Suportes de montagem de máquinas e equipamentos de metal, caixas de proteção de componentes elétricos, tampas de equipamentos, peças de estiramento e estampagem de metal, moldes

I. Gargalo na adaptabilidade da conformação de materiais leves
Para obter redução de peso e melhoria de eficiência, novos componentes estruturais de energia utilizam extensivamente aço de ultra-alta-resistência, ligas de alumínio, aço-formado a quente e materiais compostos leves. As propriedades mecânicas desses materiais diferem fundamentalmente do aço tradicional de baixo-carbono, aumentando significativamente a dificuldade de conformação. O aço de ultra{6}}alta-resistência tem alta dureza e baixa plasticidade, tornando-o propenso a rachaduras, estrangulamentos e defeitos de enrugamento durante a estampagem. As ligas de alumínio têm baixo módulo de elasticidade e sensibilidade de retorno elástico extremamente alta, dificultando o controle preciso da deformação dimensional após a conformação. Todos os tipos de materiais leves sofrem de deformação irregular e liberação retardada de tensões. Atualmente, os principais parâmetros de processo de estampagem e padrões operacionais de equipamentos na indústria são baseados na otimização de materiais de aço tradicionais, sem estabelecer sistemas de processo dedicados para as características reológicas e padrões de retorno elástico de novos materiais leves. Isso resulta em baixa tolerância à formação de material e grandes flutuações no rendimento, representando um gargalo lateral-do material principal que restringe a produção em massa-em grande escala de componentes estruturais leves.

II. Gargalos no projeto e na fabricação de moldes complexos de alta-precisão Os novos componentes estruturais integrados à energia são, em sua maioria, estruturas compostas de formato irregular,-cavidades profundas e multi{3}}dobras. Os numerosos processos de conformação e os complexos caminhos de fluxo de material impõem demandas ao projeto estrutural do molde, à precisão do processamento e à vida útil que excedem em muito as das matrizes de estampagem tradicionais. Essas matrizes de estampagem composta exigem controle preciso da taxa de fluxo da chapa metálica, distribuição equilibrada de tensões de conformação e prevenção de interferência no processo. Isso exige níveis extremamente altos de precisão na compensação da superfície do molde, na proporção de filetes e no projeto da estrutura do suporte da peça bruta. Simultaneamente, existem limitações atuais na precisão do equipamento de processamento de moldes, no desempenho do aço para moldes e no nível dos processos de tratamento térmico. Erros de usinagem em superfícies complexas e resistência insuficiente ao desgaste das superfícies do molde levam facilmente ao desgaste rápido e à degradação da precisão da superfície durante a produção em massa, resultando em desvios dimensionais da peça e defeitos de superfície. Além disso, existem discrepâncias entre a análise de simulação de moldes e as condições reais de produção em massa. A compensação de Springback e o layout do processo não podem se alinhar totalmente com a produção real, agravando ainda mais a dificuldade de depuração do molde e a instabilidade da formação.

III. Gargalos no controle refinado do processo de moldagem Os novos componentes estruturais de energia combinam características leves e-de paredes finas com alta precisão dimensional e requisitos de qualidade de superfície. O processo de moldagem é extremamente sensível aos parâmetros do processo, como força do suporte da peça bruta, velocidade de estampagem, altura de fechamento e condições de lubrificação. Sob condições de produção em massa de estampagem contínua, a temperatura da folha, a temperatura da matriz e o coeficiente de atrito do material sofrerão flutuações dinâmicas, levando a desvios na distribuição da espessura da folha e no estado de tensão interna, resultando facilmente em problemas de qualidade em escala de lote, como retorno elástico, torção e deformação da superfície. Atualmente, a indústria geralmente adota um modo de produção padronizado com parâmetros fixos, sem recursos de monitoramento dinâmico-em tempo real, aquisição de dados e controle de circuito-fechado para o processo de moldagem. É impossível ajustar de forma adaptativa os parâmetros do processo de acordo com mudanças sutis nas condições operacionais, tornando difícil obter controle preciso sobre todo o processo de fluxo de material, evolução de tensão e deformação de retorno elástico. Consequentemente, é difícil garantir consistentemente a consistência e o rendimento da produção em massa.