导读:在冲压自动化生产中,修边废物下滑不畅一贯是影响生产线效率的主要成分之一。我们在模具设计阶段利用Dynaform 软件真实地仿照了汽车翼子板修边废物下滑过程中的状态,提前识别出废物下滑不畅的风险点,针对问题点优化了修边工艺方案,担保废物下滑顺畅,减少后期整改风险,降落了模具开拓本钱。
在冲压件生产过程中,常常会涌现修边废物不下滑的征象(图1);特殊是自动化生产线,一块废物的不下滑都会导致整条生产线停线,严重影响了生产效率,我公司曾对冲压车间2018 年生产过程中生产线非常停线的缘故原由进行统计剖析,创造修边废物不下滑导致的停线占比高达49%(图2)。而且如果模具中废物积存太多,还可能会导致模具破坏,处理废物时还有可能造成人身侵害。当代化汽车模具和冲压生产线的自动化程度越来越高,如何担保修边废物顺利滑出模具和压机外,是困扰每个模具制造厂家和主机厂的一道难题。
图1 翼子板废物下滑不畅
图2 生产停线剖析
现状调查由于修边废物的影响成分较多,导致设计阶段无法准确验证出修边废物能否顺利下滑,只能凭借设计职员的履历;终极实物能否滑落,只能莅临盆调试阶段才能得到验证。若涌现修边废物不下滑,模具是很难处理的,有时候乃至要报废模具才能办理。因此必须要从模具设计源头上避免废物不下滑的征象。行业内目前常用的做法是模具构造设计按照修边废物的最大对角线长度来设置模具废物滑槽的高度和宽度(图3)。但是这种做法由于不考虑修边废物的流向,导致模具悬空大,局部强度差;而且会导致工艺繁芜,模具尺寸变大,增加了模具开拓本钱。因此如何合理的设置模具废物滑槽的高度和宽度,必须考虑修边废物的流向。修边废物的流向纯挚凭借履历很难评估准确,利用有限元仿真软件仿照是一种很有效的方法。
图3 模具废物滑槽设置的一样平常方法
本文利用Dynaform 软件,通过模型的建立及参数的设定,较为真实地仿照了翼子板修边废物下滑过程中的状态,识别出废物下滑不畅的风险点,优化修边废物的工艺支配方案,担保废物下滑顺畅,减少后期整改风险,降落了模具开拓本钱。
修边废物下滑的仿真仿照经调查创造我公司前期开拓的冲压件中汽车翼子板的修边废物下滑不畅风险最大。为了在新项目开拓中规避此问题,在汽车翼子板模具构造设计阶段,利用Dynaform 对修边废物下滑进行仿真仿照,从理论上找出废物不下滑的源头,在设计阶段彻底办理,设计流程如图4 所示。
图4 设计流程图
Dynaform 的废物下滑仿照是一种基于打仗的废物跌落过程仿照办理方案,几何模型由CAD 软件UG 建立,包括下模、三维修边废物、修边线,如图5 所示。
有限元网格模型的建立
有限元模型的建立是在已有CAD 模型的根本上进行适当和必要的简化,利用Dynaform 前处理器,离散单元采取4 节点或3 节点壳单元,进行网格划分,得到全体模型的有限元网格,如图6 所示。全体模型中,节点总数为30016,壳单元为28703。
图5 翼子板修边废物几何模型
图6 翼子板修边废物有限元模型
参数设置
在Dynaform 前处理器的“Scrap Shedding/Removal”模块中进行参数设置,如图7 所示。
⑴定义材料模型及单元的属性。按照产品定义的材料属性定义废物模型,本文翼子板材料牌号为B180H1,料厚为0.7mm,材料模型采取弹塑性。
⑵定义打仗。在打仗剖析中,由于问题的繁芜性,判断打仗发生的方向有时是很困难的,因此剖析中应只管即便利用自动打仗(不须要人工预打仗方向),本模型选择CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE。
图7 翼子板修边废物有限元仿照参数设置
⑶定义边界条件。直接调用Dynaform 中的力的曲线模板。
⑷定义求解韶光和输出文件。
⑸利用ls-dyna 求解器打算。
修边废物下滑的仿真仿照ls-dyna 求解器打算结束后,便可以进行动画演示,从而可以看到废物正常仿照重力状态滑落,如图8示。根据废物仿照的滑落状态,给出修正方案和建议。
图8 仿照废物重力状态滑落过程
结束语我们利用Dynaform 软件对汽车翼子板废物下滑进行仿照剖析,并将仿照结果和现场情形进行比拟,仿照结果基本符合现场。因此借助仿真技能,对冲压修边废物下滑全过程进行仿照剖析,可以有效地辅导覆盖件修冲模具废物滑道的设计事情,肃清后期整改风险,缩短模具开拓周期,降落本钱。
由于现场废物的滑落受很多成分的影响,包括废物的变形、上模刀块的冲击力、修边吃入量等,而且存在很大的不愿定性和不稳定性,而软件仿照是相对确定的边界条件,以是结果可能会存在偏差,须要后期的比拟总结,摸索出仿照的合理边界条件,提升仿真仿照精度。
作者简介彭本栋,冲压工装科经理,工程师。紧张从事冲压新品模具开拓、新技能及新工艺导入等事情。揭橥过论文4篇,发明专利3 项,实用新型专利3 项。
—— 来源:《铸造与冲压》2019年第18期