close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Моделирование движения пуансона в процессе штамповки с обкатыванием..pdf

код для вставкиСкачать
Моделирование движения пуансона
в процессе штамповки с обкатыванием
Е.Н. Васильев, Е.Н. Чумаченко, С.А. Бобер
Московский Государственный Институт Электроники и Математики (ТУ)
Кафедра Математического Моделирования.
E-mail: mmkaf@miem.edu.ru, juk.vasilev@gmail.com
Введение
Перспективным направлением, связанным с обработкой металлов давлением,
является развитие локальных методов деформирования в ОМД. Локальный метод
деформирования – это процесс, в котором заготовка, либо её часть, деформируется
путём последовательного перемещения малого очага деформации вдоль неё. Усилие
деформации зависит от граничных условий, от
механических характеристик
материала, температурных полей в очаге деформации и др. Уменьшение площади
контакта заготовки с инструментом приводит к изменению схемы деформирования и
уменьшению полных усилий деформирования, что позволяет использовать
маломощное оборудование и несложные приспособления к существующим машинам.
Одним из локальных методов деформации в развитии технологии штамповки
крупногабаритных цельноштампованных поковок является штамповка на основе
комбинированного нагружения - штамповка с обкатыванием. Уменьшение полных
усилий деформирования, получаемый при комбинированном нагружении, позволяет
увеличить массу поковок, повысить стойкость инструмента и коэффициент
использования металла, уменьшить металлоемкость создаваемых машин.
Рассмотренный в работе способ заключается в осаживании заготовки с
одновременным ее обкатыванием за счет качания верхнего штампа. Зеркало
инструмента выпуклое по радиусу в сторону заготовки таким образом, что образует
часть цилиндрической поверхности, и при его качании обеспечивает возвратнопоступательное перемещение площадки контакта заготовки со штампом. Причем за
время деформирования площадка контакта перемещается непрерывно и многократно
по всей длине заготовки. Такой способ позволяет вести непрерывное локальное
деформирование в том числе и удлиненных в плане заготовок сложной формы.
Экспериментальная установка
Все расчёты ведутся для реального штампа (см. Рис. 1).
Схема экспериментальной установки, используемая СМ, представлена на Рис. 2.
Задачи системы моделирования
В данной работе рассматривается построение системы моделирования (далее
СМ) движения пуансона в процессе штамповки с обкатыванием. На данном этапе
работы, основной задачей СМ является обработка и визуальное представление
экспериментальных данных. Таким образом, есть две задачи, решаемые СМ. Общими
данными в них являются физические параметры пуансона – радиус кривизны штампа,
расстояние между шарнирами закрепления тяг к телу пуансона (в работе для удобства
расчётов используется полурасстояние). Две же решаемые задачи в свою очередь
отличаются прочими данными.
- 263 -
Рис.1
Рис. 2
- 264 -
Даны координаты центра пуансона и угол наклона оси симметрии штампа к
вертикали. Эта задача решается для случая, когда известна желаемая траектория
движения штампа и необходимо найти траектории движения точек крепления тяг к
гидравлическим домкратам, движение по которым будет доставлять пуансон в
желаемое положение. Предполагается также, что расстояние между точками
крепления тяг к домкратам равно ширине пуансона (расстоянию между шарнирами
крепления тяг к пуансону), то есть при нулевом отклонении штампа от вертикали
тяги находятся в строго вертикальном положении.
Задача решается следующим образом (Рис. 3).
Рис.3
Здесь A – центр пуансона, B, C – шарниры крепления тяг к пуансону, E и D –
точки крепления тяг пуансона к гидравлическим домкратам, zeta – угол между
горизонталью и правой стороной пуансона, beta – между горизонталью и левой
стороной пуансона, R – радиус кривизны пуансона.
Искомые координаты точек E и D находятся исходя из известных длины тяги L и
полуширины штампа W.
По умолчанию, абсциссы точек E и D равны –W и W соответственно, основной
интерес представляют ординаты:
;
;
.
- 265 -
Даны координаты точек крепления тяг пуансона к гидравлическим домкратам и
угол наклона левой тяги к вертикали. Эта задача решается в случае необходимости
определения траектории движения центра пуансона для заданных траекторий
движения тяг. Так же, как и в первой задаче, предполагается, что расстояние между
точками крепления тяг к домкратам равно ширине пуансона.
Рис.4
При известных координатах E и D, а также угле gamma имеем следующие
координаты остальных точек:
Координаты правого шарнира и центра пуансона ищутся как пересечения
окружностей с центрами в точках С, D и B, C соответственно.
Точки пересечения являются решениями следующих систем:
Интерфейс и возможности системы моделирования.
Интерфейс СМ представляет собой 2 окна – окно управления (Рис.5) и окно
отображения результатов вычислений (Рис.6).
- 266 -
Рис. 5
Рис.6
- 267 -
На окне управления имеются стэк команд, список заданных параметров, список
подключённых компонент СМ, панель значения выбранного параметра, командная
строка. При запуске значения параметров и подключаемые модули задаются СМ
специальным скрипт-файлом, дальнейшее управление происходит через командную
строку.
На окне отображения результатов вычислений имеются 2 панели – панель
траектории движения центра пуансона и панель отображения положения пуансона.
Перспективы СМ
В будущем к уже имеющимся возможностям СМ добавится возможность
расчёта физической составляющей процесса штамповки с обкатыванием: появится
возможность задавать форму матрицы нижнего штампа, форму заготовки,
моделировать непосредственно процесс штамповки, наблюдать за результатами и
рассчитывать различные интересующие исследователей параметры штампа и
заготовки, изменяющиеся по ходу формования.
- 268 -
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
803 Кб
Теги
движение, моделирование, обкатыванием, процесс, пуансона, pdf, штамповки
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа