no expuestas. El campo de aplicación es amplio, el coste es bajo, no se requiere molde a medida y la calidad de conformado es buena.

Análisis de flexión chapa metálica piezas de gran radio

El principio básico del proceso de conformado en varios pasos es dividir aproximadamente el segmento de arco en segmentos de polilínea, como se muestra en la figura 1, para lograr el propósito de plegado de chapa con un radio grande utilizando un punzón de radio pequeño.

En comparación con el segmento de arco, el efecto de formación del segmento de polilínea está positivamente relacionado con el número de segmentos de polilínea.

segmentos de polilínea

Con este método de proceso, es difícil evitar una estructura prismática en la superficie de la pieza. Sin embargo, para piezas no expuestas, considerando el ciclo de producción y el coste de forma exhaustiva, se puede utilizar este método de proceso.

Aplicación de bump flexión

Cómo determinar la segmentación de polilíneas y ángulo de flexión de segmentos de arco circular:

Como se muestra en la figura 2, el radio interior del arco de flexión de esta pieza es R350, el ángulo de flexión es de 120° y el grosor de la chapa es de 5 mm.

Dado que el entorno de uso de la pieza de trabajo satisface las condiciones del método de doblado de chichón mencionado anteriormente, se utiliza el método de conformado de doblado de varios pasos para el procesamiento.

Basándose en experiencias anteriores y en las condiciones del molde existentes en el taller, el molde superior adopta un punzón de radio R120.

Aplicación del bump bending
Aplicación del bump bending

Tras analizar el gran segmento de arco de la pieza de la Figura 2, este segmento de arco R350 se divide en 6 segmentos de polilínea.

Cabe señalar que, para garantizar la transición suave del segmento en arco y el segmento recto de la pieza (es decir, los dos extremos del segmento en arco), el ángulo de segmentación debe fijarse a la mitad de los otros segmentos en los que el segmento en arco es tangente al segmento recto.

Según la FIG. 3, se puede ver que la pieza de trabajo de la FIG. 2 se forma doblándola 7 veces.

Cuando el sistema electrohidráulico servoprensa La máquina de frenado dobla piezas de chapa, se requieren tres parámetros básicos: el grosor de la chapa, el ángulo de doblado y la posición de la línea de doblado.

Los ángulos de hendidura primero y segundo se calculan en 6°, y los demás en 12°. El ángulo de flexión después de la división puede medirse directamente con el software CAD. El ángulo de flexión específico se muestra en la figura 3.

segmento de la curva

Confirmación del tamaño de la posición de la línea de plegado y del tamaño desplegado

Para garantizar la exactitud de las dimensiones desplegadas del línea de pliegueEn general, existen dos métodos: el método de cálculo de la dilatación de la capa neutra y el método de dilatación asistida por software.

Para obtener los datos de flexión de forma concisa, rápida y precisa, se utiliza para el cálculo el método de expansión asistido por software.

La sección transversal de la pieza dividida se importa directamente en Catia, y el software Generative Diseño de chapa metálica para generar el modelo de la pieza. A continuación, el línea de pliegue y la vista desplegada se exportan, como se muestra en la Figura 4. El dibujo axonométrico de la pieza se muestra en la Figura 5.

línea de pliegue y vista desplegada

Consejos en la aplicación de flexión de protuberancias proceso

Transformación de chapa

Durante la producción, se ha observado que algunas piezas de pequeño espesor (unos 2 mm) sufren graves deformaciones durante el mecanizado, lo que provoca un descenso significativo de la precisión del mecanizado y el incumplimiento de los requisitos de diseño. El motivo es la insuficiente liberación de tensiones en la chapa.

Durante el corte por láser y el troquelado, observamos que la pieza de este lote se alabeaba debido a tensión interna. Esto también proporciona un método preliminar para juzgar si la chapa fina con un radio grande puede doblarse directamente utilizando el proceso de doblado múltiple, es decir, observando la deformación de la pieza de trabajo durante corte por láser.

Si la deformación es grave, deben tomarse medidas para liberar el tensión internaDe lo contrario, es difícil obtener una pieza cualificada. Si el ciclo de producción lo permite, el envejecimiento natural es un método económico y eficaz. Sin embargo, las piezas separadas se someten a un tratamiento de envejecimiento durante mucho tiempo, lo que inevitablemente producirá óxido flotante en la superficie. Por lo tanto, deben limpiarse o granallarse con un eliminador de óxido, lo que aumenta los costes de mano de obra y equipos.

Por lo tanto, la utilización directa de chapas de acero que hayan sufrido un envejecimiento natural suficiente es la mejor opción. Si el ciclo de producción no está permitido, después de separar la chapa, recocido también puede utilizarse para eliminar tensiones internas, pero la dureza del material se reduce tras el recocido. Por lo tanto, es necesario considerar exhaustivamente si el recocido se realiza de acuerdo con los requisitos de diseño de la pieza.

Cálculo de wpieza de trabajo expansión diagrama en flexión de protuberancias

Hay que tener en cuenta que cuando se utiliza el método de plegado en varios pasos para procesar chapa metálica con un radio grande, se deben seguir las condiciones reales de la pieza de trabajo.

Es decir, la vista ampliada se calcula utilizando el segmento de arco después de aproximar el segmento de polilínea. La vista ampliada de la pieza calculada según el arco no puede utilizarse directamente; de lo contrario, la pieza estará inevitablemente fuera de tolerancia después del procesamiento.

Detección de la forma de la pieza mediantepaso proceso de plegado

Cabe señalar que cuando se utiliza una hoja de comparación general para detectar el tamaño del arco de una pieza de trabajo procesada por plegado a tope, la hoja de comparación debe diseñarse como un tipo de agarre exterior, y el exterior del arco de la pieza de trabajo debe utilizarse como superficie de detección.

Si la hoja de comparación se diseña con el lado interior como superficie de detección, y la hoja de comparación interfiere con el segmento de polilínea, inevitablemente provocará que la hoja de comparación no esté en su sitio, lo que resultará en un fallo de detección.

Reflexiones finales

Como método de proceso ingenioso, el plegado de chichón de arco grande tiene sus características de flexibilidad y eficacia, pero también tiene sus limitaciones.

Los problemas específicos deben analizarse de acuerdo con los requisitos de diseño y la aplicación de la pieza.

Es necesario tener en cuenta de forma exhaustiva el coste de producción y la calidad del aspecto de la pieza para seleccionar el método de procesamiento.

Step Doblado de radios grandes

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