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냉간성형 신기술 개발 및 적용

1. 유한요소해석 및 컴퓨터 시뮬레이션

냉간성형의 컴퓨터 시뮬레이션과 유한요소해석은 이론적인 연구의 핫스팟으로 국내외 많은 논문과 연구결과가 발표되었다. 실제 생산 문제에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하고 특정 문제를 해결하는 방법이 연구 목표이자 검사 결과의 기초가 되어야 합니다. 실제 문제에 따라 내부 반경이 0인 이중 헤밍, 광폭 판의 백파 결함 분석 및 사전 천공된 구멍의 왜곡에 대한 시뮬레이션 연구를 수행하고 관련 실험 검증을 수행했습니다.

1. 내부 반경이 0인 이중 접기 시뮬레이션

냉간 성형 부품에서 이중 접기가 일반적인 형태입니다. 이중 접기 설계에서 판 너비 계산을 해결하고 합리적인 성형 공정 단계를 결정하는 것이 핵심 문제입니다. 유한 요소 시뮬레이션에 MSC Marc를 사용하여 얻은 결론은 다음과 같습니다.

(1) 변형 영역의 등가 변형률 해석을 ​​통해 변형 과정에서 시트의 추가 굽힘과 함께 중성층이 중심층에서 벗어나 굽힘 내부로 이동함을 확인합니다. 시뮬레이션은 특정 오프셋 프로세스와 값을 제공합니다.

(2) 변형 전과 후의 단위 비교를 통해 굽힘시 외주단위 수축, 내주단위 신축, 굽힘 중간의 판두께 증가, 재료유동 .

(3) 응력 및 변형률 해석을 ​​통해 굽힘 단면의 변형이 평면 변형률의 특성에 비교적 가깝다는 것을 알 수 있으므로 판금 굽힘을 평면 변형률 문제로 단순화할 수 있음을 결정합니다.

(4) 굽힘응력집중해석을 통하여 굽힘 외주에 인장응력집중이 크고 굽힘 내부에 큰 압축응력집중이 있으며 굽힘영역 사이에 천이영역이 있음을 판단한다. 및 비 굽힘 영역(또는 더 작은 굽힘 영역). 더 큰 전단 응력 집중.

2. 와이드 시트 성형 결함 분석

포켓 웨이브의 생성은 넓은 판을 형성할 때 일반적인 문제입니다. 캐리지 패널, 프로파일 패널 및 광폭 롤링 도어와 같은 섹션의 냉간 굽힘 과정에서 포켓 웨이브 결함이 자주 발생합니다.

실험에서는 판두께와 롤 형상을 다르게 하여 18가지 조합의 실험을 수행하였으며, 발생기전과 실험결과로부터 백파(bag wave), 에지파(edge ​​wave), 종방향 굽힘(longitudinal bend) 등 3가지 명백한 결함을 분석 및 연구하였다. 그리고 결함을 제거하기 위해 상응하는 조치를 취하십시오. 주요 결론은 다음과 같습니다.

(1) 백파(bag wave)의 발생은 주로 굽힘 과정에서 판의 드-라인(de-line) 현상의 발생에 기인하며, 굽힘 부분에서 횡방향 인장응력과 횡방향 변형이 발생한다. 판재 변형의 푸아송 관계에 따르면 길이방향으로 수축변형이 일어나고, 종방향으로 수축된 부분은 중간 부분의 수축되지 않은 부분에 압력을 가하고, 판재의 중간 부분은 안정성을 잃고 백파(bag wave)가 나타난다. 가방 웨이브는 주로 탄성 변형입니다.

(2) 백 웨이브가 나타날 때 일부 패스를 적절하게 추가할 수 있습니다. 단면 모서리의 너비는 포켓 웨이브에 일정한 영향을 미치며 얇은 플레이트는 두꺼운 플레이트보다 포켓 웨이브에 더 취약합니다. 시트에 장력을 가하면 백 웨이브가 느려질 수 있습니다.

(3) 에지 웨이브의 생성은 두 가지 효과의 조합입니다. 첫 번째는 백 웨이브의 생성과 동일합니다. 두 번째는 단면의 가장자리에 있는 재료가 먼저 외력의 작용에 따라 늘어나거나 전단된 다음 다시 압축 및 전단이 소성 변형을 생성하고 가장자리 파동을 일으키는 것입니다. 이 두 가지 효과가 서로 중첩되어 측면파가 발생합니다. 에지 웨이브는 각 패스에서 발생할 수 있으며 이전 패스가 에지 웨이브의 모양에 더 큰 영향을 미칩니다. 얇은 판은 두꺼운 판보다 가장자리 파동이 발생하기 쉽고 넓은 가장자리는 좁은 가장자리보다 가장자리 파동이 발생하기 쉽습니다.

3. Pre-punched 홀의 변형에 대한 시뮬레이션 연구

냉간 성형 제품의 개발 방향 중 하나는 다양한 응용 분야의 요구를 지속적으로 충족시키고 제품에 다양한 기능을 구현하는 것입니다. 전기 제어 캐비닛 기둥 프로파일, 선반 프로파일 등은 성형 전에 미리 구멍을 뚫어야 합니다. 구멍 피치와 구멍 형상이 높아야 하고 굽힘 과정에서 큰 변형이 허용되지 않기 때문에 사전 펀칭된 구멍 모양 왜곡에 대한 시뮬레이션 연구 및 제어 조치가 매우 중요합니다.

Pre-punched sheet를 예로 들면, pre-punched sheet의 냉간 굽힘 공정에서 구멍 모양 변형을 제어하는 ​​새로운 방법을 현장 실험을 통해 얻고 구멍 모양 변형 메커니즘을 분석하고 실험 결과는 다음과 같습니다. 요약했다. 동시에 컴퓨터 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 가공 공정을 시뮬레이션하고 현장 실험 결과를 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교했습니다.

공정 도면에 따라 시뮬레이션 결과가 표시되고 구름 다이어그램 및 곡선을 통해 재료 단면의 변형 정도가 표시되므로 압연 공정 중 변형 법칙을 더 깊이 이해할 수 있는 기반이 됩니다.

서로 다른 금형의 시뮬레이션 결과 비교를 통해 소재의 사전 펀칭된 영역의 응력과 변형에 대한 서로 다른 금형의 영향을 논의하고 실험에 적합한 최적의 모델 구성을 얻었습니다.

가공된 판재 단면의 응력 및 변형 조건 분석을 통해 구멍 모양 왜곡 결함의 주요 원인이 발견됩니다. 판재의 구멍 모양 왜곡 원인은 펀칭 가장자리 성형 과정에서 재료의 영역이 나타납니다 응력이 크게 증가하면 가공 과정에서 펀칭 영역의 등가 응력이 점차 증가하고 변형도 누적됩니다. 사전 펀칭된 부품의 성형 모서리 외부에 있는 플레이트는 측면 변위를 생성합니다. 이는 큰 변위 변형을 생성한 다음 구멍 모양 왜곡을 생성하는 사전 천공된 구멍 가장자리에서 나타납니다. 변형 축적 정도가 재료의 강도 한계를 초과하면 찢어짐이 발생합니다.

얻어진 최적의 시뮬레이션 계획에 따라 롤 형상 공정도면을 수정하여 현장 실험을 진행하였다. 실험에 따르면 시뮬레이션 결과는 금형 설계의 기초로 사용될 수 있으며 구멍 왜곡을 방지하는 데 매우 효과적입니다.

2. 고정밀 복합 프로파일 생산 라인

냉간 압연 성형은 특히 대량 생산에 적합합니다. 굽힘 공정에 비해 롤 형 냉간 굽힘의 생산 효율이 높고 제품 크기가 일정하며 굽힘으로 생산할 수없는 복잡한 단면을 구현할 수 있습니다. 우리나라 자동차 산업의 급속한 발전으로 고정밀 및 복잡한 프로파일을 위한 냉간 성형 생산 라인에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

자동차 문과 창문의 경우 냉간 성형이 첫 번째이자 핵심 공정인 경우가 많습니다. 냉간 굽힘 후 금속의 여러 층이 일정 간격 지점에서 이음매 용접되어야 합니다. 따라서 생산 라인에는 온라인 솔기 용접 장비, 추적 및 절단 장비 등이 포함되어야 합니다.

