The study on an automotive refill opening cap preforming process based on single point incremental forming

Estudio de un proceso de preformado de tapones de apertura de recambios de automoción basado en el conformado incremental de un solo punto

En este trabajo se fabrica la preforma de un tapón de apertura de rellenado de automóvil mediante el conformado incremental de chapa (ISF) con gran rigidez debido al menor porcentaje de reducción de espesor, y se reduce el coste de producción. Cuatro parámetros de procesamiento, incluyendo la altura de preformado (PH), la cantidad de prensa de preformado (PPA), el diámetro de la herramienta de preformado (PTD) y el ángulo de preformado (PA), se optimizan mediante pruebas ortogonales y métodos de superficie de respuesta, y el porcentaje máximo de reducción de espesor (MTRP) se toma como objetivo de la prueba. Resultados: Los parámetros óptimos de procesado incluyen un PH de 15 mm, un PPA de 0,5 mm, un PTD de 8 mm y un PA de 40°.

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo de la industria moderna, las tecnologías de conformado rápido se utilizan y estudian cada vez más, y la tecnología de conformado incremental de chapa (ISF) se ha desarrollado ampliamente. Esta tecnología también se denomina tecnología de fabricación por capas, que aumenta la deformación de la chapa mediante el contacto de pequeñas regiones entre la herramienta de rigidez móvil y la chapa, por lo que esta tecnología puede reducir la cantidad de investigación y el ciclo de desarrollo y aumentar la productividad. La tecnología no necesita fabricar la matriz correspondiente o sólo requiere la producción de la mitad de la matriz.

Emmens et al. [1] revisaron exhaustivamente los avances en conformado incremental de los últimos años. Skjoedt et al. [2] investigaron la deformación de vasos cilíndricos con paredes verticales mediante ISF, fabricando con éxito esta pieza. Cui y Gao [3] investigaron tres estrategias multipaso de ISF para fabricar piezas con orificios rebordeados. Manco et al. [4] investigaron el efecto de la trayectoria de la herramienta en el conformado incremental simple para la conformabilidad de la pieza, obteniendo una trayectoria de herramienta factible de ISF. Malhotra et al. [5] investigaron el efecto de la trayectoria de la herramienta para el fenómeno de flujo de material, utilizando la trayectoria de la herramienta compuesta para eliminar el flujo de material durante el ISF.

El tapón de abertura de llenado para automóviles fabricado mediante el proceso de punzonado tradicional suele presentar una rigidez menor. En este trabajo, el proceso de preformado adoptó el conformado incremental de chapa para fabricar la pieza de rendimiento. Cuatro parámetros, incluyendo la altura de preformado (PH), la cantidad de prensa de preformado (PPA), el diámetro de la herramienta de preformado (PTD) y el ángulo de preformado (PA), se tomaron como factores experimentales en la etapa de preformado, y el porcentaje de reducción de espesor máximo (MTRP) se tomó como objetivo de la prueba.