Компьютерное проектирование штампов

Приведенная выше методика расчета штампов и технологического процесса требует от технологов и конструкторов определенной квалификации, содержит повторяющиеся действия и, в конечном счете, занимает значительное время для подготовки производства. Современное развитие компьютерных технологий, создание компьютерных программ проектирования и моделирования процессов обработки металлов давлением позволяет значительно сократить время выполнения проектных работ и работ, связанных с испытаниями и доводкой новых спроектированных штампов.

Компьютерное моделирование может быть применено для разработки новой технологии штамповки, для исследования особенностей течения деформируемого материала в штампе, а также для оптимизации существующего либо разрабатываемого технологического процесса штамповки. Это позволяет обеспечить выбор оптимальных условий штамповки выбранных деталей в изотермических условиях. Параметрами оптимизации могут быть геометрические размеры формообразующей полости штампа, коэффициент трения и температурно-скоростные условия деформирования.

Существующие на рынке коммерческие и некоммерческие программные комплексы для моделирования процессов кузнечно-штамповочного производства разделяются на две группы: 1) системы, предназначенные для моделирования и исследования технологий листовой штамповки; 2) системы, предназначенные для моделирования и исследования технологий объемной штамповки. Как правило, компьютерные системы основываются на методе конечных элементов (МКЭ).

Метод конечных элементов положен в основу коммерческих систем QForm (Россия), DEFORM (США), SuperFORGE (США), SIMULIA (США), SIMUFACT (Германия) и другие программы, предназначенных для моделирования объемной штамповки (рис. 2.11).

Вне зависимости от выбранного программного продукта схема работы сводится к следующему. На компьютере, в какой-либо CAD-системе, создается двухмерная либо трехмерная модель проектируемой поковки. Далее создается двухмерная либо трехмерная модель штампа, выбираются условия штамповки и штамповочное оборудование. Подготовленные данные загружаются в выбранную систему для компьютерного моделирования, которая позволяет выполнить расчет течения материала при его пластическом либо упругопластическом деформировании в виртуальном штампе и визуализировать на экране компьютера процесс заполнения гравюры (ручья) штампа.

Компьютерные программы моделирования

Рис. 2.7 7. Компьютерные программы моделирования:

а — QForm; 6 — DEFORM; в — SIMULIA; г — SuperFORGE; d — SIMUFACT

Визуально можно видеть течение материала в штампе, наличие зажимов и других дефектов, связанных, например, с неправильным выбором заготовки, температурного режима, технологической смазки и т. д. Выбрав оптимальную заготовку и получив желаемый результат, электронную модель поковки передают в инструментальный цех для изготовления штампа. Использование станков с числовым программным управлением позволяет изготовить штамп требуемого качества и точности. В процессе испытания штампов, изготовленных по такой технологии, доводка штампов минимальная и ограничивается лишь полировкой радиусов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >