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BRPI0811283B1 - Dispositivo para conformação a prensa de uma folha fina e método de conformação a prensa - Google Patents

Dispositivo para conformação a prensa de uma folha fina e método de conformação a prensa Download PDF

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BRPI0811283B1
BRPI0811283B1 BRPI0811283-5A BRPI0811283A BRPI0811283B1 BR PI0811283 B1 BRPI0811283 B1 BR PI0811283B1 BR PI0811283 A BRPI0811283 A BR PI0811283A BR PI0811283 B1 BRPI0811283 B1 BR PI0811283B1
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BR
Brazil
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mold
strain
deformation
defect
press forming
Prior art date
Application number
BRPI0811283-5A
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English (en)
Inventor
Takuya Kuwayama
Noriyuki Suzuki
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
Publication of BRPI0811283A2 publication Critical patent/BRPI0811283A2/pt
Publication of BRPI0811283B1 publication Critical patent/BRPI0811283B1/pt

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Abstract

dispositivo para conformação a prensa de uma folha fina e método de conformaçao a prensa a presente invenção refere-se a um dispositivo de conformação a prensa inclui uma função e uma matriz, como um molde a ser medido, e um dispositivo de medição de deformação disposto dentro do molde e medindo uma quantidade de deformação gerada pela conformação a prensa. o dispositivo de medição de deformação é posicionado no lado de direção de pressão com relação a uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando o molde é posicionado em um ponto morto inferior de conformação a prensa. o dispositivo de medição de deformação é preferivelmente posicionado dentro de uma região definida por uma superfície que está distante do centro de curvatura de uma superfície curva do molde pela distância que é dez vezes r, onde r é um raio de curvatura da superfície curva.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO PARA CONFORMAÇÃO A PRENSA DE UMA FOLHA FINA E MÉTODO DE CONFORMAÇÃO A PRENSA.
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um dispositivo e um método para a conformação a prensa de uma folha fina. Mais especificamente, a invenção refere-se a um dispositivo e a um método para a conformação a prensa de uma folha fina capaz de medir uma tensão ou deformação (doravante, referida como uma deformação) gerada em uma superfície curva de um molde de prensar e julgar o defeito de um produto pela conformação a prensa ou o molde (tal como trinca ou queima) com base na quantidade de deformação medida.
Técnica Antecedente
Na conformação a prensa, quando uma folha fina é moldada por prensa pela utilização de um molde de prensar possuindo uma estrutura de projeção curva formada no molde de prensar, tal como um reborbo ou uma projeção possuindo uma curvatura pequena, um defeito na conformação a prensa, tal como uma trinca, estricção (isto é, uma constrição gerada pela concentração de deformação plástica em uma determinada seção transversal da folha fina) ou uma ruga, pode se tornar um problema. Geralmente, tal trinca, estricção ou ruga é muito pequeno, e, portanto, é muito difícil se encontrar em um processo de fabricação.
Visto que uma força de prensagem de uma máquina de prensar ou uma força de reação devido à resistência à deformação de uma peça de trabalho a ser prensada é aplicada ao molde no momento da conformação a prensa, o molde pode ser elasticamente deformado. Essa deformação elástica é conhecida como deformação de molde. A trinca, estricção ou ruga, gerado quando a folha fina é moldada por prensa pela utilização do molde de prensar possuindo a estrutura projetada curvada como descrito acima, é muito influenciado pela ocorrência de deformação de molde.
Como um dispositivo para medir a deformação de molde, a Publicação de Patente Japonesa não-examinada (Kokai) Na 5-337554 descreve um dispositivo para a correção de uma deformação da prensa viradeira mecânica possuindo uma viga superior com uma função e uma viga inferior com uma matriz, a função e a matriz sendo configuradas para mover uma com relação a outra de forma a dobrar uma peça de trabalho entre a função e a matriz. Esse dispositivo inclui: um sensor de deformação da viga superior para detectar uma deformação da viga superior; uma pluralidade de sensores de deformação da viga inferior para detectar uma deformação da viga inferior, os sensores sendo dispostos ao longo da direção longitudinal da viga inferior; uma pluralidade de atuadores para aplicação de uma força de prensagem a um molde superior ou um molde inferior, os atuadores sendo dispostos ao longo de uma linha de usinagem entre a viga inferior e o molde inferior ou entre a viga superior e o molde superior; e um dispositivo de controle configurado para parar a viga superior em um determinado ponto enquanto a pressurização é realizada, obter uma saída de detecção pelo sensor de deformação da viga superior e os sensores de deformação da viga inferior quando a viga superior é parada, calcular as quantidades de deformação das vigas superior e inferior com base na saída de detecção, controlar os atuadores com base no cálculo de forma que as quantidades de deformação se tornem valores adequados, e reinicializar a pressurização. Esse dispositivo deve produzir um produto possuindo um ângulo de dobramento uniforme ao longo de todo o comprimento do produto.
Por outro lado, a Publicação de Patente Japonesa nãoexaminada (Kokai) N° 2004-249365 descreve um dispositivo de conformação a prensa possuindo uma função; uma matriz; uma matriz de retenção de molde; um dispositivo de medição de fricção disposto entre a matriz e a matriz de retenção de molde; e um dispositivo de ajuste de força de retenção de molde. Esse dispositivo deve gerar uma força de fricção adequada independentemente de fatores variáveis, tal como capacidade de lubrificação entre o molde e a peça de trabalho ou as características de superfície da peça de trabalho, e então fornece um bom produto mesmo quando as características de material da peça de trabalho e/ou as condições de ambiente variam.
Adicionalmente, alguns dos requerentes desse pedido descreve ram um dispositivo de conformação a prensa possuindo um elemento piezoelétrico (ou um sensor de fricção de molde) posicionado perto de um ombro de uma matriz, para medir uma deformação de compressão ou exdeformação nas direções ortogonais, no 57 th. Journal of Conference on Technology of Plasticity, (2006), pp. 165-166. Por meio da informação sobre o sensor de fricção de molde, um retorno de mola e/ou uma torção referente ao formato de um produto pode ser previsto.
Apesar de a Publicação Japonesa de Patente não-examinada (Kokai) Ne 5-337554 descrever uma invenção com referência a um dispositivo possuindo uma função de medição da deformação do molde, é descrito que os sensores de deformação da viga são dispostos meramente ao longo da direção longitudinal da viga para o prensa viradeira mecânica. Em um processo de conformação a prensa utilizando um molde possuindo um formato complicado com relação a viga para o prensa viradeira mecânica, a fim de medir a deformação do molde do molde com um alto grau de precisão, é necessário se medir diretamente a deformação do molde pela utilização de um dispositivo de medição dentro do molde tal como a função, a matriz ou a matriz de retenção de molde. A esse respeito, a invenção como descrita na Publicação Japonesa de Patente não-examinada (Kokai) Ns 5-337554 é insuficiente.
Adicionalmente, na invenção da Publicação Japonesa de Patente não-examinada (Kokai) Ne 5-337554, o processo de formação é interrompido antes de a formação ser acabada e as quantidades de deformação das vigas superior e inferior são detectadas enquanto o processo de formação é interrompido, e depois disso, os atuadores são controlados de modo que as quantidades de deformação se tornem valores adequados e então a formação é reiniciada. No entanto, na conformação a prensa, diferentemente do processo de dobra da prensa viradeira mecânica, se a conformação a prensa for interrompida durante o processo, a fricção entre uma peça de trabalho e uma ferramenta se torna significativamente diferente a partir da fricção gerada durante a conformação a prensa. Portanto, se a invenção da Publicação de Patente Japonesa não-examinada (Kokai) N2 5-337554 for aplicada à conformação a prensa, a deformação de molde será diferente da que ocorre durante a conformação a prensa, onde uma precisão suficiente de medição não pode ser obtida.
Por outro lado, a Publicação de Patente japonesa não-examinada (Kokai) N2 2004-249365 descreve uma configuração possuindo um elemento de medição de deformação intercalado entre uma folha e uma matriz de retenção de molde fixado por um parafuso ou similar, para medir diretamente a fricção. Quando uma peça de trabalho, intercalada entre a folha e uma matriz é movida de forma deslizante, a deformação de cisalhamento é gerada no elemento de medição de deformação e a fricção pode então ser medida. Essa configuração pode ser similar à presente aplicação de utilização do elemento de medição de deformação. No entanto, o elemento de medição da Publicação Japonesa de Patente não-examinada (Kokai) N2 2004-249365 é utilizado para medir a fricção pela disposição de um tipo de estrutura na matriz de retenção de molde ou na matriz, portanto, o elemento de medição não pode medir diretamente a deformação de molde da matriz de retenção de molde ou matriz.
A fim de a deformação de molde com um alto grau de precisão, é necessário se medir diretamente a deformação de molde da função, da matriz e/ou da matriz de retenção de molde. A esse respeito, a invenção descrita na Publicação Japonesa de Patente não-examinada (Kokai) N2 2004-249365 é insuficiente. Por outro lado, a invenção descrita no 57th. Journal of Conference on Technology of Plasticity, (2006), pp. 165-166, inclui um sensor de fricção posicionado perto do ombro da matriz. No entanto, visto que o molde real possui um formato complicado, um ombro de alguns moldes não pode ser identificado claramente. Portanto, no molde real, é difícil se determinar onde o sensor de deformação deve ser posicionado, e a determinação precisa de tentativa e erro.
