Как круговые лезвия влияют на потери при складывании: подробный анализ

Влияние кругового ножа для предварительной раскладки на потери при раскладывании

Fстарыйпотери

При механической фальцовке из-за различий в различных параметрах процесса, таких как изогнутая поверхность и изогнутый край фальцованного листа, точность его размеров будет напрямую влиять на монтажный зазор кузова автомобиля.

Наиболее часто встречается вдавливание границы, а величина вдавливания также известна как потери при складывании (FV), как показано на рисунке 1.

Влияние кругового ножа для предварительной раскладки на потери при раскладывании
Рис. 1 Принципиальная схема ФВ с потерей подола

Круговая дугаскладной нож

В настоящее время в большинстве случаев для фальцовки используется плоский нож для предварительной фальцовки.

Существуют обширные исследования, посвященные влиянию плоских ножей для предварительного складывания на точность размеров.

В процессе формирования и разработки технологии складной поставщик оборудования На небольшом количестве складных приспособлений стали использовать дугообразный нож предварительного раскладывания, то есть рабочая поверхность теперь не плоскость, а изогнутая поверхность с определенной кривизной.

Схема модели показана на рисунке 2.

Схема предварительного складного ножа с круговой дугой
Рис. 2 Схема предварительного раскладывания ножа с круговой дугой

Описание проблемного объекта

В соответствии с фактическим положением дверной панели, складные объекты делятся на 9 видов: изогнутый край поверхности, прямой край поверхности, прямой край изогнутого края, прямой край прямого края и т.д.

Для параметров процесса фальцовки, после сравнения с реальным производством, определите диапазон значений различных параметров и исследуйте влияние различных параметров на результаты фальцовки.

Диапазон параметров см. в таблице 1.

Таблица 1 Параметры складывания

ПараметрТаблица диапазонов параметров
Тип складного ножа ArcСкладной нож с круговой дугой
Отбортовка длина / мм5.5-7.5
Отбортовка угол /°90-110
Зазор между внутренней и внешней пластинами / мм0.5-1.5
Размер дуги фильеры / мм1-1.3
Радиус кривизны поверхности / мм100
Радиус кривизны контура детали / мм100
Радиус дуги предварительного складного ножа / мм6-8

Sимитация эксперимент

Анализ чувствительности параметров процесса

После исследования для анализа чувствительности были выбраны четыре параметра процесса:

размер фальца H, зазор между внутренней и внешней пластиной G, радиус галтели внешней пластины R и угол раскрытия фальца θ.

Оцените диапазон их влияния на потерю подола.

В этом посте таблица унифицированного тестового дизайна используется для оценки методом диапазона.

Принята равномерная конструкция. В экспериментальной схеме диапазон выбора четырех параметров представлен в таблице 2.

Таблица 2 Диапазон выбора параметров процесса

ПараметрДиапазон значений
МинМакс
Размер фланца H / мм5.57.5
Зазор между внутренней и внешней пластинами G / мм0.51.5
Радиус внешней пластины R / мм0.350.75
Открытый угол отбортовки θ/°90110

Принята таблица унифицированного тестового дизайна из 4 факторов и 5 уровней, а для моделирования используется AutoForm.

При условии, что остальные условия остаются неизменными, тип фальцовки выбирается как вогнутая прямая кромка, для фальцовки используется тот же дуговой нож для предварительной фальцовки, и считывается значение потерь при фальцовке FV.

Видно, что первым является угол раскрытия фальца, который оказывает наибольшее влияние на потери при фальцовке, вторым - радиус галтели внешней пластины, а третьим - зазор между внутренней и внешней пластинами.

Размер фальцовки оказывает наименьшее влияние на потери при фальцовке.

Взаимосвязь между изменением четырех параметров процесса и потерей фальцовки показана на рисунке 3.

Тенденция влияния параметров процесса
Рис. 3 Тенденция влияния параметров процесса

Как видно из рисунка:

(1) Размер фальцовки не оказывает существенного влияния на величину потерь при фальцовке, а величина потерь при фальцовке всегда колеблется около 0,19 мм.

(2) С увеличением зазора между внутренней и внешней пластинами потери при складывании сначала увеличиваются, а затем уменьшаются, причем тенденция к уменьшению медленная;

(3) С увеличением радиуса галтели внешней пластины, потери при складывании сначала увеличиваются, а затем уменьшаются, но тенденция к увеличению очевидна, и максимальное значение будет достигнуто в диапазоне 0,55 ~ 0,75 мм.

(4) С увеличением угла раскрытия фальцовки потери при фальцовке постепенно уменьшаются.

Следует отметить, что тип анализа чувствительности - вогнутый прямой край.

Для других типов подола результаты анализа чувствительности могут измениться, а также может измениться закон влияния различных параметров.

Результаты поверхности отклика

Данные тестирования обрабатываются.

При проведении анализа поверхности отклика с помощью программного обеспечения Design Expert было установлено, что основными параметрами, оказывающими значительное влияние на потери при складывании, являются: радиус кривизны контура детали, радиус дуги дугообразного предварительного ножа, угол раскрытия при складывании.

А перекрестными параметрами второго члена являются радиус кривизны контура детали и угол раскрытия фальца.

Радиус дуги дугообразного складного ножа умножается на угол раскрытия складного ножа.

Сначала анализируются первичные параметры термина.

Когда остальные четыре параметра фиксированы, диапазон значений каждого параметра выбирается в качестве абсциссы, а значение потери при складывании - в качестве ординаты, и строится зависимость изменения потери при складывании от каждого параметра, как показано на рисунке 4.

Взаимосвязь между первичными параметрами значимости и потерей гема
Рис. 4 Взаимосвязь между первичными параметрами значимости и потерей гема

Как видно на рисунке 4:

(1) с увеличением радиуса кривизны контура детали потери при складывании уменьшаются;

(2) с увеличением радиуса кривизны дуги дугообразного предварительного складного лезвия увеличиваются потери на подшивку;

(3) с увеличением угла раскрытия фальца потери при фальцевании уменьшаются, что совпадает с результатами анализа чувствительности.

В нефограмме поверхности отклика построена нефограмма величины потерь при складывании в зависимости от угла раскрытия фальца, радиуса кривизны дугообразного ножа предварительной фальцовки и радиуса кривизны контура детали, результаты показаны на рис. 5.

Как видно из рисунка 5:

Взаимосвязь между квадратичным параметром значимости и потерей гема
Рис. 5 Зависимость между квадратичным параметром значимости и потерей гема

(1) при неизменном угле раскрытия фальцовки потери при фальцовке уменьшаются с увеличением радиуса кривизны контура детали и увеличиваются с увеличением радиуса кривизны круговой дуги ножа предварительной фальцовки;

(2) когда радиус кривизны контура детали остается неизменным, потери при складывании уменьшаются с увеличением угла раскрытия фальца;

(3) при неизменном радиусе кривизны лезвия для предварительного складывания по круговой дуге потери при складывании уменьшаются с увеличением угла раскрытия при складывании.

Этот вывод совпадает с тенденцией влияния предыдущих параметров значимости.

Но в облачной карте второстепенных значимых параметров, сталкиваясь с выбором различных значений параметров, потери при складывании могут быть получены более точно и удобно.

Анализ механизма потери при складывании

Сравнение различий между складным ножом с круговой дугой и ножом для рубанка

С помощью программного обеспечения AutoForm считайте значение потерь при фальцовке после предварительной фальцовки и значение потерь при окончательной фальцовке в процессе фальцовки дугового ножа предварительной фальцовки и плоского ножа.

Как показано на рисунках 6 и 7, видно, что после завершения процесса предварительной фальцовки, то есть когда поверхность фальцовки находится под одинаковым углом, величина потерь при фальцовке ножом для предварительной фальцовки по круговой дуге составляет 0,15 мм, а высота фланца внешней пластины - 6,2 мм.

Величина потерь при складывании плоского ножа составляет 0,32 мм, а высота фланца внешней пластины - 5,9 мм.

После завершения процесса окончательной фальцовки величина потерь при фальцовке дугообразным ножом для предварительной фальцовки составляет 0,33 мм, высота фланца внешней пластины - 2,41 мм, величина потерь при фальцовке плоским ножом составляет 0,39 мм, а высота фланца внешней пластины - 2,39 мм.

результат предварительного складывания ножа для предварительного складывания по круговой дуге
(a) результат предварительного складывания ножа для предварительного складывания по круговой дуге
Конечный результат складывания ножа для предварительного раскладывания по круговой дуге
(b) Конечный результат складывания ножа для предварительного складывания по круговой дуге

Рис. 6 Процесс складывания ножа для предварительного складывания круглой дуги

результат предварительного складывания плоского ножа
(a) результат предварительного складывания плоского ножа
Конечный результат складывания плоского ножа
(b) Конечный результат складывания плоского ножа

Рис. 7 Процесс складывания плоского ножа

По сравнению с плоским ножом для предварительного складывания, причина, по которой нож для предварительного складывания по круговой дуге может уменьшить потери при складывании, заключается в том, что при использовании ножа для предварительного складывания по круговой дуге внешняя пластина всегда находится в контакте с точкой рабочей поверхности по круговой дуге.

При этом точка контакта будет перемещаться вверх вдоль рабочей поверхности по дуге окружности с предварительным складыванием.

Поскольку направление силы на листовой металл рабочей поверхностью ножа для предварительной фальцовки всегда перпендикулярна рабочей поверхности ножа для предварительной фальцовки, а точка контакта направлена к центру круга, при использовании дугообразного ножа для предварительной фальцовки направление силы воздействия на металлический лист всегда параллельно направлению нормали дуги к точке контакта.

При изменении точки контакта на рабочей поверхности складного ножа направление силы, действующей на внешнюю пластину, постоянно меняется.

Направление изменения силы способствует замедлению тенденции приближения внутренней поверхности к внешней поверхности складывания пластины, и, наконец, способствует уменьшению величины потерь при складывании.

Анализ влияния радиуса дуги предварительного складывания ножа на потери при складывании

При анализе уравнения поверхности отклика можно получить, что потери при складывании уменьшаются с увеличением радиуса кривизны дуги ножа для предварительного складывания по круговой дуге.

Исследуется причина этой тенденции.

Измените радиус кривизны дуги дугообразного предварительного складного ножа на 6 мм, 6,5 мм, 7 мм, 7,5 мм и 8 мм и нарисуйте соответствующую форму дугообразного предварительного складного ножа в UG, как показано на рис. 8.

разность радиусов дуги дугообразного предварительного складного ножа
Рис. 8 Разница в радиусе дуги дугообразного предварительного складного ножа

Видно, что при фиксированных начальном и конечном положениях дугообразного предварительного складного ножа центр окружности, соответствующей сегменту дуги, перемещается изнутри наружу с увеличением радиуса дуги.

При анализе напряжений в процессе предварительного складывания ножа для предварительного складывания по круговой дуге, приведенном в предыдущем обзоре, сила на поверхности складывания внешней пластины всегда направлена к центру участка круговой дуги от точки контакта, то есть к самому верхнему концу поверхности складывания.

Поэтому, когда сила в процессе предварительного складывания постоянна, с увеличением радиуса дуги горизонтальная составляющая силы на внешней пластине будет возрастать.

При увеличении компонента в этом направлении усиливается тенденция приближения фальцовочной поверхности внешней пластины внутрь, что приводит к увеличению величины потерь при фальцовке.

Чтобы проверить точность вышеприведенного анализа, при заданных значениях параметров процесса для моделирования фальцовки используются пять дугообразных ножей для предварительной фальцовки, а также измеряются потери при фальцовке после процесса предварительной фальцовки и окончательной фальцовки. См. таблицу 3.

Таблица 3 Потери при предварительном и окончательном складывании

Группа №.Радиус кривизны дуги предварительного раскладывания ножа (мм)Предварительное складывание FV (мм)Окончательный подол FV (мм)
160.2810.46
26.50.30.475
370.3110.481
47.50.3130.477
580.3180.484

Видно, что при увеличении радиуса дуги ножа для предварительной фальцовки потери при фальцовке после процесса предварительной фальцовки также увеличиваются.

При окончательном складывании потери при складывании практически одинаковы.

Таким образом, можно сделать вывод, что влияние радиуса кривизны дуги дугообразного ножа для предварительной фальцовки на величину потерь при фальцовке происходит на этапе предварительной фальцовки, чтобы изменить направление силы на фальцуемой поверхности внешней пластины и повлиять на конечную величину потерь при фальцовке.

Заключение

В этой статье, взяв в качестве объекта исследования лезвие для предварительной фальцовки по круговой дуге, с помощью программы AutoForm анализируются факторы, которые могут повлиять на потери при фальцовке, и делаются следующие выводы:

  • Радиус галтели внешней пластины, угол раскрытия фальцовки, радиус дуги контура детали и радиус дуги дугообразного предварительного фальцовочного ножа оказывают значительное влияние на потери при фальцовке;
  • при увеличении радиуса дуги предварительного раскладывания дугообразного ножа увеличиваются потери при раскладывании детали;
  • При увеличении радиуса кривизны контура детали увеличивается потеря фальцовки детали;
  • при увеличении угла раскрытия фальцовки увеличиваются потери деталей при фальцовке;
  • Когда работает дугообразный нож предварительной фальцовки, при изменении точки контакта на рабочей поверхности ножа предварительной фальцовки направление силы на внешней пластине постоянно меняется. Направление изменения силы способствует замедлению тенденции внутреннего приближения фальцовочной поверхности внешней пластины и, в конечном счете, снижению величины потерь при фальцовке.
Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.