Dicas de design, técnicas para estampar BIW

Com base na arquitetura do projeto, você pode mitigar alguns possíveis problemas de ajuste durante a montagem adicionando algumas margens ao projeto, chamadas lacunas de projeto. A estratégia tem mais a ver com a produção de lições aprendidas do que com matemática.

Como você projeta uma peça de chapa metálica para oferecer um bom desempenho das estruturas do corpo?

Se você está procurando uma resposta única e mágica, desculpe; isso não existe. Mas algumas práticas recomendadas de design geralmente ajudam a alcançar o desempenho esperado das estruturas corporais e a prevenir possíveis problemas.

Não importa a arquitetura do veículo, os projetistas e engenheiros da estrutura da carroceria sempre encontram dois “bandidos”: estresse e tensão. Quer você seja um designer automotivo experiente ou novato, provavelmente está procurando maneiras de lidar com o estresse e a tensão.

Alguns problemas de atributos podem ser gerenciados usando diferentes classes e espessuras de materiais. A forma também desempenha um papel importante no alcance de uma meta de desempenho e também deve fazer parte da solução – ainda mais quando você está trabalhando para oferecer durabilidade e desempenho de segurança.

A seguir estão as principais práticas recomendadas de projeto para ajudá-lo a mitigar possíveis problemas de desempenho, evitando geradores de tensão e concentradores em torno de seu projeto:

Tenha em mente que você sempre pode ter algumas lacunas de correlação ao passar da fase virtual para a real. Em outras palavras, mesmo que um problema não seja encontrado durante a análise virtual, isso não significa que ele não aparecerá durante as validações físicas. É por isso que você precisa trabalhar de todas as maneiras para mitigar possíveis problemas em seu projeto.

É sempre melhor evitar pontos de concentração de tensão em todas as peças e juntas do seu projeto – desde o primeiro esboço. Isso ajudará a economizar tempo e dinheiro.

Outro termo que precisa de atenção, por ser o projeto inicial de peças de chapa metálica e a definição do processo de estampagem, é direção do punção.

Todas as peças body-in-white (BIW) possuem vários furos, cada um com uma função específica. As principais funções são localização, recorte, acesso à arma, liberação de juntas, anti-rotação e alívio de peso.

Após as etapas de perfuração, a peça apresenta algumas rebarbas ao redor dos furos opostos ao local onde o punção rompe o material. Este é um resultado normal e esperado, inerente ao processo.

O design de flautas é uma estratégia de design simples. Ao manter alguns flanges fora de algumas superfícies para criar espaços entre as superfícies correspondentes, você reforça a rigidez da peça.

Você sempre terá algumas rebarbas, mas se elas não forem controladas, elas afetarão direta e negativamente a operação de recorte durante as etapas de montagem. A severidade da qualidade do furo afeta o recorte na interface com o acabamento interno, a ornamentação externa e os sistemas de fiação.

A melhor maneira de mitigar rebarbas é definir a direção do punção em seu projeto, posicionando a instalação de puncionamento e recorte na mesma direção. Mas às vezes não é possível fazer isso devido a restrições do processo e as tolerâncias do furo precisam lidar com direções inversas. Há critérios de aceitação para rebarbas, incluindo bordas cortadas, e isso também faz parte da inspeção de qualidade e dos resultados do BIW.

Uma lacuna de design é uma estratégia útil para apoiar as fases de fabricação do BIW.

Considerando todas as variações geométricas e de processo, um dos principais desafios durante as etapas de montagem do BIW é o casamento das peças. Algumas restrições já são esperadas, com base na geometria da peça e no empilhamento de tolerâncias de montagem previamente identificadas no dimensionamento e tolerâncias geométricas (GD&T) e na análise virtual. Ainda assim, gerenciar as variações do processo em um ambiente físico é complexo. Isso significa que mesmo quando você faz sua lição de casa muito bem, poderá enfrentar alguns problemas inesperados.

A última coisa que você deseja durante uma implementação de fabricação é ter um problema de montagem do BIW sem opção de ajustar os acessórios de soldagem ou a localização das peças.

É verdade que às vezes você não terá opção ou outras peças para montar e precisará continuar até encontrar a causa raiz. Esta é a vida real no chão de fábrica!