Descrição da Invenção
É um objetivo da presente invenção se fornecer um dispositivo e método de conformação a prensa com um alto grau de precisão e uma ampla aplicação, capaz de medir a deformação gerada na superfície curva do molde de prensar, e julgar o defeito de um produto pela conformação a prensa ou o molde com base na quantidade medida de deformação ou quantidade de deformação.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de conformação a prensa compreendendo: uma função; pelo menos uma matriz, como um molde a ser medido, capaz de mover com relação a função, o molde sendo capaz de formar um produto possuindo pelo menos uma superfície curva; e um dispositivo de medição de deformação, disposto no molde, para medir uma quantidade de deformação do molde gerada por formação de pressão, em que o dispositivo de medição de deformação é posicionado no lado de direção de pressão com relação a uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando o molde é posicionado em um ponto morto inferior de conformação a prensa.
Preferivelmente, os dispositivos de medição de deformação são posicionados dentro de uma região definida por uma superfície que está distante do centro de curvatura de uma superfície curva do molde pela distância de dez vezes R, onde R é um raio de curvatura da superfície curva.
Mais preferivelmente, o dispositivo de medição de deformação é posicionado em uma região perto do centro de curvatura com relação às superfícies, cada uma formando uma interseção com cada parte de extremidade da superfície curva do molde e inclinada, para longe da superfície curva, por 45 graus com relação a uma linha normal em cada parte de extremidade.
Mais preferivelmente, em que o dispositivo de medição de deformação é posicionado longe de uma superfície do molde por uma distância igual a ou superior a 5 milímetros.
O dispositivo de conformação a prensa pode compreender adicionalmente uma matriz de retenção de molde para aplicar uma força de retenção de molde a uma peça de trabalho a ser processada.
Um exemplo concreto do dispositivo de medição de deformação é um sensor de elemento piezoelétrico. A quantidade de deformação medida na invenção é causada pela deformação elástica e uma teoria de elasticidade linear pode ser aplicada. Em outras palavras, pela utilização de uma lei constitutiva referente a um corpo elástico isotrópico (ou lei de Hooke), a deformação e a tensão pode ser convertida de um para outro. Adicionalmente, a quantidade de deformação pode ser calculada pela conversão do deslocamento medido por um tipo de medidor.
A presente invenção também fornece um método de conformação a prensa que utiliza o dispositivo de conformação a prensa de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, o método compreendendo: julgar se o produto formado pelo dispositivo está defeituoso quando uma quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação está acima ou abaixo de uma faixa predeterminada.
A presente invenção também fornece um método de conformação a prensa utilizando o dispositivo de conformação a prensa de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, o método compreendendo: julgar que o molde a ser medido tem defeitos quando uma quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação está acima ou abaixo de uma faixa predeterminada.
Na invenção, como ilustrado nas figuras 3 e 4, um ombro de matriz é indicado por uma parte de ombro 22 de uma matriz incluindo uma face de matriz 21 (com a qual uma peça de trabalho 4 a ser processada entra primeiro em contato). Adicionalmente, uma extremidade de raio de um ombro de matriz (extremidade R de um ombro de matriz) é indicada por duas extremidades 23 e 24 de uma parte curva (ou parte R) do ombro de matriz 22. Entre as duas extremidades, uma extremidade da parte R 23 posicionada perto da face de matriz 21 é referida como uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de entrada de fluxo de material. Por outro lado, uma extremidade da parte R 24 posicionada no lado de direção de pressão (indicado pela seta) é referida como uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material. Em outras palavras, na extremidade do raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material, o material deformado na parte R do ombro de matriz começa a fluir na direção da parte de parede geralmente vertical do molde.
Adicionalmente, a direção de pressão significa, como ilustrado nas figuras 3 e 4, a direção na qual uma função 1 é movida na direção de uma matriz 2 possuindo um formato com recesso, ou direção na qual a função 1 pressiona uma peça de trabalho 4 a ser processada em formatos.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de conformação a prensa e um método de conformação a prensa com um alto grau de precisão e uma ampla aplicação, na qual a deformação gerada em uma superfície curva de um molde de prensar pode ser medida, e o defeito de um produto pela conformação a prensa pode ser julgado com base na quantidade de deformação medida.
Breve Descrição dos Desenhos
Os objetivos, características vantagens acima e outros da presente invenção se tomarão mais aparentes pela descrição das modalidades preferidas a seguir, com referência aos desenhos em anexo, em que:
a figura 1 é uma vista esquemática de um dispositivo de conformação a prensa da invenção, na qual uma matriz é disposta em um elemento deslizante do dispositivo;
a figura 2 é uma vista esquemática de um dispositivo de conformação a prensa da invenção, na qual uma função é disposto em um elemento deslizante do dispositivo;
a figura 3 é uma vista detalhada ilustrando o dispositivo da figura
1, no qual um dispositivo de medição de deformação de molde é disposto no dispositivo;
a figura 4 é uma vista detalhada ilustrando o dispositivo da figura
2, no qual um dispositivo de medição de deformação de molde é disposto no dispositivo;
a figura 5 é uma vista ilustrando o dispositivo da invenção, no qual o dispositivo de medição de deformação de molde é disposto na função;
a figura 6 é uma vista ilustrando o dispositivo da invenção, no qual os dispositivos de medição de deformação de molde são dispostos na matriz;
a figura 7 é uma vista esquemática do dispositivo da figura 1, compreendendo adicionalmente uma matriz de retenção de molde;
a figura 8 é uma vista esquemática do dispositivo da figura 2, compreendendo adicionalmente uma matriz de retenção de molde;
a figura 9b é uma vista lateral do dispositivo de medição de deformação e um bujão;
a figura 9a é uma vista ilustrando um furo ao qual a constituição da figura 9b pode ser fixada;
a figura 10 ilustra um resultado da medição de uma quantidade de deformação e uma faixa predeterminada para julgar o defeito de um produto, de acordo com um método de conformação a prensa da invenção;
a figura 11 ilustra um resultado da medição de uma quantidade de deformação e uma faixa predeterminada para julgar o defeito do molde, de acordo com um método de formação de pressão da invenção;
a figura 12 é uma vista externa de um produto formado pelo dispositivo de conformação a prensa da invenção;
a figura 13 é uma vista indicando uma posição de instalação do dispositivo de medição de deformação;
a figura 14 é uma vista explicando um método para julgar o defeito do produto ou do molde, de acordo com o método de conformação a prensa da invenção;
a figura 15 é uma vista indicando outra posição de instalação do dispositivo de medição de deformação;
a figura 16 é uma vista explicando outro método para julgar o defeito do produto ou molde, de acordo com o método de conformação a prensa da invenção;
a figura 17 é uma vista externa de outro produto formado pelo dispositivo de conformação a prensa da invenção;
a figura 18 é uma vista indicando outra posição de instalação do dispositivo de medição de deformação;
a figura 19 é uma vista explicando outro método para julgar o defeito do produto ou molde, de acordo com método de conformação a prensa da invenção;
a figura 20 é uma vista indicando outra posição de instalação do dispositivo de medição de deformação;
a figura 21 é uma vista explicando outro método para julgar o defeito do produto ou molde, de acordo com o método de conformação a prensa da invenção;
a figura 22 é uma vista esquemática ilustrando uma força que é aplicada de forma concentrada a um vértice de uma parte de canto;
a figura 23 é uma vista esquemática ilustrando uma pressão de superfície que é aplicada a uma parte de canto curva;
a figura 24 ilustra as linhas de contorno de uma distribuição de deformação no caso da figura 22;
a figura 25 ilustra as linhas de contorno de uma distribuição de deformação no caso da figura 23;
a figura 26 ilustra uma área de instalação preferida do dispositivo de medição de deformação;
a figura 27 é uma vista esquemática ilustrando uma força ou uma deformação aplicada a uma peça de trabalho na conformação a prensa;
a figura 28 é uma vista esquemática ilustrando uma força ou uma deformação aplicada à matriz na conformação a prensa;
a figura 29 é um gráfico explicando a limitação da área de instalação dos dispositivos de medição de deformação;
a figura 30 ilustra uma área de instalação preferida do dispositivo de medição de deformação em uma matriz convexa;
a figura 31 é um gráfico ilustrando a relação entre a resistência da peça de trabalho e a faixa de deformação elástica na conformação a prensa;
a figura 32 ilustra uma área de instalação preferida do dispositivo de medição de deformação em uma matriz côncava; e a figura 33 ilustra um exemplo da instalação do dispositivo de medição de deformação em uma parte possuindo um raio de curvatura grande.
Descrição Detalhada
A melhor forma de realização da invenção será descrita agora em detalhes com referência aos desenhos.
As figuras 1 e 2 são vistas transversais de um dispositivo de conformação a prensa de acordo com uma primeira modalidade da invenção. Na figura 1, uma matriz 2 é disposta em um elemento deslizante de pressão, e na figura 2, uma função 1 é disposto no elemento deslizante de pressão. Em ambos os casos, o dispositivo de conformação a prensa possui a função 1 e a matriz 2 configurados para serem movidos com relação um ao outro.
Uma peça de trabalho 4 a ser processada é comprimida contra a função 1 por meio da matriz 2 e é formada em um formato predeterminado. Nesse ponto, descobriu-se que um defeito de formação tal como uma trinca, estricção e ruga, e um defeito de molde, tal como aderência do molde pode ser detectado pela disposição de um dispositivo de medição de deformação 5 (como descrito abaixo) no molde em torno de uma parte convexa curva formada na superfície da função 1 ou matriz 2 e pelo monitoramento de uma quantidade de deformação ou uma quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição.
A fim de se julgar de forma efetiva o defeito de formação tal como uma trinca, estricção ou ruga, a posição de instalação do dispositivo de medição de deformação 5 é muito importante. As figuras 3 e 4 ilustram posições preferidas do dispositivo de medição de deformação 5.
Na figura 3, a matriz 2 é disposta no elemento deslizante de pressão, e na figura 4, a função 1 é disposto no elemento deslizante de pressão. Em ambos os casos, a posição de instalação do dispositivo de medição de deformação 5 é posicionado no lado de direção de pressão com relação a uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando o molde a ser medido (função 1 ou matriz 2 nesse caso) é posicionado em um ponto morto inferior da conformação a prensa.
A razão para tal posicionamento do dispositivo de medição por pressão é impedir que o molde seja quebrado ou danificado devido à posição do dispositivo de medição de deformação 5 no molde. Em particular, na matriz 2, se o dispositivo de medição de deformação 5 não for posicionado no lado de direção de pressão com relação a uma extremidade de raio de um ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material, um orifício no molde para instalação do dispositivo de medição de deformação não deve ter uma precisão dimensional suficiente. Geralmente, uma broca é utilizada para formar o orifício no molde para o dispositivo de medição de deformação 5. Nesse ponto, se a espessura do molde entre o orifício para instalação do dispositivo de medição de deformação 5 e a superfície da matriz 2 for pequena, a broca durante o processamento pode ser dobrada na direção da superfície do molde devido à rigidez insuficiente da broca, onde a precisão dimensional do orifício pode ser reduzida. Quando tal problema ocorre, a espessura real do molde é menor do que a dimensão direcionada, onde um risco de quebra do molde se torna maior. A fim de se evitar esse problema, é preferível que o dispositivo de medição de deformação 5 seja posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material.
Quando o dispositivo de medição de deformação 5 não está posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade do raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material, uma falha do processamento além da perfuração do furo pode ocorrer. Por exemplo, uma trinca pode ocorrer no molde durante um tratamento térmico. Mesmo quando a perfuração do furo e o tratamento térmico são realizados com sucesso, o molde pode ser danificado devido à falta de resistência do molde depois que o molde é utilizado repetidamente.
As figuras 5 e 6 ilustram vistas transversais de um dispositivo de conformação a prensa de acordo com uma segunda modalidade da invenção. Na segunda modalidade, a posição de instalação do dispositivo de medição de deformação 5 é adicionalmente limitada a fim de medir a quantidade de deformação mais precisamente do que na primeira modalidade.
A figura 5 é uma vista ampliada em torno do dispositivo de medição de deformação 5 disposto na função 1. Como ilustrado, o dispositivo de medição de deformação 5 é posicionado em uma região de instalação 6 den12 tro do molde.
A região de instalação preferida 6 para o dispositivo de medição de deformação 5 é definida por uma superfície que está distante de um centro de curvatura 7 de uma superfície curva do molde pela distância que é igual a dez vezes R, onde R é o raio de curvatura da superfície curva.
Na presente invenção, o raio de curvatura é definido como um raio de curvatura de uma parte curva, em uma seção transversal da função ou a matriz paralela à direção de pressão, a parte curva sendo aproximada por uma parte possuindo uma curvatura de raio constante. Com base na parte curva aproximada, o centro da curvatura 7 é determinado.
A seguir, a razão pela qual a região de instalação do dispositivo de medição de deformação está dentro de uma região definida por uma superfície que está distante do centro de curvatura 7 da superfície curva do molde pela distância que é dez vezes R, será explicada.
Uma solução teórica de uma força concentrada aplicada a um campo de deformação bidimensional já foi obtida por Melan, e outros (1932). Por exemplo, como ilustrado na figura 22, uma distribuição de deformação bidimensional quando uma força concentrada Fo é aplicada a um vértice de um canto possuindo um ângulo α que pode ser calculada pela equação (1) abaixo:
2F0 cos Θ ~ ; 7 ‘ t θθ ^γθ (α + sin α) r (1)
Como ilustrado na figura 23, mesmo quando uma pressão de superfície P é aplicada a uma parte curva possuindo um raio ra e uma curvatura de raio φ, a equação (1) pode ser utilizada para obter uma distribuição de deformação aproximada se o raio rd for pequeno (0,3 mm. < rd < 30,0 mm). Nesse caso, a distribuição de deformação pode ser calculada pela equação (2).
2ΡφΓό cos Θ ar = - ---------;------ · -------, σθ = 0, τΓθ = 0 (α + sm α) r zo\
Como indicado nas equações (1) e (2), na distribuição de deformação bidimensional obtida pela força de concentrado, a deformação na direção além da direção do raio em um sistema de coordenadas polares indicada por r, Θ se torna zero. Além disso, a distribuição de uma deformação σΓ na direção do raio pode ser indicada pelas coordenadas polares r, Θ.
A figura 24 ilustra as linhas de contorno da distribuição de deformação correspondentes à equação (1).
A figura 25 ilustra as linhas de contorno da distribuição de deformação correspondendo à equação (2).
A deformação σΓ na equação (2) pode ser simplificada como indicado na equação (3), quando os ângulos α e φ são fixados a valores constantes e θ é igual a zero no sistema de coordenadas polares, onde
Λ onde α v
O dispositivo de medição de deformação 5 pode medir uma quantidade de deformação elástica gerada devido à deformação σΓ na direção do raio como indicado nas equações (2) e (3). No entanto, de forma similar a outros meios de medição, existe uma limitação na resolução finita no dispositivo de medição de deformação 5. Portanto, é difícil se medir uma quantidade muito pequena de deformação ou uma mudança na deformação pelo dispositivo de medição de deformação.
A fim de se medir com alta precisão com o dispositivo de medição de deformação 5, é considerado que a quantidade de deformação gerada na posição de instalação do dispositivo de medição de deformação deva ser igual a ou superior a uma quantidade de deformação mínima mensurável £mDe acordo com a lei de Hooke, a deformação am correspondente á quantidade mínima de deformação mensurável Em pode ser representada pela equação (4) pela utilização de um módulo elástico E.
De acordo com a consideração acima, a deformação am na e quação (3) deve ser maior que a deformação am na equação (4). Portanto, com relação à coordenada polar r da posição de instalação do dispositivo de medição de deformação 5, a equação (5) abaixo é verdadeira.
Pela utilização da equação (5), a região de instalação para o dispositivo de medição de deformação 5 pode ser determinada, onde o dispositivo de medição pode medir a quantidade de tensão com alta precisão.
No entanto, é difícil se calcular com precisão a pressão de superfície P na equação (5) correspondendo a uma pressão de superfície de contato entre o molde e uma folha de aço. Isso porque a região de instalação do dispositivo de medição de deformação deve ser determinada antes de o molde ser fabricado e, dessa forma, um valor medido não pode ser utilizado para determinar a região de instalação. Apesar de a pressão de superfície poder ser prevista por FEM ou similar, a precisão pode ser insuficiente.
De acordo, sem se levar em consideração a pressão de superfície P que é difícil de ser precisamente calculada, é considerado que a deformação am na equação (4) é igual a 10% da pressão de superfície P, a fim de se determinar a região de instalação do dispositivo de medição de deformação 5. Então, a equação (6) pode ser obtida pela equação (3).
r < 10ra (6)
Pela utilização da equação (6), a região de instalação r do dispositivo de medição de deformação 5 pode ser facilmente determinada, sem se levar em consideração a pressão de superfície P que é difícil de ser calculada com precisão. Na invenção, portanto, a posição preferida de instalação do dispositivo de medição de deformação é definida por uma superfície que está distante do centro de curvatura da superfície curva pela distância que é dez vezes R, onde R é um raio de curvatura da superfície curva.
A figura 26 ilustra a região de instalação preferida do dispositivo de medição de deformação 5 determinada pela equação (6). A região de instalação é uma região dentro de um arco possuindo o raio 5rd, a coorde15 nada (r, Θ) do centro do qual é igual a (5rd, 0).
Na invenção, a região de instalação adequada do dispositivo de medição de deformação 5 é determinada pela equação (6). Adicionalmente, a região determinada pela equação (6) pode ser adicionalmente limitada pelo cálculo da equação (5) utilizando a pressão de superfície P calculada por uma análise FEM, uma análise teórica ou dados anteriores. No entanto, não é proibido de o resultado calculado pela equação (5) ser maior do que a região de instalação calculada pela equação (6).
Como uma limitação da região de instalação calculada pela equação (6), a equação (5) é calculada como descrito abaixo, pela utilização da pressão de superfície P obtida pelo resultado da análise teórica.
A figura 27 ilustra de forma esquemática o formato do molde de prensar e da condição de conformação a prensa. Uma deformação od na parte R do ombro de matriz (ou ombro de matriz R) pode ser representada pela equação (7) pela utilização de uma deformação Y e uma espessura t da peça de trabalho 4; um coeficiente de fricção μ entre a peça de trabalho 4 e a função 1 ou matriz 2; uma força de retenção de molde H; um ângulo de contato φ de uma área de contato entre a matriz 2 e a peça de trabalho 4; uma distância r0 da linha central d função 1 para a extremidade da peça de trabalho 4; e uma distância r2 a partir da linha central da função 1 até um ponto intermediário da espessura da peça de trabalho no lado de saída de fluxo de material da área de contato entre a matriz 2 e a peça de trabalho 4.
ad = Y exp (μφ) · fIn — + | + _ί_ γ
V r2 tY ) 2rd (7)
Adicionalmente, a equação (7) pode ser modificada como nas equações (8-1) a (8-3).
ad = a0Y + C a0 = exp (μφ) · ln — k r2
(μφ)
(8-3)
Nesse ponto, quando μ=0,15, <|>=n/2rad, ro=1OO mm, r290mm, t=1,0mm, rd=10mm e H=200N/mm, ao=O,18, C=75,94 MPa.
Por outro lado, como ilustrado na figura 28, a pressão de superfície P aplicada ao ombro de matriz R pode ser representada pela equação (9) utilizando a força concentrada Fo aplicada ao ombro de matriz R.
2adt siní — | p = F0 = U» <kd(9)
Quando <|)=n/2rad e t=1,0mm, a equação (10) abaixo é verdadeira.
p = rd(10)
Pela designação da equação (10) à equação (5), equação (11), com referência à região de instalação adequada do dispositivo de medição de deformação 5, é obtido.
2V2od r < πΕειη(H)
Considerando que o módulo elástico E=206GPa e 8m=10g8 e pela designação das equações (8-1) a (8-3) à equação (11), a equação (12) abaixo é obtida.
r < 0.08Y + 33.19(12)
A figura 29 ilustra um exemplo no qual a região de instalação determinada pela equação (6) é adicionalmente limitada pela utilização da equação (12). Quando a peça de trabalho 4 possuindo deformação de rendimento Y=840MPa (correspondendo ao limite de resistência a tração de 1500 MPa) é utilizada, a região de instalação do dispositivo de medição de deformação 5 está dentro de dez vezes R, pela utilização da equação (6) ou da equação (12). No entanto, quando a peça de trabalho 4 possuindo a deformação de rendimento Y=340MPa (correspondendo ao limite de resistência à tração de 600 MPa) é utilizada, a região de instalação do dispositivo de medição de deformação 5 é limitada a seis vezes R, pela utilização da equa ção (12).
A figura 6 é uma vista ampliada em torno do dispositivo de medição de deformação 5 dispostas na matriz 2. De forma similar ao caso da figura 5, o dispositivo de medição de deformação 5 é disposto na região de instalação 6 indicada pelo tracejado dentro do molde, como ilustrado.
É preferível que o dispositivo de medição de deformação seja posicionado em uma região perto do centro da curvatura com relação às superfícies, cada uma formando uma interseção com cada parte de extremidade da superfície curva do molde e inclinada, para longe da superfície curva, por 45 graus com relação a uma linha normal em cada parte de extremidade (vide figuras 30 e 32 como descrito abaixo). Geralmente, a deformação aplicada ao molde através da folha de aço se torna maior na parte curva do molde. Nesse ponto, a deformação tende a progredir em uma região dentro do molde definida por linhas que se estendem a partir de um ponto de partida para a deformação na superfície e inclinadas por 45 graus com relação à linha normal no ponto de partida e não tende a progredir em uma região dentro do molde fora das linhas definidas. Portanto, pelo posicionamento do dispositivo de medição de deformação em uma região perto do centro da curvatura com relação às superfícies, cada uma formando uma interseção com cada parte de extremidade da superfície curva do molde e inclinadas, para longe da superfície curva, por 45 graus com relação a uma linha normal em cada parte de extremidade, a deformação da parte curva do molde pode ser medida de forma sensível.
Adicionalmente, os dispositivos de medição de deformação são preferivelmente posicionados para longe da superfície do molde a ser medida por mais de 5 mm. Quando o dispositivo de medição de deformação é posicionado na posição que não está distante da superfície por mais de 5 mm, a resistência da superfície perto do dispositivo de medição de deformação pode ser reduzida e a quebra pode ocorrer na superfície.
As figuras 7 e 8 são vistas transversais de um dispositivo de conformação a prensa de acordo com uma terceira modalidade da invenção. Na figura 7, uma matriz de retenção de molde 3 é adicionada ao dispositivo de formação de pressão da figura 1, onde a formação de gravação de ação única pode ser realizada.
Por outro lado, na figura 8, uma matriz de retenção de molde 3 é adicionada ao dispositivo de conformação a prensa da figura 2, onde a formação de gravação de ação dupla pode ser realizada. Em ambos os casos, de forma similar aos casos nas figuras 4 e 5, o mesmo efeito pode ser obtido pelo posicionamento do dispositivo de medição de deformação 5 na região de instalação como descrito acima.
As figuras 9a e 9b ilustram um exemplo concreto do dispositivo de medição de deformação 5. Em um exemplo, um orifício e uma rosca interna são formados na matriz 2 como ilustrado na figura 9a, e então, um sensor de deformação 8 é inserido no orifício e um bujão utilizado para gerar uma força axial para encaixar por pressão o sensor, como ilustrado na figura 9b. Nesse ponto, quando um sensor de elemento piezelétrico é utilizado como sensor de deformação 8, a medição com resposta de alta frequência pode ser realizada.
A figura 30 é uma vista explicando uma região de instalação preferida para o dispositivo de medição de deformação. Como descrito acima, o dispositivo de medição de deformação é posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material. Adicionalmente, como ilustrado na figura 30, quando o sensor de deformação 8 é encaixado por pressão no ombro 22 da matriz 2, é preferível que uma distância D na direção da pressão entre um ponto de medição (ou uma extremidade dianteira) 81 do sensor 8 e a superfície de matriz 21 seja igual a ou inferior ao raio de um orifício 25 formado na matriz 2, em vista da resistência da matriz. Por exemplo, quando o raio do ombro de matriz for igual a 2 mm. e o raio do orifício for igual a 4 mm. é preferível que a distância D seja igual a ou superior a 4 mm., mais preferivelmente, igual a ou superior a 5 mm.
Adicionalmente, como ilustrado na figura 30, quando o sensor de deformação 8 se estende na direção perpendicular à direção de pressão, uma força de fricção entre a peça de trabalho e a matriz pode ser detectada sem ser afetada pela força de prensagem.
A seguir, a região de instalação preferida para o dispositivo de medição de deformação será explicada. Foi observado que a distribuição da deformação elástica da matriz 2 gerada pela conformação a prensa se torna maior à medida que a parte R do ombro de matriz é aumentada. Por exemplo, quando uma peça de trabalho possuindo a resistência de 600 MPa é formada por pressão com uma força de retenção de molde de 3 MPa, a região de deformação elástica está dentro de uma região que não está distante do centro da curvatura 7 por uma distância 4 vezes o raio da parte R. Nesse ponto, existe uma relação linear entre o tamanho da região de deformação elástica e a resistência da peça de trabalho. Por exemplo, como indicado por uma linha sólida em um gráfico como ilustrado na figura 31, quando a peça de trabalho possui a resistência de 1500 MPa que é considerada o limite superior em uma conformação a prensa geral, a região de deformação elástica está dentro de uma região que não está distante do centro de curvatura 7 por uma distância dez vezes o raio da parte R. Em outras palavras, o tamanho da região de deformação elástica pode ser calculada pela multiplicação de um coeficiente adequado por um produto da resistência da peça de trabalho e o raio do ombro de matriz.
A região de deformação elástica varia dependendo da força de retenção de molde, como indicado pelas linhas tracejadas no gráfico da figura 31, cada um representando um caso no qual a força de retenção de molde é igual a 2 MPa ou 5 MPa. Como ilustrado, a influência da força de retenção de molde é relativamente grande quando a resistência da peça de trabalho é pequena, e diminui à medida que a resistência aumenta. Por exemplo, quando a força de retenção de molde e a resistência da peça de trabalho são iguais a 5 MPa e 600 MPa, respectivamente, a região de deformação elástica está dentro de uma região que não está distante do centro da curvatura por uma distância 7 vezes o raio da parte R. Por outro lado, quando a resistência da peça de trabalho é igual a 1500 MPa, a região de deformação elástica não varia substancialmente. De acordo, uma região de instalação adequada 6 para a medição de deformação está dentro de uma região que não está distante do centro de curvatura por uma distância dez vezes o raio da parte R, e que pode variar dependendo da resistência da peça de trabalho e/ou a força de retenção de molde.
Adicionalmente, como ilustrado na figura 30, a deformação elástica da matriz 2 pode ser medida de forma mais sensível quando o dispositivo de medição de deformação é posicionado dentro de uma região perto do centro de curvatura com relação às superfícies 231 e 241 (indicado por linhas na figura 30), cada uma formando uma interseção com cada uma das extremidades de raio 23 e 24 da superfície curva, por 45 graus com relação a uma linha normal em cada parte de extremidade. Portanto, a região com tracejado na figura 30 é a região mais preferida para o ponto de medição do sensor de deformação.
Apesar de a figura 30 explicar o caso do ombro de matriz possuindo o formato convexo, o conceito similar pode ser aplicado ao caso da função ou da matriz possuindo o formato côncavo, como ilustrado na figura 32. No entanto, no caso da matriz ou função possuindo o formato côncavo, um centro de curvatura 7' é posicionado fora da matriz ou da função a ser medida. Nesse caso, quando uma peça de trabalho possuindo a resistência de 600 MPa é formada por pressão com uma força de retenção de molde de 3 MPa, uma região de instalação preferida 6' para o dispositivo de medição de deformação está dentro de uma região indicada por um formato geralmente semiesférico que não está distante do centro de curvatura 7' por uma distância quatro vezes o raio da parte R. No exemplo da figura 32, a região com tracejado é a região mais preferida para o ponto de medição do sensor de deformação.
Como ilustrado na figura 33, quando a curvatura da parte convexa ou côncava é consideravelmente grande (por exemplo, R>100 mm), pode ser difícil se medir a deformação elástica da matriz ou função entre as extremidades de raio 23 e 24 pela utilização de um sensor de deformação. Em tal caso, uma pluralidade de (dois no desenho) sensores 8 pode ser efetivamente utilizada. O número de sensores pode ser determinado de forma adequada. Como ilustrado na figura 33, uma região de detecção preferível de cada sensor é geralmente definida por linhas que se estendem a partir da extremidade dianteira do sensor e inclinadas por +/- 45 graus. O número de sensores pode ser determinado com base na região de detecção de cada sensor.
A seguir, um método de conformação a prensa, capaz de julgar um defeito de um produto formado, será explicado com referência à figura
10. A figura 10 é um gráfico ilustrando um resultado de medição de uma quantidade de deformação pela utilização de sensor de tensão 8. No gráfico, um eixo geométrico horizontal indica um curso de conformação S. Sstart significa a posição do elemento deslizante de pressão quando a formação da peça de trabalho 4 começa, e Send significa a posição do elemento deslizante de pressão quando o elemento deslizante alcança um ponto morto inferior da conformação a prensa e a formação da peça de trabalho 4 é encerrada. Por outro lado, um eixo geométrico vertical do gráfico indica uma quantidade de deformação. Nesse ponto, a deformação de compressão é indicada por um valor de mais (positivo).
Na figura 10, as linhas tracejadas G1 e G2 indicam limites superior e inferior de uma faixa predeterminada ou limite da quantidade de deformação, respectivamente. Um método de determinação dos limites superior e inferior da faixa da quantidade de deformação pode ser explicado. Uma pluralidade de operações de conformação a prensa são realizadas, e então, os dados de quantidade de deformação nos quais um produto formado não apresenta defeitos são adquiridos. Uma quantidade de deformação média de dez ou mais dados incluindo nenhum defeito é utilizada para julgar o defeito de formação.
Adicionalmente, na pluralidade de operações de conformação a prensa, os dados de quantidade de deformação excedendo a quantidade de deformação média acima são adquiridos. Uma quantidade de deformação média de dez ou mais dados excedendo a média é utilizada como um limite superior de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada.
De forma similar, na pluralidade de operações de conformação a prensa, os dados de quantidade de deformação que se encontram abaixo da quantidade de deformação média acima são adquiridos. Uma quantidade de deformação média de dez ou mais dados que se encontram abaixo da média é utilizada como um limite inferior da faixa de quantidade de deformação predeterminada.
A figura 10 indica, como um exemplo, três resultados de medição das quantidades de deformação (i), (ii) e (iii). O resultado da medição (i) é julgado como não apresentando problemas na conformação a prensa, visto que esse resultado está dentro da faixa de quantidade de deformação predeterminada. Por outro lado, o resultado da medição (ii) é julgado como incluindo o defeito de formação, visto que uma parte do mesmo excede o limite superior da faixa predeterminada. De forma similar, o resultado da medição (iii) é julgado como incluindo o defeito de formação, visto que uma parte do mesmo se encontra abaixo do limite inferior da faixa predeterminada. De tal forma, o defeito de formação do produto formado é julgado.
Em particular, como no resultado da medição (iii), quando uma parte do resultado de medição se encontra abaixo do limite inferior da faixa predeterminada enquanto o curso de conformação S é igual a ou superior a 50% de Send (isto é, em uma metade posterior da operação de conformação a prensa), é julgado que uma trinca ou um estricção seja gerado no produto formado.
Em particular, como no resultado da medição (ii), quando uma parte do resultado da medição excede o limite superior da faixa predeterminada enquanto o curso de conformação S é igual a ou inferior a 50% de Send (isto é, em uma metade anterior da operação de conformação a prensa), é julgado que um retorno ou um volume de entrada de fluxo anormal do material ocorre no produto formado.
Em particular, quando uma parte do resultado da medição excede o limite superior da faixa predeterminada enquanto o curso de conformação S é igual a ou superior a 50% de Send (isto é, a metade posterior da operação de conformação a prensa), é julgado que uma ruga é gerada no produto formado.
A seguir, um método de conformação a prensa, capaz de julgar um defeito do molde de prensar, será explicado com referência à figura 11. De forma similar à figura 10, a figura 11 é um gráfico ilustrando um resultado de medição de uma quantidade de deformação. Na figura 11, as linhas tracejadas G3 e G4 indicam os limites superior e inferior de uma faixa predeterminada ou limite da quantidade de deformação, respectivamente.
Um método de determinação dos limites superior e inferior da faixa da quantidade de deformação será explicado. De forma similar ao caso de julgamento do produto formado, uma pluralidade de operações de conformação a prensa são realizadas, e então, os dados de quantidade de deformação nos quais o molde de prensar não apresenta defeitos são adquiridos. Uma quantidade de deformação média de 50% ou mais dos dados não incluindo qualquer defeito é utilizada para julgar os defeitos do molde.
Adicionalmente, na pluralidade de operações de conformação a prensa, os dados de quantidade de deformação excedendo a quantidade de deformação média acima são adquiridos. Uma quantidade de deformação media de 50% ou mais dos dados excedendo a média é utilizada como um limite superior de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada.
De forma similar, na pluralidade de operações de conformação a prensa, os dados de quantidade de deformação que se encontram abaixo da quantidade de deformação média acima são adquiridos. Uma quantidade de deformação media de 50% ou mais de dados que se encontram abaixo da medida é utilizada como um limite inferior da faixa de quantidade de deformação predeterminada.
A figura 11 indica, como um exemplo, três resultados de medição das quantidades de deformação (iv), (v) e (vi). O resultado da medição (iv) é julgado como não possuindo qualquer problema no molde, visto que esse resultado está dentro da faixa de quantidade de deformação predeterminada. Por outro lado, o resultado da medição (v) é julgado como incluindo um defeito de molde, visto que uma parte do mesmo excede o limite superior da faixa predeterminada. De forma similar, o resultado da medição (v) é julgado como incluindo o defeito de molde, visto que uma parte do mesmo está abaixo do limite inferior da faixa predeterminada. De tal forma, o defeito de formação do molde de prensar é julgado.
Em particular, quando uma parte do resultado da medição excede o limite superior da faixa predeterminada enquanto o curso de conformação S é igual a ou menor do que 50% de Send (isto é, em uma metade formada da operação de conformação a prensa), é julgado que uma aderência é gerada no molde de prensar.
Como ilustrado na figura 10, quando o resultado da medição da quantidade de deformação excede o limite superior devido ao defeito de formação (gráfico (ii)), o gráfico tende a exceder o limite superior em um segundo ponto máximo local a partir de Sstart· Por outro lado, como ilustrado na figura 11, quando o resultado da medição da quantidade de deformação excede o limite superior devido ao defeito de molde (gráfico (v)), o gráfico tende a exceder o limite superior em um primeiro ponto máximo local de Sstart· Devido a isso, o defeito de formação e o defeito de molde podem ser distinguidos um do outro.
Exemplo 1
Com base na presente invenção, o dispositivo de conformação a prensa como ilustrado na figura 3 foi fabricado para realizar a conformação a prensa, como um exemplo 1. A característica de uma folha de aço utilizada como uma peça de trabalho é indicada na tabela 1. A espessura e a limite de resistência à tração da folha de aço utilizada foi de 1,8 mm e 590MPa, respectivamente.
Tabela 1
Material Tensão resultante [MPa] limite de resistência à tração [MPa] Alongamento (%)
folha de aço 379 608 35
O formato do elemento formado pelo dispositivo de conformação a prensa é ilustrado na figura 12. A seção transversal do elemento possui um formato de cabana, como indicado por uma seção transversal A-A da figura 12. O elemento possui uma parede vertical com uma parte dobrada de forma que a deformação possa ser aplicada à parede vertical e o defeito de formação na parede possa ser reduzido.
Na conformação a prensa, ambos a função e a matriz foram selecionadas como o molde a ser medido e, como ilustrado na figura 13, dois meios de medição de deformação 5 foram dispostos, isto é, um na função 1 e o outro na matriz 2.
Cada um dos dois dispositivos de medição de tensão foi posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando a função e a matriz foram posicionados em um ponto morto inferior da conformação a prensa. A direção de pressão é indicada por uma seta no desenho.
A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R5 da função 1 é de 5 mm, e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da função foi posicionado longe do centro de curvatura 7 por 60 mm na direção da pressão. Em outras palavras, o dispositivo de medição de deformação 5 foi posicionado fora da região definida pela distância dez vezes R a partir do centro da curvatura 7.
A curvatura do raio da parte curva convexa na superfície R3 da matriz 2 foi de 3 mm., e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da matriz foi posicionado longe do centro de curvatura 7 por + 40 mm na direção de pressão. Em outras palavras, o dispositivo de medição de deformação 5 foi posicionado fora da região definida pela distância igual a dez vezes R a partir do centro da curvatura 7.
A fim de dispor o dispositivo de medição de deformação 5, como ilustrado na figura 9a, um orifício não-vazado foi formado no molde e roscas integrais foram formadas no orifício, como ilustrado na figura 9a. Adicionalmente, um sensor de deformação 8 como ilustrado na figura 9 foi inserido no orifício e então um bujão foi inserido de modo a aplicar uma forca axial para o encaixe por pressão.
Como o sensor de deformação 8, um sensor de elemento piezelétrico foi utilizado. A direção da deformação de compressão ou de exdeformação medida pelo sensor foi a mesma que a direção de pressão.
A quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação 5 disposto como tal foi representada em um gráfico co26 mo ilustrado na figura 14. O defeito do molde e o defeito de formação foram julgados pela utilização de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G5 e um limite inferior G6) para julgar o defeito de molde, e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G7 e um limite inferior G8) para julgar o defeito de formação, respectivamente.
Na conformação a prensa, um curso quando da formação da peça de trabalho 4 foi iniciado a Omm, e um curso quando da formação foi acabado em 105mm. Uma quantidade de deformação média G9 para julgar o defeito de formação foi determinada pela realização de cem operações de conformação a prensa, e pelos dados de quantidade de deformação médios obtidos pelo sensor de deformação 8 de 75 operações de conformação a prensa incluindo nenhum defeito de formação.
Dentre as cem operações acima, os dados de quantidade de deformação incluindo o defeito de formação foram adquiridos e então, no décimo primeiro dado, a quantidade de deformação excedeu a quantidade de deformação média G9. Portanto, uma média de onze dados foi determinada como limite superior G7 da faixa de quantidade de deformação. Adicionalmente, o limite superior foi geralmente igual a um gráfico obtido pela adição de 100με à quantidade de deformação media G9 por toda uma faixa de curso.
Dentre as cem operações acima, os dados de quantidade de deformação incluindo o defeito de formação foram adquiridos e então, no décimo quarto dado, a quantidade de deformação esteve abaixo da quantidade de deformação média G9. Portanto, uma média de quatorze dados foi determinada como o limite inferior G8 da faixa de quantidade de deformação. Adicionalmente, o limite inferior foi geralmente igual a um gráfico obtido pela subtração de 80με a partir da quantidade de deformação média G9 por toda uma faixa de curso.
De forma similar, uma quantidade de deformação média G10 para julgar o defeito de molde foi determinada pela realização de mil operações de conformação a prensa, e pela realização da média dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo sensor de deformação 8 de 895 operações de conformação a prensa incluindo nenhum defeito de molde.
Dentre as mil operações acima, os dados de quantidade de deformação incluindo defeito de molde foram adquiridos e então, no quinquagésimo segundo dado, a quantidade de deformação excedeu a quantidade de deformação média G10. Portanto, uma média de cinquenta e dois dados foi determinada como o limite superior G5 da faixa de quantidade de deformação. Adicionalmente, o limite superior foi geralmente igual a um gráfico obtido pela adição de 250με à quantidade de deformação média G10 por toda uma faixa de curso.
Dentre as mil operações acima, os dados de quantidade de deformação incluindo o defeito de molde foram adquiridos e então, no quinquagésimo terceiro dado, a quantidade de deformação esteve abaixo da quantidade de deformação média G10. Portanto, uma média de cinquenta e três dados foi determinada como sendo o limite inferior G6 da faixa de quantidade de deformação. Adicionalmente, o limite inferior foi geralmente igual a um gráfico obtido pela subtração de 200με da quantidade de deformação média G10 por toda uma faixa de curso.
As tabelas 2 a 5 indicam o resultado de teste da conformação a prensa pela utilização do dispositivo de conformação a prensa fabricado como o exemplo 1.
Tabela 2
Itens de produtos defeituosos Defeito de quantidade de entrada de fluxo 371
retorno 598
deformação de superfície o
ruga
trinca 7— co cs
Número de produtos apresentando defeitos 1214 1257 1207 50 r-
N2 de produtos possuindo nenhum defeito 18257 18214
N2 total de produtos 19471 19471
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na matriz Resultado da Inspeção dos produtos Julgamento pelo dispositivo de medição de produtos I Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o julgamento de defeito) detecção excessiva detecção insuficiente
Itens do julgamento de defeito
Tabela 2 -continuação-
Defeito de quan- tidade de entra- da de fluxo 1,91%
(/> Ο 5 no o*·
r-
Φ o o
u— φ 2 CO
σ
φ φ
S 3 po φ
Ό 2 103 O ro o t θ' O
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σ φ Ό N A— ro ro de Φ E o c Φ TO CD O prodi ssiva Φ E 03 > o ΙΟ. Φ defeito insuficiente ( Φ E φ o k— CL Φ
ο Ιφ ο Τ3 Φ Ε φ ~σ ο > E 03 c o X> 03 c o Ό ’ω defeito (núme ~o £ Φ TO O Ό C 'o Φ Φ O CL Φ O ·<—» 'φ o julgamento de O c Φ o ·*-* D T0 o L. CL Φ TO O i_ Φ E úmero total de detecção exce Φ Φ Φ O X Φ Φ o D T0 O /número total d c Φ Ό M— D Φ _Ç (Λ O -*—> Σ3 TO Õ3 o o l·— Φ E o c:
‘φ ο ο. ω Ó O CL •Φ o 103 O Taxa de de produ Taxa de normal/n Taxa de L_ CL Φ TO O tectados Taxa de TO 2 CL Φ T0 φ o T0 03 O Φ
A tabela 2 indica um resultado da inspeção de produtos para a detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou um retorno e um resultado do julgamento do defeito de produto pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5, posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 6,20% foi obtida, onde a taxa de defeito era de 6,23%. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,26% e 0,02%, respectivamente.
Tabela 3
ω ο Defeito de quan- tidade de entrada de fluxo 25 0,13%
co
ο Ο c
1— o
φ ο O o
φ φ o
ΤΟ
Ο φ
5 Ό φ
σ Ο
ο 1CÜ o
ο. φ Ο CD t Φ 384 bσ>
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C Φ
φ ΤΟ
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Ο > (Λ o CL 'Φ O mento de pri do julgamento feito de de Z5 CO CO o
ο ο. iro o D (0 CD o σ> »tü co f- Φ Ό Cü X CL Q_
V) Q ro E φ CZ> or ° 5 .2 —> T0 Φ Φ 10 Ta: CO o Φ 10
Tabela 3 -contiuação-
De forma similar ao acima, a tabela 3 indica um resultado da inspeção de produto para a detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou uma ruga e um resultado do julgamento do defeito de produto pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de 5 medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito obtida foi de 5,54%, onde a taxa de defeito foi de 5,65%. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,92% e 0,11%, respectiva mente.
Tabela 4
Φ ω ^r
o 00 00
ro Γ'CO bCO
o O CM 04
o 10 m
z Q. ▼—
co_
CO <0
A Tabela 4 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de defor5 mação 5 posicionado na matriz. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 24,3 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 28,9 ppm. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 5,3 ppm e 4,6 ppm, respectiva mente.
Tabela 5
defeituosos Arranhões causa- dos por material estranho quebrado 45 29,5
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Tabela 5 -continuação-
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A Tabela 5 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e os dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deformação 5 posicionados na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 27,6 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 32,8 ppm. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 8,5 ppm e 5,3 ppm, respectivamente.
Devido aos resultados acima, é compreendido que o julgamento de defeito do produto ou molde foi alcançado de acordo com a invenção. Exemplo 2
Com base na presente invenção, o dispositivo de conformação a prensa como ilustrado na figura 4 ou 5 foi fabricado para realizar a conformação a prensa, como um exemplo 2.
A característica de uma folha de aço utilizada como uma peça de trabalho é indicada na tabela 1. O formato do elemento formado pelo dispositivo de conformação a prensa é ilustrado na figura 12.
Na conformação a prensa, ambos a função e a matriz foram selecionados como o molde a ser medido e, como ilustrado na figura 15, dois dispositivos de medição de deformação 5 foram dispostos, isto é, um na função 1 e o outro na matriz 2. Cada um dos dois dispositivos de medição de deformação foi posicionado no lado da direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro da matriz no lado de saída de fluxo de material quando a função e a matriz foram posicionados em um ponto morto inferior da conformação a prensa. A direção de pressão é indicada por uma seta no desenho.
A curvatura do raio da parte curva convexa na superfície R5 da função 1 era de 5 mm, e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da função foi posicionado em uma região que não está distante do centro da curvatura 7 por 50 mm, como ilustrado. A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R3 da matriz 2 foi de 2 mm., e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da matriz foi posicionado em uma região que não está distante do centro da curvatura 7 por 30mm, como ilustrado.
A fim de se dispor o dispositivo de medição de deformação 5, como ilustrado na figura 9a, um orifício não vazado foi formado no molde e as roscas internas foram formadas no orifício, como ilustrado na figura 9a. Adicionalmente, um sensor de deformação 8 como ilustrado na figura 9 foi inserido no orifício e então um bujão foi inserido de modo a aplicar uma força axial para encaixe por pressão.
Como o sensor piezelétrico 8, um sensor de elemento piezelétrico foi utilizado. A direção da deformação de compressão ou de exdeformação medida pelo sensor foi a mesma que a direção de pressão.
A quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação 5 disposto como tal foi representada em um gráfico como ilustrado na figura 16.0 defeito de molde e o defeito de formação foram julgados pela utilização de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G11 e um limite inferior G12) para julgar o defeito de molde, e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G13 e um limite inferior G14) para julgar o defeito de formação, respectivamente.
Uma quantidade de deformação média G15 para julgar o defeito de formação e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, e uma quantidade de tenso média G16 para julgar o defeito de molde e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, como ilustrado na figura 16, foram determinadas pelo mesmo método como no exemplo 1.
As tabelas 6 a 9 indicam o resultado de teste de conformação a prensa pela utilização do dispositivo de conformação a prensa fabricado como exemplo 2.
Tabela 6
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Tabela 6 -continuação-
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A Tabela 6 indica um resultado da inspeção de produto para a detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou um retorno e um resultado de julgamento do defeito de produto pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 6,23% foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 6.23%. Em outras palavras, todos os defeitos de produtos foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,03% e 0,00%, respectiva mente. Portanto, esses resultados 10 foram melhores do que os resultados do exemplo 1.
Tabela 7
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Tabela 7 -continuação-
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N2 de produtos possuindo nenhum defeito
N2 total de produtos
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Taxa de julgamento de defeito (número de produtos no julgamento normal/número total de produtos) Taxa de detecção excessiva (número de produtos excessivamente detectados/número total de produtos) Taxa de defeito insuficiente (número de produtos insuficientemente detectados/número total de produtos)
De forma similar ao acima, a tabela 7 indica um resultado da inspeção de produto para detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou uma ruga e um resultado do julgamento do defeito e produto pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de 5 medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 5,65% foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 5,65%. Em outras palavras, todos os defeitos de produto foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,04% e 0,00%, respectivamente. Portanto, 10 esses resultados foram melhores do que os resultados no exemplo 1.
Tabela 8
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Tabela 8 -continuação-
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A tabela 8 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado de julgamento do defeito de molde pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 28,9 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 28,9 ppm. Em outras palavras, todos os defeitos de molde foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,0 ppm e 0,0 ppm, respectivamente. Portanto, esses resul10 tados foram melhores do que os resultados do exemplo 1.
Tabela 9
Itens de Moldes defeituosos Arranhões causados por material estranho quebrado 45 29,5
Aderência CM 1,3
Trinca de Molde CO 2,0
N- de produtos possuindo defeito 50 50 50 o O 32,8
N2 de produtos que não apresentam defeito 1523734 I 1523734
N2 total de produtos 1523784 1523784
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Resultado da inspeção dos moldes pelo dispositivo de meformação I Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o julgamento de defeito) Detecção excessiva Detecção insuficiente Taxa de detecção [ppm] (N2 de produtos possuindo defeito/ N2 total de produtos)
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Tabela 9 -continuação-
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A tabela 9 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito foi de 32,8 ppm, onde a taxa de defeito foi de 32,8 ppm. Em outras palavras, todos os defeitos de molde foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,0 ppm e 0,0 ppm, respectivamente. Portanto, esses resultados foram melhores do que os resultados do exemplo 1.
Devido aos resultados acima, é compreendido que o julgamento do defeito do produto ou do molde foi alcançado com maior precisão, de acordo com a invenção. Em outras palavras, pelo posicionamento de dispositivos de medição de deformação 5 no molde, dentro da região definida pela distância que é dez vezes R a partir do centro da curvatura 7 da parte curva, a precisão de julgamento do defeito de produto ou defeito de molde pode ser aperfeiçoada em comparação com ao exemplo 1.
Exemplo 3
Com base na presente invenção, o dispositivo de conformação a prensa como ilustrado na figura 7 foi fabricado para realizar a conformação a prensa, como um exemplo 3. A característica de uma folha de aço utilizada como uma peça de trabalho é indicada na tabela 10. A espessura e a limite de resistência à tração da folha de aço utilizada foram de 0,8 mm e 270 MPa, respectivamente.
Tabela 10
Material Deformação de Rendimento [MPa] Limite de resistência à tração [MPa] Alongamento [%]
Folha de aço 129 308 52
O formato do elemento formado pelo dispositivo de conformação a prensa é ilustrado na figura 17. Como indicado por uma seção transversal A-A na figura 17, o elemento possui uma parede de matriz vertical possuindo uma parte característica com R3, e um fundo de função possuindo uma par52 te característica com R5.
Na conformação a prensa, ambos a função e a matriz foram selecionados como o molde a ser medido e, como ilustrado na figura 18, dois dispositivos de medição de deformação 5 foram dispostos, isto é, um na função 1 e outro na matriz 2.
Cada um dos dois dispositivos de medição de deformação foi posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando a função e a matriz foram posicionados em um ponto morto inferior da conformação a prensa. A direção de pressão é indicada por um seta no desenho.
A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R5 da função 1 foi de 5 mm., e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da função foi posicionado longe do centro da curvatura 7 por 60 mm., na direção de pressão. Em outras palavras, o dispositivo de medição de deformação 5 foi posicionado fora da região definida pela distância que é dez vezes R a partir do centro da curvatura 7.
A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R3 da matriz 2 foi de 3 mm, e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da matriz foi posicionado longe do centro da curvatura 7 por + de 40 mm, na direção de pressão. Em outras palavras, o dispositivo de medição de deformação 5 foi posicionado fora da região definida pela distância que é dez vezes R a partir do centro da curvatura 7.
A fim de se dispor o dispositivo de medição de deformação 5, como ilustrado na figura 9a, um orifício não vazado foi formado no molde e as roscas internas foram formadas no orifício, como ilustrado na figura 9a. Adicionalmente, um sensor de deformação 8 como ilustrado na figura 9 foi inserido no orifício e então um bujão foi inserido de forma a aplicar uma força axial para realizar o encaixe por pressão.
Como o sensor de deformação 8, um sensor de elemento piezelétrico foi utilizado. A direção da deformação de compressão ou de exdeformação medida pelo sensor foi igual à direção de pressão.
A quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medi ção de deformação 5 disposto como tal foi representada em um gráfico como ilustrado na figura 19. O defeito de molde e o defeito de formação foram julgados pela utilização de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G17 e um limite inferior G18) 5 para julgar o defeito de molde, e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G19 e um limite inferior G20) para julgar o defeito de formação, respectivamente.
Uma quantidade de deformação média G21 para julgar o defeito de formação e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, e 10 uma quantidade de deformação média G22 para julgar o defeito de molde e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, como ilustrado na figura 19, foram determinadas pelo mesmo método que no exemplo 1.
As tabelas 11 a 14 indicam o resultado de teste da conformação a prensa pela utilização do dispositivo de conformação a prensa fabricado 15 como o exemplo 3.
Tabela 11
lefeituosos Defeito de quantidade de entrada de fluxo 325
retorno 280
Itens de produtos d deformação de superfície o
ruga CXI ▼—
trinca I....................... ..... 574
Número de produtos apresentando defeitos O) 1269 co CO O T”
N2 de produtos possuindo nenhum defeito 21589 21511
N2 total de produtos I 22780 I------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22780
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na matriz Resultado da Inspeção dos produtos Julgamento pelo dispositivo de medição de produtos Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o julgamento de defeito) detecção excessiva detecção insuficiente
Itens do julgamento de defeito
Tabela 11 -continuação-
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A tabela 11 indica um resultado da inspeção de produto para detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou um retorno e um resultado do julgamento do defeito de produto pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 5,18% foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 5,23%. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,39% e 0,04%, respectivamente.' ο Ζ5
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Similar ao acima, a tabela 12 indica um resultado da inspeção de produto para detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou uma ruga e um resultado do julgamento do defeito do produto pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de 5 deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 4,71% foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 4,75%. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,44% e 0,04%, respectivamente.
Tabela 13
Itens de Moldes defeituosos Arranhões causados por material estranho quebrado σι
Aderência
Trinca de Molde i -
N2 de produtos possuindo defeito 34 LO 28 23 CO
N2 de produtos que não apresentam defeito 2110043 2110026 I i
N2 total de produtos 2110077 2110077
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na matriz Resultado da inspeção dos moldes Julgamento pelo dispositivo de medição de deformação Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com ,o julgamento de defeito) Detecção excessiva Detecção insuficiente
Itens do julgamento de defeito
Tabela 13 -continuação-
A tabela 13 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 13,3 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 16,1 ppm. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 10,9 ppm e 2,8 ppm, respectiva mente.
Tabela 14
Itens de Moldes defeituosos Arranhões causados I por material estranho quebrado I 78
Aderência -
Trinca de Molde -
N2 de produtos possuindo defeito I ( 80 95 69 26 -
N2 de produtos que não apresentam defeito i 2109997 2110077
N2 total de produtos I 2110077 2110077
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Resultado da inspeção dos moldes Julgamento pelo dispositivo de medição de deformação Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o julgamento de defeito) Detecção excessiva Detecção insuficiente
Itens do julgamento de defeito
o
CO
IO d φ •o ω c Φ
Tabela 14 -continuação-
cxi irí
A tabela 14 indica um resultado da inspeção de molde para detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 32,7 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 37,9 ppm. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foi de 12,3 ppm e 5,2 ppm, respectivamente.
Devido aos resultados acima, é compreendido que o julgamento de defeito do produto ou do molde foi alcançado de acordo com a invenção. Exemplo 4
Com base na presente invenção, o dispositivo de conformação a prensa como ilustrado na figura 7 foi fabricado para realizar a conformação a prensa, como um exemplo 4. A característica de uma folha de aço utilizada como uma peça de trabalho é indicada na tabela 10. O formato do elemento formado pelo dispositivo de conformação a prensa é ilustrado na figura 17.
Na conformação a prensa, ambos a função e a matriz foram selecionados como o molde a ser medido e, como ilustrado na figura 20, dois dispositivos de medição de deformação 5 foram dispostos, isto é, um na função 1 e o outro na matriz 2. Cada um dos dois dispositivos de medição foi posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio do ombro de matriz no lado de saída de fluxo de material quando a função e a matriz foram posicionados em um ponto morto inferior da conformação a prensa. A direção de pressão é indicada por uma seta no desenho.
A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R5 da função 1 foi de 5 mm, e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da função foi posicionado em uma região que não está distante do centro de curvatura 7 por 50mm, como ilustrado.
A curvatura de raio da parte curva convexa na superfície R3 da matriz 2 foi de 3 mm, e o dispositivo de medição de deformação 5 dentro da matriz foi posicionado em uma região que não está distante do centro de curvatura 7 por 30 mm, como ilustrado.
A fim de dispor o dispositivo de medição de deformação 5, como ilustrado na figura 9a, um orifício não vazado foi formado no molde e roscas internas foram formadas no orifício, como ilustrado na figura 9a. Adicionalmente, um sensor de deformação 8 como ilustrado na figura 9 foi inserido no orifício e então um bujão foi inserido de forma a aplicar uma força axial para realizar o encaixe por pressão.
Como o sensor de deformação 8, um sensor de elemento piezelétrico foi utilizado. A direção da deformação de compressão ou de exdeformação medida pelo sensor foi igual à direção da pressão.
A quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação 5 disposta como tal é representada em um gráfico como ilustrado na figura 21. O defeito de molde e o defeito de formação foram julgados pela utilização de uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G23 e um limite inferior G24) para julgar o defeito de molde, e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada (intercalada por um limite superior G25 e um limite inferior G26) para julgar o defeito de formação, respectivamente.
Uma quantidade de deformação média G27 para julgar o defeito de formação e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, e uma quantidade de deformação média G28 para julgar o defeito de molde e uma faixa de quantidade de deformação predeterminada, como ilustrado na figura 21, foram determinadas pelo mesmo método como no exemplo 1.
As tabelas 15 a 18 indicam o resultado de teste da formação de pressão pela utilização do dispositivo de conformação a prensa fabricado como o exemplo 4.
Tabela 15
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Tabela 15 -continuação-
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A tabela 15 indica um resultado de inspeção de produto para detectar um defeito de produto tal como uma trinca ou um retorno e um resultado do julgamento do defeito de produto pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 5,23% foi obtido, onde a taxa de defeito foi de 5,23%. Em outras palavras, todos os defeitos de produto foram julgados, A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,04% e 0,00%, respectivamente. Portanto, esses resultados 10 são melhores do que os resultados no exemplo 3.
Tabela 16
Itens de produtos defeituosos Defeito de quantidade de entrada de fluxo σ>
retorno O
deformação de superfície 412
ruga 287
trinca 365
Número de produtos apresentando defeitos 1083 1096 CO CO o CO o
N2 de produtos possuindo nenhum defeito | 21697 21684
N2 total de produtos 22780 22780
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Resultado da Inspeção dos produtos Julgamento pelo dispositivo de medição de produtos Julgamento normal (resulta- I do da inspeção coincide com o julgamento de defeito) detecção excessiva detecção insuficiente
Itens do julgamento de defeito
Tabela 16 -continuação-
Itens de produtos defeituosos Defeito de quantidade de entrada de fluxo 0,08%
retorno O o o
deformação de superfície 1,81%
ruga 1,26%
trinca 1,60%
Número de produtos apresentando defeitos 4,75% 4,75% I 0,06% 0,00%
Ne de produtos possuindo nenhum defeito
N9 total de produtos
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Taxa de defeito (número de produtos possuindo defeito/número total de produtos) Taxa de julgamento de defeito (número de produtos no julgamento normal/número total de produtos) Taxa de detecção excessiva (número de produtos excessivamente detecta- dos/número total de produtos) Taxa de defeito insuficiente (número de produtos insuficientemente detectados/número total de produtos)
De forma similar ao acima, a tabela 16 indica um resultado da inspeção de produto para detecção de um defeito de produto tal como uma trinca ou uma ruga e um resultado do julgamento do defeito de produto pela utilização dos dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo 5 de medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 4,75% foi obtida, onde a taxa d defeito foi de 4,75%. Em outras palavras, todos os defeitos do produto foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 006% e 0,00%, respectivamente. Portanto, 10 esses resultados foram melhores do que os resultados no exemplo 3.
Tabela 17
feituosos Arranhões causados por material estranho quebrado 05
Itens de Moldes dei Aderência
Trinca de Molde -
N2 de produtos possuindo defeito 34 35 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------, 34 - o
N2 de produtos que não apresentam defeito 2110043 2110042
N2 total de produtos 2110077 2110077
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na matriz Resultado da inspeção dos moldes pelo dispositivo de medição ;ão ! I Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o (julgamento de defeito) Detecção excessiva Detecção insuficiente
Julgamento de deformaç Itens do julgamento de defeito
Tabela 17 -continuação-
feituosos Arranhões causados por material estranho quebrado 9.0
Itens de Moldes dei Aderência 6.6
Trinca de Molde 0.5
N2 de produtos possuindo defeito 16.1 <o 0,5 o o
N2 de produtos que não apresentam defeito
N2 total de produtos
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na matriz Taxa de detecção [ppm] (N2 de produtos possuindo defeito/ N2 total de produtos) Taxa de julgamento de defeito [ppm] - (N2 de produtos no julgamento normal/ N2 total de produtos) Taxa de detecção excessiva [ppm] - (N2 de produtos excessivamente detectados/ N2 total de produtos) Taxa de detecção insuficiente [ppm] - (N2 de produtos insuficientemente detectados/ N2 total de produtos)
A tabela 17 indica um resultado da inspeção de molde para a detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde pela utilização de dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deforma5 ção 5 posicionado na matriz 2. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 16,1 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 16,1 ppm. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,5 ppm e 0,0 ppm, respectivamente. Portanto, esses resultados foram melhores do que os resultados no exemplo 3.
Tabela 18
Itens de Moldes defeituosos Arranhões causados por material estranho quebrado co
Aderência -
Trinca de Molde
N2 de produtos possuindo defeito 80 80 80 o o
N2 de produtos que não apresentam defeito 2109997 2109997
N2 total de produtos 2110077 2110077
Dispositivo de medição de deformação é posicionado na função Resultado da inspeção dos moldes Julgamento pelo dispositivo de medição de deformação Julgamento normal (resultado da inspeção coincide com o julgamento de defeito) Detecção excessiva Detecção insuficiente
Itens do julgamento de de- feito
cd
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Tabela 18 -continuaçãoI CD E L— £ Φ Ό
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Cl
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A Tabela 18 indica um resultado de inspeção de molde para detecção de um defeito de molde tal como uma trinca ou uma aderência e um resultado do julgamento do defeito de molde utilizando os dados de quantidade de deformação obtidos pelo dispositivo de medição de deformação 5 posicionado na função 1. Devido ao dispositivo de medição de deformação 5, a taxa de julgamento de defeito de 32,8 ppm foi obtida, onde a taxa de defeito foi de 32,8 ppm. Em outras palavras, todos os defeitos de molde foram julgados. A taxa de detecção excessiva e a taxa de detecção insuficiente foram de 0,00 ppm e 0,00 ppm, respectivamente. Portanto, esses resultados formam melhores do que os resultados no exemplo 3.
Devido aos resultados acima, pode-se compreender que o julgamento do defeito do produto ou do molde foi alcançado de forma mais precisa, de acordo com a invenção. Em outras palavras, pelo posicionamento do dispositivo de medição de deformação 5 no molde, dentro da região definida pela distância que é dez vezes R a partir do centro de curvatura 7 da parte curva, a precisão de julgamento do defeito de produto ou do defeito de molde pode ser aperfeiçoada em comparação ao exemplo 3.
Enquanto a invenção foi descrita com referência às modalidades específicas escolhidas para fins de ilustração, deve ser aparente que inúmeras modificações podem ser realizadas à mesma pelos versados na técnica, sem se distanciar do conceito básico e do escopo da invenção.

Claims (7)

REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo de conformação a prensa, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma função (1);
pelo menos uma matriz (2), como um molde a ser medido, capaz de mover com relação à função, o molde sendo capaz de formar um produto possuindo pelo menos uma superfície curva; e um dispositivo de medição de deformação (8), disposto no molde, para medir uma quantidade de deformação do molde gerada pela conformação a prensa, em que o dispositivo de medição de deformação (8) é posicionado no lado de direção de pressão com relação à extremidade de raio (24) de um ombro de matriz (22) no lado de saída de fluxo de material quando o molde é posicionado em um ponto morto inferior da conformação a prensa;
em que o dispositivo de medição de deformação (8) é posicionado em uma região perto do centro da curvatura com relação às superfícies (231, 241), cada um formando uma interseção com cada parte de extremidade (23, 24) da superfície curva do molde e inclinado, para longe da superfície curva, por 45 graus com relação a uma linha normal em cada parte de extremidade (23, 24).
2. Dispositivo de conformação a prensa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de deformação (8) é posicionado dentro de uma região definida por uma superfície que está distante do centro de curvatura de uma superfície curva do molde pela distância que é dez vezes R, onde R é um raio de curvatura da superfície curva.
3. Dispositivo de conformação a prensa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de deformação (8) é posicionado distante de uma superfície do molde por uma distância igual a ou superior a 5 milímetros.
4. Dispositivo de conformação a prensa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende
Petição 870190033677, de 08/04/2019, pág. 4/169 adicionalmente uma matriz de retenção de molde (3) para aplicação de uma força de retenção de molde a uma peça de trabalho a ser processada.
5. Dispositivo de conformação a prensa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de deformação (8) é um sensor de elemento piezelétrico.
6. Método de conformação a prensa utilizando o dispositivo de conformação a prensa como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende:
o julgamento de se um produto (4) formado pelo dispositivo apresenta defeitos quando uma quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação (8) está acima ou abaixo de uma faixa predeterminada.
7. Método de conformação a prensa utilizando o dispositivo de conformação a prensa como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende:
o julgamento de se o molde (2) a ser medido é defeituoso quando uma quantidade de deformação medida pelo dispositivo de medição de deformação (8) está acima ou abaixo de uma faixa predeterminada.
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