PhD (Engineering), Associate Professor, assistant professor of Chair “Welding, Forming Processes and Related Processes”
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
senior lecturer of Chair “Welding, Forming Processes and Related Processes”
старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
The complex sheet parts forming uses double-action presses with an external slider for clamping the workpiece. The quality of sheet metal parts depends on many factors, including the equipment parameters. The part forming shows the external slider displacements during clamping. The kinematics of the multi-link double-action press mechanism affects these displacements. The external slider movement during clamping leads to the clamping force changing and, as a result, to folding. To determine the kinematic displacement of the external slider during clamping, the authors analyzed the kinematics of the press multilink mechanism. The solution proposes a mathematical model of the double-action press kinematics. The authors built a wire-frame CAD-model of the press working parts and, using NX Siemens PLM Software, analyzed its kinematics. It allowed building a cyclogram of the external slider movement and finding the crankshaft rotation angle interval for clamping. This interval contains several local extrema. To find the exact value of the slider displacement in the lower position, the authors built the system of nonlinear displacement equations. Such a system did not have an analytical solution; therefore, its solution was found with numerical analysis. For the local extrema points, the authors found the nonlinear system solutions and obtained the displacement extremal values using the MATLAB software. The study showed that to prevent folding, it is necessary to set the gap between the clamp and matrix, taking into account the kinematic displacement of the external slider during clamping, which can amount up to 1/3 of the thickness of a workpiece of the exterior parts of a vehicle.
Формообразование сложных листовых деталей производят на прессах двойного действия, в которых для прижима заготовки используется наружный ползун. Качество листовых деталей зависит от многих факторов, в том числе и от параметров оборудования. В процессе вытяжки изделия наблюдаются смещения наружного ползуна в течение его выстоя относительно плоскости прижима. Смещения обусловлены кинематикой многозвенного механизма пресса двойного действия. Перемещение наружного ползуна в процессе выстоя приводит к изменению величины прижима и, как следствие, к складкообразованию. С целью определения величины кинематического смещения наружного ползуна в процессе выстоя проведен анализ кинематики многозвенного механизма пресса. Для этого в работе предложена математическая модель кинематики пресса двойного действия. Была построена электронная каркасная модель рабочих частей, проведен ее кинематический анализ на базе системы автоматизированного проектирования NX компании Siemens PLM Software. Получена циклограмма перемещения наружного ползуна, найден интервал угла поворота кривошипа, при котором наблюдается качание. На данном интервале отмечаются несколько локальных экстремумов. Для нахождения точного значения смещения ползуна в нижнем положении была построена система нелинейных уравнений перемещения. Такая система не имеет аналитического решения, поэтому ее решение будет найдено численным образом. Для полученных точек локальных экстремумов найдены решения нелинейной системы и получены экстремальные значения смещения с помощью программного комплекса MATLAB. Установлено, что настройку величины зазора между прижимом и матрицей для предотвращения складкообразования следует производить с учетом кинематического смещения наружного ползуна в процессе выстоя, которое может составлять до 1/3 от толщины заготовки лицевых деталей автомобиля.