Прессы для горячей объемной штамповки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ь нестационарное течение металла пошаговым методом в условиях неизотермического температурного поля. Результаты моделирования обеспечивают прогнозирование возможных технологических дефектов, проверку правильности выбора технологических переходов на стадии проектирования техпроцесса. Программно обеспечивается высокий уровень автоматизации процедур решения.
К достоинствам рассмотренных систем следует отнести: возможность просмотра полного цикла формоизменения и получением информации о НДС на каждом малом шаге деформации; учет влияния температурного поля заготовки и механических характеристик деформируемого материала; высокий уровень интерактивности и графической иллюстративности при пользовании. К недостаткам - вопросы, связанные iисленной реализацией базовых математических моделей на основе МКЭ. В частности, наличие погрешности в выполнении условия несжимаемости, проявляющееся в реальных численных потерях объема поковки на конечной стадии относительно объема исходной заготовки. Различная точность вычисления скоростей и напряжений, при вариационных формулировках задач, приводит к весьма значительным погрешностям в оценках усилия деформирования.
Моделирование всех процессов объемной деформации металла в этой работе проводились в программе QForm v. 4.2.4. Причиной выбора именно этой программы послужили следующие обстоятельства: во-первых, это то, что компания QuantorForm, производитель программного продукта QForm, тесно сотрудничает с кафедрой Машины и технология обработки металлов давлением МГИУ; во-вторых, широкое распространение программы QForm и ее применение многими мировыми машиностроительными предприятиями не дают усомниться в точности и надежности результатов моделирования, данным программным продуктом и, в-третьих, QForm обладает наименее простым интерфейсом по сравнению с рассмотренными выше программными продуктами для моделирования операций объемной штамповки.
Входная информация для работы QFORM 3D включает сведения о геометрии начальной заготовки и инструмента, параметры окружающей среды, пластические, механические и температурные свойства материала заготовки, начальную температуру заготовки и штампов, а так же параметры используемых смазки и оборудования.
Ввод данных, свойствах материала заготовки и инструмента, параметров смазки и оборудования построен на заполнении базы данных. Остальные же параметры операции вводятся непосредственно во время создания операции, с помощью мастера создания операций.
Вывод информации производится непосредственно во время раiета. То есть, предоставлена возможность непосредственно наблюдать за текущими параметрами раiета на каждом его шаге.
Выходные данные составляют:
графические и табличные сведения об исходных данных;
графические и табличные сведения о зависимостях силы, работы, мощности, энергии деформирования от хода, времени или угла поворота кривошипа;
поля распределения температур, деформации, скоростей деформации, сопротивления деформации, работы пластической деформации, среднего напряжения, показателя Лоде и скоростей вдоль осей в поковке;
поля распределения напряжений, деформаций, перемещений, контактных давлений и показателя износа в инструменте.
Основная цель при применении данных программ для исследования динамики КГШП это получение графиков зависимости технологической силы деформирования от хода ползуна, времени операции или угла поворота кривошипа. По сравнению с экспериментальным получением этих данных моделирование позволяет получить их с наименьшими затратами материальных и временных ресурсов.
.10 Цель и задачи работы
В соответствии с поставленной целью работы, а именно: разработать систему комплексного предохранения КГШП от перегрузок на основе исследования динамики их нагружения и проведенного обзора, ставятся следующие задачи:
. На основании выясненных разброса массы и начальной температуры в условиях современного горячештамповочного производства, расiитать форму и характер графиков технологического нагружения в процессах горячей объемной штамповки для различных видов поковок, а так же оценить величины статистических разбросов конечных сил штамповки при помощи программы конечно-элементного анализа QForm.
. Подобрать методы предохранения от перегрузок по крутящему моменту на главном валу КГШП.
. Разработать упруго-пластическую систему предохранения от перегрузок по силе на ползуне для КГШП.
. Предложить комплексную систему предохранения пресса от перегрузок как по уровню, т.е. по величине максимальных перегрузок по моменту или силе, так и статистическую, т.е. по количеству разовых перегрузок.
2. Исследование нагружения КГШП при штамповке
В связи с отсутствием данных о разбросе максимальных сил штамповки в зависимости от начальных параметров заготовки, а так же из-за дороговизны такого рода натурных экспериментов, встает необходимость производить моделирование данных задач в программных продуктах конечно-элементного анализа.
Моделирование процессов горячей объемной штамповки проводилось в программе конечно-элементного анализа QForm 4.2. Все раiеты проводились для осесимметричных поковок или поковок с отношением ширины к длине не более 2, так как в этой работе мы пытались оценить только влияние линейной жесткость пресса на конечную высоту поковки, перекосы ползуна и угловая жесткость прессов не учитывались.
В качестве ва