3312
.pdfЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9
Тема: РЕАЛИЗАЦИЯ МНОГОПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ В DEFORM-3D
Цель работы: освоить методику моделирования многопереходных процессов 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 объединяет три группы технологических операций: разделительные, формоизменяющие и комбинированные.
Кразделительным относятся операции, в результате которых происходит полное или частичное отделение одной части материала от другой по замкнутому контуру (отрезка, вырезка, пробивка, вырубка, обрезка, надрезка, просечка).
Кформоизменяющим относятся операции, в результате которых происходит изменение формы и размеров заготовки (гибка, вытяжка отбортовка обжим, раздача формовка).
Комбинированная штамповка представляет собой со-
вмещение в одном штампе двух или нескольких операций штамповки.
81
Схемы основных операций листовой штамповки
Разделительные опера- |
Формоизменяющие |
ции |
операции |
Надрезка – неполное отделение материала по незамкнутому контуру без удаления остатков (рис. а).
Разрезка – разделение заготовки на части по незамкнутому контуру путем сдвига (рис. 1.2, б).
Обрезка – удаление излишков металла путем сдвига (1.2, д). Вырубка – полное отделение заготовки или изделия от исходно заготовки по замкнутому контуру путем сдвига
(1.2, е).
Пробивка – образование в заготовки отверстия паза путем сдвига с удалением части металла в отход
(1.2, ж).
Зачистка – удаление технологических припусков с помощью штампа с образование стружки для повышения точности размеров и уменьшения шероховатостей поверхности штампованной заготовки (1.2, з).
Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придании ей криволинейной формы (рис. 1.3, а).
Вытяжка – образование полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной листовой заготовки
(рис. 1.3, б).
Закатка – образование закругленных бортов на краях полой заготовки
(рис. 1.3, в)
Правка давлением – устранения искажений формы заготовки (рис. 1.3, г) Отбортовка – образование борта по внутреннему и (или) наружному контору заготовки (рис. 1.3, д).
Обжим в штампе – уменьшение размеров поперечного сечения части полой заготовки путем одновременного воздействия инструмента по всему ее периметру (рис. 1.3, е)
Выдавливание – штамповка заготовки вытеснением металла исходной заготовки в полость и (или) отверстия ручья штампа
(рис. 1.3, ж)
Формовка - изменение формы детали с целью получения профиля или точных размеров за счет линейного растяжения материала или изменение его геометрической формы (рис. 1.3, з).
Чеканка – образование на поверхности заготовки рельефных изображений за счет перераспределения металла (рис. 1.3, и).
82
Совмещение операций штамповки возможно и при использовании многопозиционного пресса или многопозиционных штампов.
Кроме этих основных видов операций штамповки применяются комбинированная, совмещенная или последовательная штамповка. В этом случае в штампе выполняются несколько операций. Комбинированная штамповка осуществляется в многопереходных штампах и позволяют радикально решить вопрос механизации и автоматизации штамповки.
Целью исследования является получение энергосиловых параметров исследуемых технологических операций.
Чертежи изделий для моделирования многопереходных операций листовой штамповки показаны на рис. 89.
а) шайба |
б) квадрат |
|
Рис. 89.Чертежи изделий для анализа многопереходных процессов листовой штамповки
Результатами исследования многопереходных технологических процессов методом конечных элементов являются картины напряженно-деформированного состояния заготовки:
1)деформация;
2)напряжения в заготовке в очаге деформации и по всему телу;
83
3)распределение температурных полей в очаге деформации и по всему телу;
4)график изменения усилия деформации в зависимости от перемещения деформирующего инструмента.
Для моделирования многопереходных процессов листовой штамповки необходимо создать геометрическую модель, состоящую из следующих тел (рис. 90).
Рис. 90. Контактные системы деталей (изделие кольцо – операции пробивки и вырубки):
1 – пуансоны; 2 – прижим-ограничитель (введен для преодоления момента, возникающего при деформации плоской заготовки в плоскости по оси z); 3 – втулки-ограничители (введена для запрета перемещений точек вокруг очага деформации в плоскостях x и y);
4 - заготовка; 5 – матрица.
Пример результатов моделирования операций листовой штамповки показан на рис. 91. Моделирование операций пробивки и вырубки для изделия «кольцо» выполняется в два последовательных перехода. Первый переход – пробивка отверстия ø12,1 мм.
84
P = 0 Н
Рис. 91. Моделирования операций листовой штамповки
85
P = 12,8˖104 Н
P = 3,39˖104 Н
Рис. 91. Моделирование операций листовой штамповки (продолжение)
86
P = 0 Н
Рис. 91. Моделирование операций листовой штамповки (окончание)
Вторым переходом является вырубка кольца по контуру ø65 мм (рис. 92). Для моделирования операции вырубки необходимо сместить заготовку на величину подачи.
87
P = 0 Н
Рис. 92. Моделирование операции вырубка
88
P = 23,2˖104Н
Рис. 92. Моделирование операции вырубка (продолжение)
89
P = 7,7˖10-2 Н
Рис.92. Моделирование операции вырубка (продолжение)
90