Инженерные программы: Трансфер технологий

Инженерные программы:
Собственные разработки

Инженерные программы:
Трансфер технологий

Измерительные приборы и
оборудование

ГлавнаяИнженерные программы: Трансфер технологийDEFORM

Учет жесткости молота в DEFORM

Молоты – очень распространенный в промышленности класс кузнечно-штамповочных машин. Это связано с их экономичностью и универсальностью. Технологические процессы молотовой штамповки представляют собой перераспределение металла в полости штампа путем многократного ударного воздействия на него со стороны подвижных частей молота. Для моделирования подобных процессов, пользователю необходимо правильно определить параметры движения подвижных частей молота.

Скорость движения подвижных частей молота – энергетически-зависимая характеристика. Каждый удар начинается при начальной кинетической энергии, а заканчивается в момент, когда эта энергия полностью израсходована. При этом, не вся кинетическая энергия подвижных частей молота переходит в энергию деформирования поковки. Значительная часть этой энергии переходит в упругую деформацию штампа, бабы, штока и шабота молота.

В DEFORM величина кинетической энергии, перешедшей в полезную работу деформирования, может быть определена пользователем двумя способами: путем определения КПД удара молота, учитывающего затраты энергии удара на упругую деформацию, и путем определения жесткости молота.

Основными исходными данными, определяющими начальную скорость движения подвижных частей молота, являются масса падающих частей и энергия их движения. Эти данные могут быть взяты из паспорта молота, либо рассчитаны пользователем самостоятельно. После этого, необходимо задаться потерями этой энергии.

задание жесткости в настройках движения инструмента
Наиболее простой, но наименее эффективный подход – определение КПД удара, который учитывает все потери энергии, как на трение, так и на упругую деформацию молота. Для каждой технологической операции КПД удара должен быть определен с учетом множества факторов, таких как габаритные размеры молота, размеры поковки, приблизительная сила деформирования. В частности,штамповка одной и той же поковки на более жестком молоте характеризуется меньшими потерями энергии, чем штамповка на менее жестком. Главным недостатком этого подхода является то, что различные технологические процессы характеризуются различными потерями энергии на упругую деформацию молота, даже если они производятся на одном и том же молоте.

Более эффективный подход – определение жесткости молота, которая в свою очередь, определяет величину его упругой деформации. Этот подход предполагает, что молот ведет себя как пружина, т.е. чем больше технологическая нагрузка, тем больше упругая деформация молота и тем меньше кинетической энергии движения подвижных частей молота переходит в полезную работу деформирования. КПД удара, таким образом, характеризует только потери энергии на трение. Преимущества этого подхода – в его универсальности, т.е. потери энергии на упругую деформацию молота будут характеристикой данного молота и не будут зависеть от вида технологической операции.

Рис 1. Жесткость определяется в закладке «Упругие потери» в настройках движения инструмента.

Жесткость конкретного молота может быть определена опытным путем. Для начала необходимо точно определить важные параметры моделирования, в частности свойства материала, параметры трения, начальную температуру заготовки и т.д. Особое внимание необходимо уделить изменению температуры заготовки штампа в процессе деформирования, т.к. это оказывает значительное влияние на напряжение текучести. Ошибки в определении основных параметров процесса повлекут за собой ошибку в определении жесткости молота.

 Влияние жесткости на результат моделирования
Рис 2. Влияние жесткости на результат моделирования. Заполнение полости и величина облоя увеличиваются с увеличением жесткости (слева на право).
При наибольшей жесткости форма поковки соответствует действительности, но количество ударов молота получается заниженным.

Определение жесткости включает в себя расчет нескольких идентичных моделей технологического процесса с различными показателями жесткости. Каждый расчет должен включать в себя весь цикл штамповки от исходной заготовки до конечной поковки. Далее необходимо сравнить количество ударов, затраченных на получение конечной поковки с реальным количеством ударов, затраченных в цехе. Наиболее точное значение жесткости соответствует наиболее близкому к реальности количеству затраченных ударов.

Наибольшее количество численных экспериментов в данном случае будет способствовать наиболее точному определению жесткости молота.

Вид поковки. Расчет в DEFORM Вид поковки. Эксперимент
Рис 3. Опытным путем было определено, что жесткость в 5,6*106 Н*мм наиболее адекватно характеризует молот, на котором штамповалась данная поковка.


© ТЕСИС>, сайты: www.tesis.com.ru (тесис.рф); www.flowvision.ru; www.fv-tech.com; www.simulia.ru
Тел./факс: +7(495) 612-4422, 612-4262, info@tesis.com.ru, написать письмо, подписаться на новости
Политика конфиденциальности

Главный офис: 127083, Россия, Москва, ул. Юннатов, дом 18, 7-й этаж, оф.705, схема проезда
Представительство: 603093, Нижний Новгород, ул.Печерский съезд, д.18, офис 29