Моделирование штамповки металлического листа обещает улучшение производства автомобильных деталей

10.05.2019 - Статьи

Без названия (3)Исследователи из Канадзавского университета имитируют промышленный процесс штамповки деталей на металлических листах, не вызывая их разрыва, скручивания или изгиба, что способствует изготовлению инструментов для создания металлических деталей для таких изделий, как автомобили

Процесс штамповки металлических листов для создания деталей, используемых в автомобильных продуктах, таких как автомобильные двери, получил виртуальное обновление в форме метода моделирования, разработанного исследователями из университета Канадзава. Их моделирование может быть использовано для оптимизации штамповочного пресса на этапе концептуального проектирования, что позволяет снизить затраты на физическую проверку конструкций. Этот метод является не только экономически эффективным, но и более всеобъемлющим, чем предыдущие методы моделирования.

Для повышения расхода топлива производители автомобилей все чаще пытаются изготовить автомобили с использованием более легких материалов, чем традиционная сталь. Высокопрочная сталь считается легкой альтернативой, но когда листы высокопрочной стали штампуются в форму для изготовления деталей автомобиля, они с большей вероятностью изгибаются, рвутся или становятся слишком тонкими в местах по сравнению с деталями, изготовленными из традиционной стали.

На конкурентном автомобильном рынке как никогда важно проводить симуляции заранее, чтобы оптимизировать инструменты перед их сборкой и тестированием. В противном случае инструменты могут быть изменены в течение длительного и дорогостоящего периода проб и ошибок, пока они не смогут успешно изготовить высококачественные детали. Многие компоненты инструмента оказывают влияние на конечный продукт и поэтому могут быть оптимизированы с помощью моделирования; однако текущие моделирования не являются исчерпывающими и редко учитывают форму трафаретной штамповки (называемой «формой заготовки»), через которую пробивается металлический лист, чтобы сформировать желаемую форму. Кроме того, многие исследования в этой области сосредоточены на штамповке простых стержней или U-образных форм.

«Мы симулировали штамповку S-образных форм в листовой металл. В отличие от U-образных форм, штамповка S-образных профилей может привести к изгибу металлических деталей, что позволяет нам изучать способы уменьшения перекручивания пружинного возврата», — говорит соавтор исследования Риото Ишизуки.

Исследователи придумали новый способ уменьшения скручивания металлических листов путем оптимизации формы заготовки, а также минимизации разрывов и складок металлического листа. Они также смоделировали, какое усилие использовать, чтобы закрепить металлический лист на месте в так называемом «держателе заготовки», и как его следует варьировать в процессе штамповки для достижения наилучших результатов.

«Последовательная приближенная оптимизация с использованием сети радиальных базисных функций позволила нам эффективно оптимизировать форму заготовки и переменную траекторию силы держателя заготовки», — говорит первый автор Сатоши Китайама.

Снижение склонности высокопрочных стальных деталей к деформации и изгибу после штамповки является ключевой проблемой в автомобильной промышленности. Поэтому ожидается, что результаты этого исследования значительно повысят качество штампованных металлических деталей.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *