Curso de Tecnologia deConformação de Chapas II

Tecnologias avançadas e

Simulação do Processo

Tecnologias Avançadas

• Tecnologia de Hidroconformação: Forças e Pressão, Atrito e Erros, Exemplos

• Conformação das Taylored Blanks, Evitar Erros e grandes Tolerancias na Montagem

• Laminação das Chapas finas diretamente: Possibilidades para novas Propriedades e novo Comportamento de Conformação

Hidroconformação

• Sistemas de Extintores• Suportes nos Carros• Acessórios Sanitários

Processo de Hidroconformação

Figura: Produção de um “T”

Diagrama de Força e Pressão

• Diagrama de Trabalho para Hidroconformação

Força

Pressão

Força máxima

Pressãomáxima

Força de Vedação

Início de Conformação

Rugas ePregas Rupturas

Área de Conformação

Erros: Rugas e Rupturas

Pregas Rugas Rupturas

Estampagem com Taylored Blanks

• Conformação das Chapas pre-soldadas

Novas Estruturas de Superfície

Exemplos para diferentes Estruturas de Superfície das Chapas

Parede Lateral em Taylored Blanks

Combinação dos diferentes Tipos e Espessuras de Açospara uma Parede lateral de Carro com a Integração das diferentes Funções e a Minimização das Tolerâncias

Simulação e Experimentos

• Simulação em um Passo: Altas Deformações no Fundo das Pias

• Experimentos: Estiramento do Aço Inox mais alto em Comparação com Aço Carbono

• Comparação com a Simulação: Alto demais!

• Simulação em vários Passos: Melhor agora

• Simulação dos Exemplos Práticos

Simulação de um Passo

• Deformações elevadas no Fundo da Pia

Experimentos: Estiramento mais alto em Comparação com Aço Carbono

• Aço Inox • Aço Carbono

Strains of a Rectangular Tub

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 50 100 150 200 250 300

Original Distance from Axis in mm

Pla

sti

c S

tra

ins

Comparision of Measured and Calculated Strains

Material: X5CrNi 18.10, Thickness: 0,8 mm, Lubrication: CLF 100, Blank Holder Force: 400 kN

Major Strain1

Thickness Strain3

Points - ExperimentLines - Simulation

Bottom Bottom-Radius Side Wall Flange

Minor Strain2

Forming Limit Diagram

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

-0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4

Minor Strain

Ma

jor

Str

ain

Material: X5CrNi 18.10, Thickness: 0,8 mm, Lubrication: CLF 100, Blank Holder Force: 400 kN

Comparision of Measured and Calculated Strains

Calculated Forming Limit Curve

Measured Forming Limit Curve

Calculated Strains

Measured Strains

Bottom

RadiusSide Wall

Flange

Simulação em vários Passos

• Agora melhor em Comparação com os Experimentos

Forming Limit Diagram

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

-0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2

Minor Strain

Ma

jor

Str

ain

Material: X5 CrNi 18.10, Thickness: 0,8 mm, Lubrication: CLF 100, BHForce: 400 kN

Comparison of Measured and Multi-Step-Calculated Strains

Measured Forming Limit Curve

Measured Strains

Calculated Strains

Calculated Forming Limit Curve

Side-Wall

Flange

Bottom

Die-Shoulder

Bottom-Radius

Simulação dos Exemplos Práticos

• Paralamas do Skoda e Mercedes– Estiramento elevado nas Esquinas

(como nos Experimentos)– Diferenças dos Materiais

• Suporte da Mola do BMW:– Estiramento elevado no Fundo– Rupturas massivas sobre CLC

Paralama com ST 14

mais Verde - menor Espessura

Paralama com ST 250i (isotrop)

mais Amarelo - maior Espessura

Suporte da Mola do BMW

Demais Estiramento no Fundo - Acima do Limite do Conformação do Material na Diagrama

Suporte da Mola do BMW

• Necessidade de uma Pré-Forma

• Variações de Pré-Forma, Ferramenta e Blank no Try-Out em mais do 4 Semanas

Possibilidades da Simulação no LdTM

• Auto-Form (Suica)• Solução: implicit• Element: Membran• Tempo: 1 - 3 Horas• Precisão: Bom• Muitas Variações• Servico para Industria

pelo CCS Porto Alegre

• INDEED (Alemanha)• Solução: implicit• Element: Casca (ou Mb)• Tempo: 20 - 30 Horas• Precisão: Muito Bom• Certeza dos Resultados• Servico para Industria

pelo INPRO Berlin