Основные характеристики материала заготовки
Для проектирования выбрана круглая тонколистовая заготовка диаметром D0 = 110 мм, толщиной 0.24 мм.
Диаметр отверстия матрицы Dм = 60 мм; выходной диаметр разрядной камеры - 60 мм; Тонколистовой материал заготовки был задан плоской оболочкой типа SHELL 163 типа Belytshko-Wong. (рисунок 2).
Рисунок 2 – Задание типа заготовки
Рисунок 3 – Задание типа прижима и матрицы.
В работе приведены характеристики только одного рабочего инструмента. Так как и матрица, и прижим заданы одинаковой абсолютно жесткой моделью типа RIGID. Граничными условиями матрицы и прижима является запрет на перемещения и повороты по всем осям. Последовательный ввод основных характеристик материала инструмента приведен на рисунке 5.
Расчет осуществляется для заготовки из меди М4 с параметрами кривой деформационного упрочнения представленными в виде аппроксимаций.
В представленной ниже табл. 1 дана следующая аппроксимация кривой деформационного упрочнения.
, (1)
где eeng – инженерная или относительная деформация, связанная с интенсивностью тензора логарифмических деформаций соотношением
ei = ln(1 + eeng ). (2)
Таблица 1
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛА ЗАГОТОВКИ
Материал | ss0, Кг/мм2 | B1, Кг/мм2 | m1 | Плотность, r (кг/м3) | Модуль Юнга, E | Коэффициент Пуассона,n |
Медь М4 | 7.5 | 5.6 | 0.41 | 11000…13000 | 0.31…0.34 |
Таким образом, получен параметр степенного закона упрочнения: В*kд= 230*1,35, где kд= 1,35 – коэффициент динамического упрочнения. Упругие константы так же взяты из таблицы 1. Ввод основных характеристик материала заготовки приведен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Ввод основных характеристик материала заготовки
Рисунок 5 – Последовательный ввод основных характеристик материала инструмента
Построение конечно-элементной модели
Рисунок 6 – Конечно-элементная модель пуансона и матрицы
После построения модели, присвоения параметров и разбиения ее на элементы (рисунок 6), необходимо задать параметры давления на заготовку и время действия импульса давления.
Для этого создаются Parts (части), как показано на рисунке 7.
Рисунок 7 –Создание Parts
Затем, необходимо задать давление, как показано на рисунке 8. Давление задается по синусоидальному закону, полученному в ходе проведения натурального эксперимента и приведенного в методическом пособии. [1]. Таким же образом задано и время воздействия.
Рисунок 8 – Введение давления
После окончательного задания всех параметров, был создан *k файл, который с помощью решателя LS-DANY, позволил нам провести итоговый расчет деформировния.