{"id":31216,"date":"2024-10-08T09:11:45","date_gmt":"2024-10-08T09:11:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31216"},"modified":"2024-11-22T01:00:49","modified_gmt":"2024-11-22T01:00:49","slug":"design-of-gooseneck-bending-die","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/design-of-gooseneck-bending-die\/","title":{"rendered":"Projeto da matriz de dobra Gooseneck e an\u00e1lise de intensidade"},"content":{"rendered":"

Com a ampla aplica\u00e7\u00e3o do matriz de dobra de pesco\u00e7o de ganso<\/a> Na \u00e1rea de estampagem, o custo de fabrica\u00e7\u00e3o das pe\u00e7as curvadas \u00e9 bastante reduzido. Ao mesmo tempo, o problema de danos ao molde que ocorre durante o uso da matriz de dobra tipo pesco\u00e7o de ganso tornou-se um problema de in\u00e9rcia comum na oficina de produ\u00e7\u00e3o, sendo os danos causados por projeto de resist\u00eancia do molde insuficiente e estrutura de projeto do molde inadequada.<\/p>\n\n\n\n

1. An\u00e1lise de processo de pe\u00e7as<\/h2>\n\n\n\n

Tomando como exemplo a coluna lateral de um vag\u00e3o de carga ferrovi\u00e1rio, o processo de projeto e a an\u00e1lise de for\u00e7a do matriz de dobra de pesco\u00e7o de ganso<\/a> s\u00e3o descritos em detalhes. A Figura 1 mostra a se\u00e7\u00e3o transversal da coluna lateral do vag\u00e3o ferrovi\u00e1rio de exporta\u00e7\u00e3o. A espessura \u00e9 de 12 mm. O material \u00e9 Q450NQR1. O a\u00e7o de alta resist\u00eancia e resistente \u00e0 corros\u00e3o para vag\u00f5es ferrovi\u00e1rios tem um comprimento de 2530 mm. O fluxo do processo \u00e9: jateamento, pintura \u2192 corte \u2192 corte \u2192 nivelamento \u2192 dobra \u2192 armazenamento. <\/p>\n\n\n\n

Conforme mostrado na Figura 2, o processo de dobra \u00e9 dividido em 4 etapas. Durante o processo de dobra da etapa 4, o modo de dobra em pesco\u00e7o de ganso desempenha um papel importante. Portanto, no processo de projeto da matriz de dobra em pesco\u00e7o de ganso, o projeto dos par\u00e2metros da matriz de dobra em pesco\u00e7o de ganso \u00e9 realizado principalmente de acordo com a etapa 4.<\/p>\n\n\n\n

2. C\u00e1lculo da for\u00e7a de flex\u00e3o<\/h2>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  P\u2014\u2014for\u00e7a de flex\u00e3o total, N<\/p>\n\n\n\n

  B\u2014\u2014largura da curvatura, mm<\/p>\n\n\n\n

  \u03b4\u2014\u2014espessura do material, mm<\/p>\n\n\n\n

  \u03c3b\u2014\u2014resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, MPa<\/p>\n\n\n\n

  R\u2014\u2014raio de curvatura interno, mm<\/p>\n\n\n\n

  A for\u00e7a de flex\u00e3o necess\u00e1ria para o c\u00e1lculo da pe\u00e7a \u00e9 de 5930 kN, o que significa que a matriz de dobra precisa suportar 5930 kN de press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 1\u2014\u2014Se\u00e7\u00e3o da coluna lateral<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

  3. Princ\u00edpio de projeto do molde de dobra em pesco\u00e7o de ganso<\/h2>\n\n\n\n

  Conforme mostrado na etapa 4 de dobramento na Figura 2, se n\u00e3o houver uma estrutura em pesco\u00e7o de ganso, a pe\u00e7a de trabalho interferir\u00e1 no modo de dobramento durante o processo de dobramento, interrompendo a dobra e impossibilitando a conforma\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a. O princ\u00edpio de projeto do molde em pesco\u00e7o de ganso \u00e9 utilizar a estrutura em pesco\u00e7o de ganso do molde para evitar o m\u00e9todo de projeto em que a pe\u00e7a de trabalho interfere no molde durante o processo de conforma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

\"Matriz
Figura 2 \u2014 Diagrama de etapas de flex\u00e3o da coluna lateral<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

  4. Determina\u00e7\u00e3o dos par\u00e2metros da matriz de dobra em pesco\u00e7o de ganso<\/h2>\n\n\n\n

  Conforme mostrado na Figura 3, um diagrama esquem\u00e1tico de uma matriz de dobra tipo pesco\u00e7o de ganso, na qual a excentricidade L do pesco\u00e7o de ganso e a dimens\u00e3o da largura t do pesco\u00e7o de ganso s\u00e3o os principais par\u00e2metros que afetam a resist\u00eancia da matriz. Para atender \u00e0s necessidades de conforma\u00e7\u00e3o de pe\u00e7as, o projeto inicial da largura do pesco\u00e7o de ganso \u00e9 de 50 mm, e a excentricidade L do pesco\u00e7o de ganso deve ser (t\/2 + 2,5) mm, onde t \u00e9 a dimens\u00e3o da largura da se\u00e7\u00e3o do molde mais distante do centro de press\u00e3o, ou seja, t = 50 mm.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 3\u2014\u2014Diagrama esquem\u00e1tico da an\u00e1lise do estado de tens\u00e3o da se\u00e7\u00e3o AA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

5. An\u00e1lise de intensidade<\/h2>\n\n\n\n

A an\u00e1lise de resist\u00eancia da parte do pesco\u00e7o de ganso do molde \u00e9 realizada. Al\u00e9m da press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra, o molde \u00e9 submetido ao momento de flex\u00e3o causado pela press\u00e3o na parte do pesco\u00e7o de ganso. Selecione a se\u00e7\u00e3o AA do pesco\u00e7o de ganso para an\u00e1lise de resist\u00eancia e execute o c\u00e1lculo da equa\u00e7\u00e3o da coluna: a an\u00e1lise de resist\u00eancia da parte do pesco\u00e7o de ganso do molde, al\u00e9m da press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra, o molde tamb\u00e9m \u00e9 submetido \u00e0 press\u00e3o na parte do pesco\u00e7o de ganso. O momento de flex\u00e3o. Conforme mostrado na Fig. 4, a an\u00e1lise do estado de tens\u00e3o AA da se\u00e7\u00e3o perigosa do pesco\u00e7o de ganso mostra que a largura da se\u00e7\u00e3o \u00e9 t, a dist\u00e2ncia vertical entre o centro de press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra e o centroide da se\u00e7\u00e3o AA \u00e9 L, e a press\u00e3o fornecida pela m\u00e1quina de dobra para a matriz de dobra \u00e9 F, A for\u00e7a F0 da rea\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a de trabalho \u00e0 matriz de dobra, o momento de flex\u00e3o da se\u00e7\u00e3o \u00e9 M, e h\u00e1 uma possibilidade de quebra no ponto B da se\u00e7\u00e3o. Ap\u00f3s a an\u00e1lise, \u00e9 desenhado um diagrama simplificado do estado de for\u00e7a da se\u00e7\u00e3o mostrada na Fig. 4 AA.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figura 4\u2014\u2014Condi\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o da se\u00e7\u00e3o AA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  \u03c31\u2014\u2014tens\u00e3o gerada pela for\u00e7a externa F0<\/p>\n\n\n\n

  \u03c32\u2014\u2014a tens\u00e3o gerada pelo momento de flex\u00e3o<\/p>\n\n\n\n

  Na equa\u00e7\u00e3o (5), W \u00e9 o coeficiente de flex\u00e3o da se\u00e7\u00e3o. Como a se\u00e7\u00e3o AA \u00e9 um ret\u00e2ngulo de altura t e comprimento h, ent\u00e3o, w = t2h\/6.<\/p>\n\n\n\n

  Da f\u00f3rmula (2), M=F0\u00d7L, e substitua W e M na f\u00f3rmula:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  t\u2014\u2014a espessura da se\u00e7\u00e3o A, mm<\/p>\n\n\n\n

  L\u2014\u2014a dist\u00e2ncia vertical entre o centro de press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra e o centroide da se\u00e7\u00e3o A, mm<\/p>\n\n\n\n

  h\u2014\u2014o comprimento da matriz de dobra, mm<\/p>\n\n\n\n

  Substituindo os valores de \u03c31 e \u03c32 na equa\u00e7\u00e3o (3) obtemos \u03c33 como:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  \u03c33\u2014a soma do momento fletor e da tens\u00e3o gerada por M e pela for\u00e7a externa F0<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  F1\u2014\u2014Tens\u00e3o m\u00e1xima que pode ser suportada pela se\u00e7\u00e3o perigosa AA do molde<\/p>\n\n\n\n

  \u03b4s\u2014\u2014a resist\u00eancia ao escoamento do material do modo de flex\u00e3o<\/p>\n\n\n\n

  Substituindo o resultado \u03c33 da f\u00f3rmula (7) na f\u00f3rmula (8) para obter F1<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  Na f\u00f3rmula (9), \u03b1 \u00e9 o fator de seguran\u00e7a, geralmente assumindo um valor entre 1,1 e 1,2. Neste c\u00e1lculo, \u03b1 = 1,15 \u00e9 considerado, e os valores de \u03b1 e F1 s\u00e3o substitu\u00eddos na f\u00f3rmula (9):<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  \u03b4s = 450 MPa, h = 2530 mm, t = 50 mm, L = 27,5 mm, substitu\u00eddo na f\u00f3rmula (10), o valor de F2 \u00e9 1553 t, o que significa que a se\u00e7\u00e3o AA projetada com grande for\u00e7a de flex\u00e3o pode suportar uma tens\u00e3o de 1553 t. O valor \u00e9 muito maior do que a for\u00e7a de flex\u00e3o da conforma\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a, o que pode atender aos requisitos de conforma\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  6. Otimiza\u00e7\u00e3o estrutural<\/h2>\n\n\n\n

