3d_labs_RUS-Артех-2. Версия 01 Лабораторные работы

• Название: Версия 01 Лабораторные работы
• Дата: 28.04.2023
• Размер: 6.84 Mb.
• Имя файла: 3d_labs_RUS-Артех-2.pdf
• Тип: Документы; #1096273
• страница: 4 из 7

5.7. Импортирование материала заготовки
Нажмите кнопку для открытия окна Материал. Используйте кнопку для загрузки
AISI-1025(1800-2200F) в задачу. Это материал для заготовки. Материал для штампа не требуется и будет загружен в следующей работе.
5.8. Сохранение задачи и запуск расчета
Теперь , когда настройка задачи завершена, выберете Файл>Сохранить как… и сохраните данные в файл Spike_FurnaceTransfer.KEY. Далее, нажмите кнопку для открытия окна Генерация
базы данных. Нажмите для того, чтобы убедиться в том, что при настройке задачи.
Так как в этом расчете не требуется никаких отношений между объектами, появиться
, игнорируйте его. Мы создадим эти отношения в следующей работе, когда

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
46 заготовка начнет находиться между инструментами. Нажмите кнопку для создания базы данных этой задачи. После создания, используйте для возврата в главное окно.
Запустите расчет, нажав СТАРТ в списке
. Наблюдайте заходом решения просматривая
Файл Сообщений.
5.9. Постпроцессор
Когда расчет закончится, нажмите
. Будет запушен постпроцессор DEFORM-
3D. Нажмите кнопку и выберите Температура (Temperature) как переменную и как
Опцию масштабирования. Так же щелкните правой кнопкой на Цветовой Полосе (Color Bar) в
окне Экран и выберитеТemperature (Температура) как тип Цветовой полосы. Это даст более понятную цветовую схему просмотра распределения температуры.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
47
State Variable menu Temperature ColorBar Type
Переходите по шагам расчета и наблюдайте как меняется цвет Заготовки, когда она охлаждается при переносе от печи к штампу.
Когда закончите, нажмите для возврата в главное окно.
6. Ковка – Задержка на нижнем штампе
6.1. Введение
6.2. Открытие предыдущего расчета
6.3. Разбивка инструмента и Температурные Граничные Условия
6.3.1. Верхний штамп
6.3.2. Нижний штамп
6.4. Импортирование материала штампа
6.5. Позиционирование заготовки
6.6. Отношения между объектами
6.7. Установка параметров расчета
6.8. Сохранение задачи и запуск расчета
6.9. Постпроцессор

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
48
6. Ковка – Задержка на нижнем штампе
6.1. Введение
В работе 5 заготовка была перенесена от печи к штампу. Когда заготовка помещается в штамп она находится на нижнем штампе 2 секунды перед ковкой. Эта задержка будет смоделирована в этой работе. Последний шаг предыдущего расчета (шаг - соответствующий концу переноса от печи) будет загружен в препроцессор и будет настроена операция задержки.
6.2. Открытие предыдущего расчета
Главное окно DEFORM-3D уже должно быть открыто. Выберите файл Spike.DB в списке файлов и нажмите для запуска препроцессора.
Программа спросит – какой шаг базы данных вы хотите загрузить, выберите шаг 50 и нажмите
Шаг 50 будет загружен в препроцессор.
Пользователь может убедиться, что Заготовка имеет температурный градиент предыдущего расчета

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
49
с помощью просмотра с разделе поля Температура, которое имеет значение не 68°F, а примерно 1833

1989. Также температурный градиент может быть просмотрен в препроцессоре, нажатием на кнопку
, а затем на кнопку
На вкладке Температурные, кнопка Plot Variable (Отобразить Переменную)
, следующая за
Температура Узла (NodeTemperature) используется для просмотра распределения температуры в заготовке.
6.3. Разбивка штампа и температурные граничные условия
Так как заготовка будет взаимодействовать со штампом, необходимо продумать температуру штампа. В DEFORM-3D, температура штампу может быть назначена двумя различными способами:
1) Штампу может быть назначена постоянная температура, которая не будет менять в ходе расчета. Когда используется этот способ, разбивка на штампе не требуется и температура задается в разделе штампа
2) Штамп может иметь температурное поле, которое изменяется ходе расчета. Это наиболее точный из двух способов, но на штампе необходимо наличие сетки. Этот способ и будет использоваться в этой работе.
6.3.1. Верхний штамп
Выберите Top Die в Дереве объектов. Штамп моделируется подогретым, так что измените

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
50
Температуру с 68°F на 300°F. Нажмите кнопку для создания сетки используйте настройки по умолчанию, нажмите
. Когда разбивка закончится нажмите кнопку и выберите граничное условие Теплообмен со Средой (Heat Exchange with
Environment). Выберите верхнюю поверхность, внутреннюю и внешнюю криволинейные поверхности, они окрасятся зеленым в Окне экран. Затем используйте кнопку для назначения граничного условия этим граням.
6.3.2. Нижний штамп
Выберите Bottom Die в Дереве объектов. Измените Температуру с 68°F на 300°F и нажмите кнопку
. Как и для Top Die, используются настройки по умолчанию нажмите
Когда разбивка закончится, нажмите кнопку
.Выберите граничное условие Теплообмен
Со Средой (Heat Exchange with Environment), выберите все грани, исключая плоскости симметрии. Используйтекнопку для назначения граничного условия
6.4. Импортирование материала штампа
Нажмите кнопку для открытия окна Материал. Используйте кнопку для загрузки
AISI-H-13, как материала для штампа. В окне Библиотека Материалов (MATERIAL LIBRARY)

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
51
кнопка может быть использована для просмотра дополнительной информации о выбранных данных.
Как показано в поле Описание (Descriptions), температура штампа находится в диапазоне, определенном для H-13. Температурный диапазон отображается в имени материала (1450F - 1850F) это диапазон для напряжения пластического течения, и так как штамп моделируется как жесткий, нас не интересует напряжение пластического течения.
Теперь материал H-13 необходимо назначить штампу. Выберите один из штампов в Дереве
Объектов и убедитесь, что кнопка нажата.
Нажмите вкладку Задано и перетащите мышью материал H-13 в поле Название.
Сделайте также для назначения H-13 другому штампу.
6.5. Позиционирование заготовки
Заготовку необходимо спозиционировать на Bottom Die. Нажмите кнопку и выберите
. Измените Позиционируемый Объект на Billet и Относительно на Bottom Die.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
52
Измените Направление на -Z и затем нажмите
6.6. Отношения между объектами
Необходимо определить отношение между заготовкой и штампом. Нажмите кнопку для открытия окна Взаимодействие объектов. Когда Вас спросят хотите ли Вы чтобы были добавлены отношения по умолчанию - нажмите
. Выберите отношение Bottom Die - Billet и нажмите кнопку
. Так как в этом расчете учитывается только теплообмен, изменения требуются только на вкладке Температурные, а не на вкладке Деформации. Выберите Свободное
Положение (Free resting) из выпадающего списка.
Вернитесь в окно Взаимодействие объектов, используйте кнопку для определения подходящей погрешности и затем нажмите кнопку для создания контакта. Будет создан контакт между Billet и Bottom Die.
6.7. Установка параметров расчета
Нажмите кнопку для открытия окна Настройки задачи. Измените Название операции на
Dwell (Задержка) и Номер операции на 2.
Заготовка покоится на Bottom Die 2 секунды. Используем тоже время шага -0.2 сек - что и в предыдущей работе, всего необходимо 10 шагов. Нажмите и измените Число шагов
расчета на 10 и Через сколько шагов сохранять на 5. Заметьте, что Номер начального шага теперь -51. Этот расчет –продолжение расчета переноса от печи (Шаги -1 to 50), и будет добавлен в конец базы данных Spike.DB, так что оба расчета будут находиться в одном файле. Нажмите кнопку когда закончите.
6.8. Сохранение задачи и запуск расчета
Теперь настройка завершена, выберите Файл>Сохранить как… и сохраните данные в файле
Spike_Dwell.KEY. Далее, нажмите кнопку для открытия окна Генерация базы данных.
Нажмите для проверки правильности настройки. Так как Заготовка и Top Die не взаимодействуют в течении операции Задержка (Dwell), сообщение можно игнорировать. Нажмите для создания базы данных задачи. После создания базы данных используйте кнопку для возврата в главное окно.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
53
Запустите расчет, нажав СТАРТ в списке
. Наблюдайте за ходом расчета с помощью
Файла Сообщений.
6.9. Постпроцессор
Когда расчет закончен, нажмите под
. Нажмите кнопку для открытия окна Список Шагов (STEP LIST), нажмите для просмотра всех шагов.
Для лучшего просмотра охлаждения заготовки на штампе, выберите Billet в Дереве объектов нажмите кнопку Режим одного объекта (Single object mode)
. В окне Экран будет отображена только заготовка. Выберите Температура (Temperature) из выпадающего списка Переменные
Состояния (State Variable) и нажмите правой кнопкой мыши на Цветовой Полосе (Color Bar), выберите Temperature как тип Цветовой Полосы.
Переходите по шагам расчета для просмотра температуры заготовки. На Шаге -51 заготовка сдвигается вниз и помещается на нижний штамп. Заметьте как основание заготовки охлаждается начиная с –51 шага до 60 шага за счет контакта с более холодным штампом. Включите Bottom Die и посмотрите изменение его температуры. Наблюдайте как штамп нагреется за 2 секунды.
Когда закончите, нажмите для возврата в главное окно.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
54
7. Ковка – Удар 1
7.1. Введение
7.2. Открытие предыдущего расчета
7.3. Установка параметров расчета
7.4. Позиционирование Верхнего Штампа
7.5. Определение Граничного Условия Деформации
7.5.1. Заготовка
7.5.2. Верхний штамп
7.5.3. Нижний штамп
7.6. Установка перемещения штампа
7.7. Повторная установка отношений между объектами
7.8. Сохранение задачи и запуск расчета
7.9. Постпроцессор

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
55
7. Ковка – Удар 1
7.1. Введение
В предыдущих работах заготовка подверглась переносу от печи и задержке на нижнем штампе.
Последний шаг Задержки будет загружен в препроцессор и настроена первая ковочная операция.
7.2. Открытие предыдущего расчета
Главное окно DEFORM-3D должно быть открыто. Выберите файл Spike.DB в списке файлов и нажмите для запуска препроцессора. Выберите и загрузите 60 шаг и нажмите
7.3. Установка параметров расчета
Нажмите для входа в Настройки задачи. Измените Название операции на Forging Blow 1 и
Номер операции на 3. Включите Деформирование, так чтобы также была включена
Теплопередача.
Нажмите кнопку для просмотра сетки, используйте инструмент для измерения длины наименьшего элемента заготовки. Эта длина примерно 0.06". Ход штампа должен составлять примерно 1/3 - 1/2 от этого значения или примерно 0.025". Мы хотим чтобы верхний штамп сжал заготовку на 0.75" за эту ковочную операцию. Для этого необходимо 30 шагов.
Замечание: Пользователь может использовать кнопку Перерисовать
для отчистки экрана от линий измерений.
Нажмите кнопку и установите Число шагов расчета в 30 и Через сколько шагов
сохранять в 5. Измените Главный Инструмент на Top Die, так как Top Die перемещается, и под
Задание шагов решения установите С постоянным перемещением инструмента в 0.025".
7.4. Позиционирование Верхнего Штампа
Нажмите для открытия окна Позиционирование Объектов и выберите
. Измените

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
56
Позиционируемый Объект на Top Die и Относительно на Billet. Измените Направление на –Z.
Нажмите
7.5. Определение Граничных Условий Деформации
В двух предыдущих расчетах моделировался только теплообмен. Таким образом, определены только граничные условия теплообмена. В этой работе будут моделироваться деформации, т.е. все граничные условия должны быть переопределены.
7.5.1. Заготовка
Выберите Billet в Дереве Объектов и нажмите кнопку
. Выберите Плоскость
Симметрии (Symmetry plane) и ,затем, выберите одну из плоскостей симметрии заготовки мышью
(узлы подсветятся красным). Нажмите для применения граничного условия выбранной поверхности. Проделайте тоже самое для остальных поверхностей симметрии. В списке BCC должны быть определены два граничных условия.
7.5.2. Верхний штамп
Так как штампы жесткие, они немного отличаются от деформируемых объектов. Для деформируемых объектов, таких как заготовка, симметрия определяется для их Сетки (Mesh). Для жестких объектов, таких как наши штампы, симметрия определяется для их Геометрии (Geometry).
Выберите Top Die в Дереве Объектов и нажмите кнопку
. Выберите вкладку Поверхности
симметрии и, затем, выберите обе плоскости симметрии, так чтобы они стали подсвечены зеленым.
7.5.3. Нижний штамп
Выберите Bottom Die в Дереве Объектов и нажмите кнопку
. Выберите вкладку
Поверхности симметрии и затем щелкните обе плоскости симметрии, так чтобы обе они стали окрашены зеленым.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
57
7.6. Установка перемещения штампа
Выберите Top Die в Дереве Объектов и нажмите кнопку
. Установите Скорость 2 дюйма в секунду в Направлении-Z.
7.7. Повторная установка отношений между объектами
Нажмите для открытия окна Взаимодействие объектов. Необходимо определить трение между заготовкой и штампом, так как теперь моделируется деформация. Так же необходимо изменить
Температурные данные на Коэффициент Теплообмена Формовки (Forming heat transfer
coefficient) вместо Коэффициента покоя (Free resting coefficient), использованного в предыдущей работе.
Выберите первое отношение в таблице и нажмите
. На вкладке Деформации , используйте выпадающий список трение для выбора Hot forging (Горячая ковка). На вкладке
Температурные, используя выпадающий список, выберите Формовка (Forming) в качестве коэффициента теплообмена. Вернитесь в окно Взаимодействие объектов.
Нажмите для изменения других отношений на эти настройки.
Используйте для определения подходящей погрешности и нажмите для создания контакта. Между заготовкой и обоими штампами будет создан контакт.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
58
7.8. Сохранение задачи и запуск расчета
Выберите Файл>Сохранить как… и сохраните данные как Spike_Blow1.KEY. Далее, нажмите для открытия окна Генерация базы данных. Нажмите
. Игнорируйте предупреждение
Компенсация объема (Volume Compensation warning) нажмите для создания базы данных.
После создания базы данных, нажмите для возврата в главное окно и запустите расчета нажав
СТАРТ. Наблюдайте за ходом расчета с помощью Файла сообщений.
7.9. Постпроцессор
Когда расчет завершится, нажмите на
. Нажмите и выберите все шаги для просмотра
. Выберите Billet в Дереве объектов, нажмите для отображения обоих штампов прозрачными, нажмите кнопку для просмотра контакта между заготовкой и инструментом. Перемещайтесь по шагам, обратите внимание на ковочные шаги с -61 по 90.
Посмотрите Температуру (Temperature) и Эффективные Деформации (Effective Strain). В зависимости от просматриваемых переменных вы можете переключаться между геометрией и сеткой на инструменте. Когда смотрите температуру, градиент сетка/температура на штампе может быть отображен с помощью кнопки