3. Компьютерное моделирование операции вытяжки в радиусной матрице в программном комплексе Deform 3d.

a) б)

Рисунок 2 - 3D модели инструмента и заготовки:

а) в начальный момент времени, б) к концу вытяжки

Условия и допущения принятые при моделировании в DEFORM 3D.

1. Инструмент принимается абсолютно- жестким телом. Геометрические формы инструмента – 3D модели предварительно созданы в КОМПАС 3D;

2. Температура окружающей среды принимается постоянной Т=20⁰С,температуру пуансона ввели 20 °C, матрицы – 20 °C;

3. Температуру заготовки принимаем 20º С;

4. Заготовка - пластичное тело. Диаграммы деформирования металла (аналог стали 35 производимой в США AISI 1035), были взяты из библиотеки DEFORM 3D (см. рисунок 3);

5. коэффициент трения (shear) приняли равным 0,12 по Зибелю (cold forging (steel dies);

6. Тип задачи – деформирование.

3.1. Описание механической схемы деформации с использованием результатов моделирования.

3.1. 1. Рассмотрим вытянутую заготовку. Толщина s=2 мм. Для этого рассечем ее вертикальной плоскостью и возьмем отрезок, на котором отметим 3 точки и проанализируем их.

Рисунок 4. Интенсивность деформации ()

Рисунок 5. Интенсивность деформации ()

Рисунок 6. Интенсивность деформации ()

Рисунок 6. Интенсивность деформации ()

= 0,368 мм/мм = 0,237 = 0,197 = 0,0835 = -0,0837 = -0,0306

= -0,452 = -0,146 = -0,145

Рисунок 7. Интенсивность напряжений ()

Рисунок 8. Интенсивность напряжений ()

Рисунок 9. Интенсивность напряжений ()

Рисунок 11.Напряженно-деформированное состояние для точки1.

Рисунок 12.Напряженно-деформированное состояние для точки2.

Рисунок 13.Напряженно-деформированное состояние для точки3.

3.1.2. Рассмотрим заготовку с толщиной s=3мм

Интенсивность деформаций:

= 0,363 мм/мм = 0,187 = 0,0645 = 0,072 = -0,0618 = -0,00177

= -0,435 = -0,132 = -0,0646

Интенсивность напряжений:

Рисунок 16.Напряженно-деформированное состояние для точки1.

Рисунок 17.Напряженно-деформированное состояние для точки2.

Рисунок 18.Напряженно-деформированное состояние для точки3.

3.1.3. Рассмотрим операцию вытяжки с радиусом скругления кромки матрицы rм=7.8мм

Интенсивность деформаций:

= 0,381 мм/мм = 0,3 = 0,0825 = 0,129 = -0,0664 = -0,0127

= -0,502 = -0,216 = -0,0721

Интенсивность напряжений:

Рисунок 19.Напряженно-деформированное состояние для точки1.

Рисунок 20.Напряженно-деформированное состояние для точки2.

Рисунок 21.Напряженно-деформированное состояние для точки3.

3.1.4. Рассмотрим операцию вытяжки с радиусом скругления кромки матрицы rм=11,7мм

Интенсивность деформаций:

= 0,363 мм/мм = 0,187 = 0,0645 = 0,072 = -0,0618 = -0,00177

= -0,435 = -0,132 = -0,0646

Интенсивность напряжений:

Рисунок 22.Напряженно-деформированное состояние для точки1.

Рисунок 23.Напряженно-деформированное состояние для точки2.

Рисунок 24.Напряженно-деформированное состояние для точки3.