  De acordo com os resultados dos c\u00e1lculos acima, a tens\u00e3o da se\u00e7\u00e3o perigosa AA \u00e9 de 15530 kN, o que \u00e9 muito maior do que a for\u00e7a de flex\u00e3o da pe\u00e7a de trabalho de 5930 kN, o que pode atender aos requisitos de moldagem da pe\u00e7a de trabalho. <\/p>\n\n\n\n

  No entanto, para reduzir ainda mais a intensidade de trabalho do operador e reduzir o custo de fabrica\u00e7\u00e3o do molde, \u00e9 necess\u00e1rio otimizar o projeto do molde para que ele possa satisfazer a realiza\u00e7\u00e3o do produto, reduzir o <\/p>\n\n\n\n

  intensidade de trabalho do operador e reduzir o custo de fabrica\u00e7\u00e3o do molde.<\/p>\n\n\n\n

  De acordo com a f\u00f3rmula (10), a tens\u00e3o experimentada pela se\u00e7\u00e3o perigosa AA est\u00e1 relacionada \u00e0 resist\u00eancia ao escoamento \u03c3s do material do molde, \u00e0 espessura t da se\u00e7\u00e3o A, ao comprimento h do modo de dobra e \u00e0 dist\u00e2ncia vertical L entre o centro de press\u00e3o da m\u00e1quina de dobra e o centroide da se\u00e7\u00e3o A. Como o material do molde geralmente n\u00e3o \u00e9 alterado, ou seja, \u03c3s \u00e9 um valor fixo; o comprimento da pe\u00e7a de trabalho \u00e9 2530 mm, que tamb\u00e9m \u00e9 um valor fixo L = t\/2 + 2,5; portanto, a vari\u00e1vel na f\u00f3rmula \u00e9 apenas t, e o valor de t \u00e9 gradualmente otimizado:<\/p>\n\n\n\n

  Recalcule alterando o valor de t de 50 para 30:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  Recalcule o valor de t de 30 a 25 para rec\u00e1lculo:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  Recalcule alterando o valor de t de 25 para 20:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

  De acordo com os resultados dos c\u00e1lculos acima, pode-se observar que F32 \u00e9 menor que a for\u00e7a m\u00e1xima de flex\u00e3o da pe\u00e7a moldada, F12 e F22 s\u00e3o maiores que a for\u00e7a m\u00e1xima de flex\u00e3o da pe\u00e7a moldada, mas o custo de fabrica\u00e7\u00e3o do molde \u00e9 baixo, o que \u00e9 conveniente para o operador instalar e desmontar o molde. Por fim, foi determinado que a se\u00e7\u00e3o perigosa AA do molde tinha uma largura de 25 mm. A espessura da parte de trabalho da parte restante do molde foi projetada de acordo com 25 mm. A curva do pesco\u00e7o de ganso \u00e9 excessivamente curvada para evitar concentra\u00e7\u00e3o local de tens\u00f5es. O tamanho da interface do molde e do equipamento pode ser projetado de acordo com o mecanismo de fixa\u00e7\u00e3o do equipamento.<\/p>\n\n\n\n

  7. Verifica\u00e7\u00e3o de efeitos<\/h2>\n\n\n\n

  A pr\u00e1tica comprovou que o molde pode suportar o estado de tens\u00e3o da pe\u00e7a dobrada, e sua rigidez e resist\u00eancia podem atender \u00e0s necessidades reais de produ\u00e7\u00e3o. Para se adaptar \u00e0 metodologia principal das atuais oficinas de fabrica\u00e7\u00e3o de pe\u00e7as de alta efici\u00eancia, baixo custo e ritmo acelerado, o projeto do molde, como entrada de custo inicial, \u00e9 um componente importante do custo das pe\u00e7as. A f\u00f3rmula e o processo de c\u00e1lculo podem ser promovidos e aplicados no processo de projeto de moldes pesco\u00e7o de ganso.<\/p>\n\n\n\n

  8. Conclus\u00e3o<\/h2>\n\n\n\n

  A se\u00e7\u00e3o perigosa da matriz de dobra tipo pesco\u00e7o de ganso \u00e9 a mais distante do centro de press\u00e3o. Sob a condi\u00e7\u00e3o de certos materiais e estruturas de molde, a resist\u00eancia da se\u00e7\u00e3o perigosa \u00e9 proporcional \u00e0 dimens\u00e3o da espessura da se\u00e7\u00e3o perigosa.<\/p>\n\n\n\n

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Com a ampla aplica\u00e7\u00e3o da matriz de dobra de pesco\u00e7o de ganso no campo da estampagem, o custo de fabrica\u00e7\u00e3o da matriz curva<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":53786,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[180],"tags":[1820,238,236,1882,1883],"class_list":["post-31216","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","tag-bending-die","tag-bending-force","tag-bending-machine","tag-gooseneck-bending-die","tag-gooseneck-bending-mode"],"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.harsle.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Design-of-Gooseneck-Bending-Die-And-Intensity-Analysis.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31216","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=31216"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31216\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/53786"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=31216"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=31216"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.harsle.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=31216"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}