Инженерные программы: Трансфер технологий

Форум «РазвИТие. Российские технологии для инженеров»

Инженерные программы:
Собственные разработки

Инженерные программы:
Трансфер технологий

Измерительные приборы и
оборудование

ГлавнаяИнженерные программы: Трансфер технологийDEFORM

Ring Rolling 3D: Сравнение результатов с натурными экспериментами

Компания SFTC постоянно ведет интенсивную работу по совершенствованию и отладке как программы DEFORM в целом, так и её отдельных модулей, добиваясь лучшего совпадения получаемых результатов с натурными экспериментами.

В частности, компания SFTC добилась значительных успехов в моделировании процессов индукционного нагрева, различных операций обработки резанием, раскатки колец.
Раскатка колец – сложный, с точки зрения конечно-элементного моделирования, процесс. Для моделирования таких процессов разработан специализированный модуль Ring Rolling 3D, который может работать как отдельный модуль, так и как приложение к DEFORM–3D.

Результаты решения нескольких задач из этой области в сравнении с экспериментальными данными представлены ниже.

1. Моделирование раскатки заготовки для шестерни

Задача решалась сотрудниками компании SFTC.
Температура процесса 1000 °С. Приводной валок вращается с частотой 120 об/мин. Нажимной валок двигается с заданной переменной по времени линейной скоростью.

Раскатка заготовки для шестерни
Пятно контакта заготовки с приводным валком и с нажимным валком
Рис.1 Пятно контакта заготовки с приводным валком (зеленым) и с нажимным валком (синим)

Раскатка заготовки для шестерни. Начало
Раскатка заготовки для шестерни. Продолжение
Рис.2 Раскатка заготовки для шестерни. Сопоставление результатов моделирования и эксперимента

На рис.2 представлена модель в самый начальный момент процесса раскатки (слева вверху), в промежуточной стадии процесса (справа вверху). Незаполнение формы (красный эллипс) и излишнее количество металла, вытекшее в заусенец (зеленый эллипс) получены как при моделировании (слева внизу) так и при реальном эксперименте (справа внизу).

Раскатка заготовки для шестерни. Сопоставление результатов моделирования и эксперимента
Рис.3 Раскатка заготовки для шестерни. Сопоставление результатов моделирования и эксперимента

Обратите внимание на острый выступ на внутреннем диаметре кольца. При данных технологических параметрах возникновение этого дефекта было спрогнозировано в ходе моделирования и подтверждено натурным экспериментом.

Результаты ещё двух задач были представлены специалистами компании Jernberg Industries.

2. Моделирование раскатки заготовки для шестерни

Материал заготовки сталь 8620 (американский аналог российской стали 0ХГНМ). Процесс протекает при температуре 980 °С. Приводной валок вращается с частотой 60 об/мин. Нажимной валок перемещается с постоянной линейной скорость 10 мм/сек. Заготовка в ходе процесса совершает 27 оборотов вокруг собственной оси.

Раскатка заготовки для шестерни. Распределение интенсивности пластической деформаций
Рис.4 Раскатка заготовки для шестерни. Распределение интенсивности пластической деформаций

Конечная деталь представляет собой кольцо с фланцами на обоих торцах. Для сохранения плоскостности торцов кольца используются вспомогательные направляющие валки. Для адекватного описания геометрии заготовки использовалось порядка 40 000 гексаэдральных восьмиузловых конечных элементов. Для ускорения расчета использовались технологии параллельных вычислений. Цветовая шкала – распределение интенсивности пластической деформации в конце процесса.

3. Моделирование процесса холодной раскатки

Моделирование холодной раскатки
Рис.5 Холодная раскатка. Модель в DEFORM

Холодная раскатка. Распределение интенсивности пластической деформации
Рис.6 Холодная раскатка. Распределение интенсивности пластической деформаций

По данным компании Jernberg Industries, обе задачи показали очень хорошую сходимость с результатами реального процесса.


© 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