자동차 도어 및 창호의 냉간 벤딩 성형 생산 라인은 성형 패스가 많을 뿐만 아니라 높은 정밀도가 요구됩니다. 우리는 압연기의 축 방향 이동과 모든 장치의 축 위치 기준의 정확도를 제어하는 ​​데 중점을 두어 압연기의 정확도를 제어하고 검사하기 위한 10개 이상의 지표를 요약하고 제시했습니다.

성형 공정을 합리적으로 공식화하고 COPRA 소프트웨어로 시뮬레이션을 통해 최적의 성형 단계를 결정합니다. CAD/CAM 기술을 사용하여 고정밀 롤을 제조함으로써 다수의 고정밀 복합 프로파일이 성공적으로 롤링되었습니다.

독일 데이터엠사의 COPRA 소프트웨어는 냉간성형 설계를 위한 전문 소프트웨어로 국제적으로 가장 널리 사용되고 있다. 국내 업계 유수의 기업들은 이를 신제품 개발 수단으로 활용하고 있다. 우리는 이 소프트웨어를 적용하여 수백 개의 냉간 성형 제품을 성공적으로 설계 및 제조했습니다.

3. 냉간 성형 프로파일의 온라인 굽힘

많은 프로파일은 길이 방향으로 2차원 호가 필요하며 단면이 형성된 후 온라인 굽힘이 더 나은 방법입니다. 과거에 일반적으로 사용된 방법은 프레스의 금형을 통해 구부리는 것이었습니다. 금형을 반복적으로 조정해야 합니다. 재료의 특성이 변경되면 금형을 자주 수정해야 합니다. 프레스 벤딩은 벤딩 과정에서 주름과 같은 결함을 피하기 위해 특정 툴링 코어를 하나씩 설치해야합니다. 이러한 내부 코어는 완료 후 제거되므로 많은 작업이 필요하고 효율성이 낮고 안전성이 떨어집니다.

온라인 벤딩은 프로파일이 필요한 호 크기에 도달하도록 냉간 성형 프로파일의 출구에 온라인 벤딩 장치 세트를 설치하기만 하면 됩니다. 이 장치는 다양한 재료 특성 및 재료 반발 효과를 해결하도록 조정할 수 있습니다. 2차원 호이면 수평면이든 수직면이든 상관없이 온라인에서 구부러질 수 있습니다.

이론적으로 3개의 점이 호를 결정합니다. 그러나 더 나은 굽힘 품질을 얻으려면 특정 변형 궤적 곡선에 의해 성형 궤적이 결정되어야 한다고 실험을 통해 믿습니다.

곡선 원 궤적의 특정 변형 곡선은 다음 방정식에 의해 결정되어야 합니다. ρ=ρ0 + αθ

또는 방정식에서:

x=a(cosΦ+ΦsinΦ)
y=a(sinΦ-ΦcosΦ)
결정하다.

넷째, 고정밀 롤 제작을 위한 CAD/CAM 통합 기술

다년간의 과학적 연구 성과를 생산성으로 전환하고 국내외 사용자에게 고품질 기술 서비스와 기술 지원을 제공하기 위해 RlollForming Machinery Co., Ltd.가 상하이에 설립되었습니다. CAD/CAM 통합 기술을 채택하여 국내외 고객에게 다양한 서비스를 제공합니다. Liju는 여러 CNC 공작 기계와 완전한 가공 장비 세트를 보유하고 있으며 사용자에게 고정밀 롤 및 온라인 벤딩 및 기타 관련 장비의 다양한 사양을 성공적으로 제공합니다.

상하이 산업 기지와 장강 삼각주의 우세에 의거하여 국내외 광범위한 협력을 수행하여 고품질의 고품질 인재를 모으고 양성하며 과학적인 현대 관리는 고객에게 고품질의 제품과 기술을 제공할 수 있습니다. 서비스. Liju는 이를 우리나라 냉간성형산업과 함께 발전하고 발전시키는 것을 목표로 삼고 있습니다.


게시 시간: 2021년 4월 25일