3312

Результаты моделирования показаны на рис. 81.

Рис. 81. Результат моделирования

Выполнение работы

1.С учетом созданных ранее переходов – осадка и окончательный переход смоделировать процесс штамповки исходя из наиболее выгодных значений энергосиловых параметров.

2.В отчете отразить наиболее важные характеристики смоделированного процесса.

71

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Тема: РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ ПРОБИВКИ И ВЫРУБКИ В САПР ТП

DEFORM-3D

Цель работы: используя инструменты САПР ТП Deform-3D выполнить моделирование процесса листовой штамповки.

Технические средства и программное обеспечение

1.IBM-PC или совместимый компьютер;

2.Операционная система Microsoft Windows;

3.Пакет офисных программ Microsoft Office;

4.CAD/CAM/CAE SolidWorks;

5.САПР ТП ОМД «Триумф»;

6.САПР ТП Deform-3D.

Теоретические сведения

Холодная листовая штамповка относится к категории технологических процессов обработки давлением.

Сущность этих процессов заключается в том, что материал в холодном состоянии изменяет свою форму под действием давления, которое больше сил сцепления сил его молекул.

Формообразование заготовки производится с помощью специального технологического оснащения – штампа

(рис. 82).

Основным прогрессивным технологическим фактором для дальнейшего развития процессов холодной листовой штамповки является стремление получить полностью законченную деталь, не требующую дальнейшей обработки, чему

72

способствует развитие и применение компьютерных технологий, таких как CAD, CAM, CAE и компьютерного моделирования на основе метода конечных элементов, является абсолютной необходимостью для повышения конкурентоспособности и рентабельности современного производства.

Рис. 82. Схема штампа листовой штамповки

К ползуну пресса 1 крепится верхняя часть штампа, представляемая собой верхнюю плиту и пуансодержатель 2 с рабочим инструментом – пунсоном 3.

Верхняя плита крепится к ползуну пресса хвостовиком или болтами.

Нижняя часть штампа – это нижняя плита 5 с расположенной на ней матрицей 4 и устанавливаемая на столе пресса 6.

Обрабатываемы материал 7 укладывается на матрицу. При опускание ползуна пресса пуансон воздействует на материал и часть его проталкивает в матрицу.

При этом материал претерпевает деформации и принимает форму и размеры матрицы или же разделяется на части.

73

Исследование процесса вырубки и пробивки выполним с помощью программного комплекса Deform-3D, основываясь на чертежах изготавливаемых изделий, показанных на рис. 83.

Основными технологическими процессами являются вырубка и пробивка. Вырубка и пробивка – отделение металла по замкнутому контуру в штампе.

При вырубке и пробивке характер деформирования заготовки одинаков. Эти операции отличаются только назначением.

Рис. 83. Чертежи изделий листовой штамповки

Вырубкой оформляют наружный контур детали, а пробивкой – внутренний контур (изготовление перфориро-

74

ванного листа). Схема процессов вырубки и пробивки представлена на рис. 84.

Рис. 84. Схема процессов вырубки и пробивки

Практическое и эффективное применение этих технологий требует знаний различных факторов, влияющих на процесс листовой штамповки. Эти факторы включают в себя:

1)пластическое течение и штампуемость листового материала;

2)геометрию, материал и покрытия инструмента;

3)трение и смазки;

6)геометрию, точность, чистоту поверхности и механические свойства формируемых деталей;

7)влияние процесса на окружающую среду.

Для исследования процессов листовой штамповки в CAD-системе необходимо смоделировать контактную систему, состоящую из следующих тел для каждой из рассматриваемых технологических схем нагружения (рис. 85-86).

1 – пуансон; 2 – втулка-ограничитель (введена для запрета перемещений точек вокруг очага деформации

в плоскостях x и y); 3 - заготовка; 4 – матрица

Рис. 85. Контактные системы детали – круг (операция – вырубка)

1 – пуансон; 2 – при- жим-ограничитель (введен для преодоления момента, возникающего при деформации плоской заготовки в плоскости по оси z);

3 - заготовка; 4 – матрица.

Рис. 86. Контактные системы детали – шестигранник (операция – вырубка)

76

Целью исследования является получение энергосиловых параметров исследуемых технологических операций.

При реализации процессов листовой штамповки рекомендуется использовать решать «Разряженных матриц», переключиться на который позволяет пункт меню «Итерации» в «Настройках моделирования» (рис. 87).

Рис. 87. Переключение типа решателя

Результатами исследования технологических процессов методом конечных элементов являются картины напряженнодеформированного состояния заготовки:

1)деформация;

2)напряжения в заготовке в очаге деформации и по всему телу;

3)распределение температурных полей в очаге деформации и по всему телу;

4)график изменения усилия деформации в зависимости от перемещения деформирующего инструмента.

Пример результатов моделирования операций листовой штамповки показан на рис. 88.

77

P = 0 Н

P = 15,8˖104 Н

Рис. 88. Моделирования операций листовой штамповки

78

P = 3,07˖104 Н

P = 0 Н

Рис. 88. Моделирования операций листовой штамповки

(окончание) 79

Выполнение работы

1.Освоить методику подготовки данных для моделирования многопереходных процессов листовой штамповки. Все необходимые для выполнения исследований данные брать из табл. 2.

2.Выполнить расчет и предоставить отчет с необходимыми характеристиками изучаемого процесса.

80