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: 5 из 7

Show Mesh (Показать сетку) (и также нажав на кнопку
Show Geo (Показать геометрию) можно отключить геометрию). Так же при просмотре переменных, таких как Эффективные Деформации, интересуют только деформируемые объекты, вместо сетки, вероятно, должна быть отображена геометрия.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
59
Величина усилия, требуемого для деформации объекта – важный параметр – может быть получена из расчета. Нажмите кнопку вверху экрана. Когда появиться окна График, измените настройки так, чтобы был выбран только Top Die, для осиX установите Перемещения, для оси Y установите
Z Load. Нажмите появиться прозрачная кривая Load-Stroke (Усилие-Перемещение) поверх других объектов Окна экрана

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
60
При выборе различных шагов, полоса на кривой Load-Stroke выделяет текущий шаг и на графике показывается нагрузка для этого шага. Так же, точка на графике может быть выбрана мышью и отображаемый шаг автоматически измениться, так чтобы соответствовать этой точке на графике.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
61
Когда закончите, нажмите для возврата в главное окно.
8. Ковка – Замена штампа и Удар 2
8.1. Введение
8.2. Открытие предыдущего расчета
8.3. Изменение Верхнего Штампа для второго удара
8.4. Определение новых граничных условий для Верхнего Штампа
8.5. Позиционирование Верхенего Штампа
8.6. Переопределение контакта

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
62
8.7. Установка параметров расчета
8.8. Сохранение задачи и запуск расчета
8.9. Постпроцессор
8. Ковка – Замена штампа и Удар 2
8.1. Введение
Была расчитана первая ковочная операция, теперь смоделируем вторую ковочную операцию, для которой потребуется другой штамп. Для второй ковочной операции будет импортирована новая геометрия и произведена настройка задачи.
8.2. Открытие предыдущего расчета
Главное окно DEFORM-3D должно быть открыто. Выберите файл Spike.DB в списке файлов, нажмите для запуска препроцессора . Выберете последний шаг первой ковочной операции – Шаг 90. Нажмите кнопку
8.3. Замена Верхнего Штампа для второго удара
Необходимо заменить геометрию и сетку верхнего штампа. Выберите Top Die в Дереве объектов, нажмите и удалите сетку, нажав
. Старая сетка Верхнего штампа удалена, но геометрия все еще остается.
Нажмите и импортируйте геометрию из файла Spike_TopDie2.STL.
Новая геометрия Верхенего Штампа отобразиться в окне Экран. Для построении сетки нового

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
63
штампа используйте установки по умолчанию, нажмите и затем
. Нажмите и определите материал для нового верхнего штампа как H-13.
8.4. Определение новых граничных условий для верхнего штампа
Так как верхний штамп изменен, необходимо переопределить граничные условия теплообмена и деформации для новой геометрии.
Деформации: нажмите
, выберите вкладку Поверхности симметрии, выберите обе плоскости симметрии так, чтобы они окрасились зеленым.
Теплообмен: нажмите и выберите Теплообмен с окружающей средой (Heat
Exchange with Environment). Выберите все поверхности верхнего штампа, за исключением плоскостей симметрии и нажмите для применения граничного условия.
8.5. Позиционирование Верхнего Штампа
Нажмите и выберите
. Измените Позиционируемый Объект на Top Die и
Относительно на Billet. Измените Направление на -Z и нажмите
После позиционирования появиться следующее сообщение:
Нажмите для удаления контакта между Заготовкой и старым штампом.
8.6. Переопределение контакта
Так как геометрия верхнего штампа изменена, необходимо заново создать контакт между заготовкой и верхним штампом. Нажмите для открытия окна Взаимоотношение объектов, нажмите для установки подходящей точности. Нажмите
8.7. Установка параметров расчета
Нажмите для входа в Настройки задачи. Измените Название Операции на Forging Blow 2 и
Номер Операции на 4.Мы хотим, чтобы Верхний Штамп прошел 0.25" за вторую ковочную операцию.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
64
Нажмите и установите Число шагов расчета в 10. Установите остальные параметры так, чтобы 10 шагов были пройдены из условия 0.025 дюйма за шаг.
8.8. Сохранение задачи и запуск расчета
Выберите Файл>Сохранить как… и сохраните данные в файле Spike_Blow2.KEY. Далее, нажмите для открытия окна Генерация базы данных. Нажмите кнопку
Игнорируйте Предупреждение компенсация объема (Volume Compensation), нажмите
После создания базы данных нажмите для возврата в главное окно. Запустите расчет, нажав
СТАРТ. Наблюдайте за ходом расчета с помощью Файла Сообщений.
8.9. Постпроцессор
Когда расчет закончится, нажмите
. Нажмите и просмотрите (все шаги)
Пройдите по шагам, обратите внимание на вторую ковочную операцию, шаги с -90 по 100.
Используйте кнопку для просмотра того, как контактируют объекты в этом расчете. Так же исследуйте температуру, эффективные деформации и зависимость нагрузки о хода штампа.
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]
65
9. Анализ напряженного состояния инструмента
9.1. Введение
9.2. Создание новой задачи
9.3. Загрузка шага базы данных
9.4. Установка параметров расчета
9.5. Добавление дополнительных инструментов и удаление заготовки
9.5.1. Заготовка
9.5.2. Верхний штамп
9.5.3. Нижний штамп
9.5.4. Объект 4
9.5.5. Объект 5
9.6. Определение отношений между объектами

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
66
9.7. Сохранение задачи и запуск расчета
9.8. Постпроцессор
9. Анализ напряженного состояния инструмента
9.1. Введение
Цель данной работы запуск расчета анализа напряженного состояния инструмента. Когдаанализ напряжения делается только на одном инструменте, одного шага моделирование достаточно для получения точных напряжений. Когда анализ напряжения делается насборных штампах, где есть взаимодействие между инструментами, обычно необходимболее чем один шаг для того, чтобы получить состояние равновесия при прикладываемой нагрузке.
В типичном расчете напряжения штампа, обрабатываемая деталь удаляется, а силы скоторыми деталь действует на штамп интерполируются на инструмент. В этой работетакже будет смоделирована горячая посадка.
9.2. Создание новой задачи
Нажмите для создания новой задачи. Назовите задачу DieStress.
9.3. Загрузка шага базы данных
Мы бы хотели выполнить анализ нагружения штампа в момент окончания первой ковочной операции (Работы 5 - 8) ). Используйте кнопку Импорт БД
. Для загрузки Spike.DB (находится в папке Problem\Spike). Загрузите Шаг 90, который соответствует окончанию Удара 1.
9.4. Установка параметров расчета
Нажмите для входа в Настройки задачи. Измените Заголовок задачи и Название операции на Die Stress и установите Номер Операции в 1. Убедитесь, что установлены единицы измерения
English, Деформированиевключено, а Теплопередача выключена.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
67
В расчет будут добавлены два суппорта, которые взаимодействуют с верхним и нижним штампами.
Так как будет взаимодействие между набором инструментов, требуется более одного шага расчета, чтобы было достигнуто равновесие. Установите Номер начального шага в -1,Число шагов
расчета в 6 иЧерез сколько шагов сохранять в 1. Установите Задание шагов решения в С
постоянным временнм шагом в 1 сек.
9.5. Добавление дополнительных инструментов и удаление заготовки
Используйте для добавления двух дополнительных объектов (Объект 4 и 5) Дерево Объектов.
Следуйте приведенным ниже инструкциям для каждого объекта.
9.5.1. Заготовка
Для напряженного анализа штампа Заготовка не нужна, так что удалите ее кнопкой
9.5.2. Верхний штамп
Измените Тип Верхнего Штампа на Упругий.
1)
Выберите граничное условие Плоскости Симметрии (Symmetry plane), затем добавьте граничное условие для каждой из плоскостей симметрии Верхнего Штампа.
2) Примените граничное условие V
z
= 0 Скорость (Velocity) для верхней поверхности Верхнего
Штампа. Это граничное условие не позволит штампу отлететь при приложении нагрузки.
3) выберите граничное условие Сила (Force). Для интерполирования формовочных нагрузок от заготовки инструменту нажмите кнопку
Найдите файл базы данных Spike.DB, и затем выберите Шаг 90, который был загружен в препроцессор. Интерполируйте нагрузку от заготовкиt, используйте Точность Ошибки (Error
Tolerance) как 0.1 (должна быть приблизительно равна размеру элементу обрабатываемой детали).
Должно появиться итоговое окно, показывая силы на заготовке и силы, которые были интерполированы к штампу.
Эти силы вообще не будут точно равны. Этим до некоторой степени управляет Допуск
Погрешности (Error tolerance). Включение более высокого допуска будет интерполировать силы от большего количества поверхностных вершин заготовки, увеличивая силы, интерполированные к штампу. Пока силы для Обрабатываемой детали и Штампа достаточно близки, интерполяцию считают успешной.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
68
Если Вы сделали объект прозрачным (нажав кнопку пока Верхний Штамп выбран в Дереве
Объектов) интерполированные силы будут видны.
9.5.3. Нижний штамп
Измените Тип Нижнего Штампа на Упругий.
1) выберите граничное условие Плоскости симметрии (Symmetry plane), добавьте граничное условие для каждой плоскости симметрии.
2) Выберите граничное условие Сила (Force) и интерполируйте силы от Заготовки, также как Вы делали для Верхнего Штампа.
9.5.4. Объект 4
Измените имя Объекта 4 на Upper Support (Верхний Суппорт) и установите Тип - Упругий

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
69
Импортируйте геометрию из файла UpperSupport.STL.
Разбейте суппорт используя абсолютную сетку с Минимальным размером элемента =
0.15 и Коэффициентом отношения = 1.
Назначьте H-13 как материал для данного суппорта.
1)
Задайте граничное условие Плоскость Симметрии (Symmetry plane) для двух плоскостей симметрии Верхнего Суппорта.
2) Примените граничное условие V
z
= 0 Скорость (Velocity) для верхней грани, так чтобы верхняя грань не могла перемещаться в направлении оси Z.
3) Этот объект также получает горячую посадку, прикладываемую к нему, выберите граничное условие Горячая посадка (Shrink Fit). Горячая посадка определяется радиально, так что должны быть определены ось и точка. Для этого расчета, (0, 0, 0) - точка в центре штампов, и Ось Z - ось объектов. Если горячая посадка применяется к внутреннему предмету, величина должна быть отрицательной. Если горячая посадка применяется к внешнему предмету, тогда величина должна быть положительна. Так как мы применяем посадку к внешнему предмету, используем величину
0.004 дляИнтерференции (Interference).
Как только обведенные в круги параметры были установлены, выбирают внутреннюю поверхность основания и затем используя добаляют горячую посадку.
Когда Вас спросят, хотите ли Вы чтобы координаты узлов были изменены, нажмите

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
70
Для просмотра добавленной горячей посадки нажмите кнопку
, и затем
Нажмите за Displacement (Перемещение) для просмотра добавленной горячей посадки на
Верхний Суппорт.
9.5.5. Объект 5
Измените имя Объекта 5 Lower Support (Нижний суппорт) и установите Тип как Упругий.
Импортируйте геометрию из файла LowerSupport.STL.
Разбейте объект, используя абсолютную сетку с Минимальным размером элемента =
0.15 и Коэффициентом отношения = 1.
Назначьте H-13 как материал для этого суппорта.
1)
Задайте граничное условие Плоскости Симметрии (Symmetry plane) для двух плоскостей симметрии Нижнего Суппорта.
2) Примените граничное условие V
z
= 0 Скорость (Velocity)для нижней поверхности, так чтобы

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
71
нижняя поверхность не перемещалась в направлении оси Z.
9.6. Определение отношений между объектами
Отношения необходимо определить между Верхним Штампом и Верхним Суппортом, а так же между Нижним Штампом и Нижним Суппортом.
Нажмите кнопку для открытия окна Взаимодействие объектов. Добавьте отношения используя кнопку и определяя отношения как показано ниже.
Используйте для установки подходящей точности контакта и нажмите
9.7. Сохранение задачи и запуск расчета
Нажмите кнопку для сохранения данных как DieStress.KEY. Нажмите кнопку и затем для создания базы данных.
После создания базы данных вернитесь в главное окно и запустите расчет, нажав СТАРТ.
9.8. Постпроцессор
Когда расчет закончится, нажмите
Нажмите для переключения в Определяемый пользователем режим объектов (User-Defined
Object Mode), который позволяет Вам изменить видимость объектов. Используйте для включения контакта Верхнего и Нижнего Штампов и установите прозрачность для обоих объектов, используя кнопку для каждого из них.
Этот расчет моделирование запускался с несколькими шагами так, чтобы контакт и напряжения могли стабилизировать и установиться в равновесие. Проиграйте шаги, инаблюдайте, как изменяется контакт. Контакта Верхнего штампа остается по существуодинаковым в течение

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
72 анализа, но контакта на Нижнем Штампе немного изменяется. Приложенная нагрузка давит центр штампа вниз, удаляя его от суппорта. В конце моделирования контакт стабилизируется и больше не изменяется в течение нескольких шагов.
Используя выпадающее меню Переменные Состояния (State Variable), постройте Эффективные
напряжения и Максимальные Главные Напряжения (Max Principal stress), две важнейших переменных для этого расчета. Используйте кнопку
Краткая информация. Нажмите кнопку и выберите Объект как Top Die, нажмите сразу за Eff. Stress.
Для Нижнего Штампа отображаются Max и Min эффективные напряжения. Вы можете видеть, что в конце расчета, когда контакт перестает меняться, напряжения стабилизируются и не меняются в дальнейшем.

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
73
Когда закончите, нажмите кнопку для возврата в главное окно.
10. Рулевая тяга
10.1 Введение
10.2 Создание новой задачи
10.3
Загрузка геометрии объектов
10.4 Определение сетки заготовки
10.5 Назначение температуры объектам

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
74
10.6 Активация компенсации объема
10.7 Назначение перемещения
10.8 Назначение граничных условий
10.9 Назначение критериев останова
10.10 Назначение параметров шага
10.11 Импортирование данных материалов
10.12 Назначение граничных условий взаимодействия объектов
10.13 Запись базы данных и запуск расчета
10.14 Просмотр и сравнение результатов
10.15 Запуск расчета молота
10. Рулевая тяга
10.1 Введение
Немецкая Ассоциация Промышленности Ковки периодические проводят эталонные испытания моделирования ходов ковки. Они - фактически - промышленные части, в которых все данные процесса являются доступными для распространения.
В этой и следующей работах, используются две части из 1999 эталонного теста, чтобы пояснить реалистичность решаемых задач. В зависимости от технических средств и назначений системы, эти задачи будут считаться где-нибудь от нескольких часов до дня или двух. Один из ключей к

ООО «Инжиниринговая компания Артех»
121552, Москва, ул. Оршанская д.3
Тел: [phone] www: www.artech-eng.ru
, mail: [e-mail]
75
оптимизации характеристики моделирования - определение сетки, которая будет обсуждена позже в работе.